土方回填壓實(shí)施工技術(shù)有關(guān)問(wèn)題探討

溫龍章

摘要：在建筑工程施工中，現(xiàn)場(chǎng)回填土方施工的方法具有多樣性，各類施工方式需要關(guān)注的事項(xiàng)和解決方法也不盡相同。施工時(shí)，土材料的含水率、鋪土料的厚薄程度、土方機(jī)械的壓實(shí)功率等因素都會(huì)影響壓實(shí)度提升的空間，因此，為了提升施工中回填的效果和確保土方的壓實(shí)度，對(duì)影響土方回填的若干問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：土方壓實(shí)度；含水率；回填

1. 引言

土方回填是水利工程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，質(zhì)量的結(jié)果會(huì)直接影響工程的成敗，同時(shí)也對(duì)廣大人民的人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。而在工程施工中各種影響回填質(zhì)量的原因，如土料含水比率、鋪土厚薄程度、施工機(jī)械壓實(shí)功率的優(yōu)劣會(huì)給水利工程項(xiàng)目埋下了重大的隱患。隨著城市建設(shè)快速的發(fā)展，設(shè)計(jì)方案的多元化，這方面的技術(shù)質(zhì)量與操作工藝也需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒膛c操作。

1保證回填土壓實(shí)疏密度的重要性

在水利工程操作過(guò)程中，土方回填是不可缺少的環(huán)節(jié)，對(duì)土壩、路堤，土的壓實(shí)疏密度要求是極其重要的。壓實(shí)度愈疏，土粒之間的空間就愈大，自然環(huán)境中的水份就越容易滲透到土中，停留在里面的水分越多，土的強(qiáng)硬度也就越差，直接影響到壩體、路堤的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。在荷載的作用下，壩體、路堤的變形機(jī)率就會(huì)很大，土壩和路堤就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的潰壩和潰堤。壓實(shí)度不夠密，就會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降。回填土厚度大的部份沉降多，回填土厚度小的部份沉降少，這種高低不同的沉降就會(huì)引起壩表面和路堤表面凹凸不均。沉降程度過(guò)大，壩體會(huì)出現(xiàn)豎向裂縫，嚴(yán)重影響到工程的安危和使用時(shí)間。壓實(shí)度不好的層面防滲功能也相對(duì)較弱，在毛細(xì)水的作用下，也會(huì)成為工程不穩(wěn)定因素之一。

2 影響回填土壓實(shí)的原因及解決方法

2.1 影響填土壓實(shí)的原因

填土壓實(shí)效果與許多原因都有關(guān)，其中最主要原因?yàn)椋簤簩?shí)功、填土含水率、鋪土的厚度和平整度。

2.1.1 壓實(shí)功帶來(lái)的影響

壓實(shí)功指壓實(shí)設(shè)備的重量、碾壓的次數(shù)、落錘的高度和作用時(shí)間長(zhǎng)短等對(duì)壓實(shí)效果帶來(lái)的影響。不同的壓實(shí)設(shè)備，其壓實(shí)效果也會(huì)有所不同，普遍來(lái)說(shuō)，壓實(shí)機(jī)械重量大的碾壓的次數(shù)可以少些?；靥钔恋膲簩?shí)度在碾壓次數(shù)增加同時(shí)上面的土層逐漸結(jié)實(shí)，填土的強(qiáng)度也會(huì)增加，當(dāng)達(dá)到填土最大的干密度時(shí)，增加壓實(shí)功對(duì)填土干密度的影響幾乎不發(fā)生變化，因而在實(shí)際填土施工中，不要過(guò)多地增加壓實(shí)次數(shù)，導(dǎo)致能源、時(shí)間無(wú)謂的消耗。

2.1.2 填土含水率帶來(lái)的影響

在施工中壓實(shí)操作時(shí)，填土的含水率對(duì)壓實(shí)效果有很大的影響。因?yàn)樘钔恋膬?nèi)摩阻力及粒結(jié)力是隨密實(shí)度的增加而增加的，土中含水率的的不同，土的性質(zhì)也會(huì)有很大的區(qū)別。當(dāng)填土含水率合適的時(shí)侯，水就作為潤(rùn)滑劑，土顆粒間的內(nèi)摩阻力就大大減少，就會(huì)容易壓實(shí)。但當(dāng)土的含水率太高的話，雖然內(nèi)摩阻力依然在減小，但水的體積卻超過(guò)土體中空隙的體積，就出現(xiàn)了自由水，從而導(dǎo)致橡皮土現(xiàn)象，土體的壓實(shí)效果會(huì)很差，嚴(yán)重還會(huì)導(dǎo)致返工。

2.1.3 鋪土厚度對(duì)壓實(shí)度的影響

鋪土分層厚度對(duì)填土的壓實(shí)度有著很大的影響，填土在壓實(shí)功的作用下，壓應(yīng)力隨著深度增加逐漸減弱，且不同的碾壓設(shè)備影響的厚度情況不一樣。鋪土厚度太厚的話，在正常的壓實(shí)功下分層的底部壓實(shí)度效果很差，會(huì)留下一個(gè)松散的土層，造成質(zhì)量的隱患，如果加大壓實(shí)功也不一定能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果；鋪土厚度過(guò)薄的話，在正常的壓實(shí)功下壓路設(shè)備能量過(guò)多，現(xiàn)場(chǎng)土體壓實(shí)度超出設(shè)計(jì)壓實(shí)度很多，造成能源的浪費(fèi)。

2.2 回填土壓實(shí)問(wèn)題的處理方法

2.2.1 壓實(shí)功及鋪土厚度對(duì)壓實(shí)度影響的處理方法

通常采用壓實(shí)試驗(yàn)來(lái)求得施工現(xiàn)場(chǎng)如何得到最佳的壓實(shí)功和鋪土厚度參數(shù)，這樣的話施工簡(jiǎn)便且快捷經(jīng)濟(jì)。根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)，獲得現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)施工的土料最大干密度和最優(yōu)含水率參數(shù)的依據(jù)?；诂F(xiàn)場(chǎng)使用將碾壓設(shè)備，按各種鋪土厚度進(jìn)行鋪設(shè)和壓實(shí)進(jìn)行壓實(shí)實(shí)驗(yàn)，得到的實(shí)驗(yàn)成果，選取最佳鋪土厚度和最佳壓實(shí)功進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工的指導(dǎo)。以某水利工程為例，現(xiàn)場(chǎng)回填土料采用土料場(chǎng)土料和舊堤土料，設(shè)計(jì)回填土壓實(shí)度要求達(dá)到92%，含水率為選取最優(yōu)含水率的±3%范圍內(nèi)。碾壓設(shè)備是20噸帶振動(dòng)的壓路機(jī)，按30、40、50cm的鋪土進(jìn)行多次試驗(yàn)，最終分別對(duì)此3個(gè)厚度碾壓3、4、5次，根據(jù)不同壓實(shí)深度測(cè)出對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度，具體壓實(shí)度隨深度變化的數(shù)值詳見(jiàn)圖1和圖2。

由圖1可知，土料場(chǎng)土料壓實(shí)后，鋪土50cm后分別壓實(shí)3、4、5次時(shí)，只是在25cm處有1～2點(diǎn)的壓實(shí)度勉強(qiáng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；鋪土40cm的分別壓實(shí)3、4、5次時(shí)，壓實(shí)3遍較淺和較深的地方的壓實(shí)度都未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，其他點(diǎn)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求；鋪土30cm的分別壓實(shí)3、4、5次時(shí)，所有點(diǎn)壓實(shí)度都高于設(shè)計(jì)目標(biāo)值，而且隨著碾壓次數(shù)的增加，壓實(shí)度變化不明顯。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終土料場(chǎng)土料選取鋪土厚度40cm壓實(shí)次數(shù)為4次作為現(xiàn)場(chǎng)施工的標(biāo)準(zhǔn)。

由圖2可知，原舊堤土料壓實(shí)后，隨著深度變化不同和相應(yīng)的鋪土厚度，隨著不同壓實(shí)次數(shù)，壓實(shí)度曲線比較平緩，變化很小。鋪土50cm的分別壓實(shí)3、4、5次時(shí)，只有在25cm處有1～2點(diǎn)的壓實(shí)度能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求；鋪土4Ocm和30cm時(shí)在分別壓實(shí)3、4、5次時(shí)，所有點(diǎn)壓實(shí)度都高于設(shè)計(jì)的目標(biāo)值，因此原舊堤土料取鋪土厚度40cm以及壓實(shí)3次作為現(xiàn)場(chǎng)施工的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 含水率對(duì)壓實(shí)度影響的處理方法

針對(duì)含水率的問(wèn)題，技術(shù)上我們需要解決四個(gè)問(wèn)題：（1）填筑的是什么樣的土料？（2）這種土料的最大干密度及最優(yōu)含水率應(yīng)該是多少？（3）與設(shè)計(jì)的壓實(shí)度相對(duì)應(yīng)的含水率應(yīng)該是多少？（4）采用簡(jiǎn)便快捷且又準(zhǔn)確含水率測(cè)試儀。在回填土的施工中，不同的土料對(duì)于含水率的敏感度是不同的，因而對(duì)壓實(shí)度的影響也不同。填土中黏粒越多，對(duì)含水率的敏感度就越低，填土的干密度影響也就相對(duì)較小，反之越高的話，對(duì)土料干密度影響也就較大。

現(xiàn)場(chǎng)土料從鋪土碾壓加下一層鋪土之間間隔的時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，施工隊(duì)也不想因?yàn)榈却囼?yàn)資料，而拖延影響下一層鋪土的碾壓，所以解決試驗(yàn)與施工的矛盾可以采用簡(jiǎn)便快捷且準(zhǔn)確的含水率測(cè)定儀來(lái)完成。如果測(cè)得的含水率太低，鋪土過(guò)于干燥，必須要馬上灑水處理，如果鋪土太濕就要通過(guò)晾曬來(lái)使含水率在合格的范圍內(nèi)，或者挖掉重新鋪上含水率合格的土料。

3結(jié)束語(yǔ)

水利工程工程質(zhì)量與回填土施工壓實(shí)度密切相關(guān)，回填壓實(shí)度不好的話，即便表面混凝土等工藝做得再好，也會(huì)由于沉降影響而威脅工程質(zhì)量和安全。重視回填過(guò)程中的壓實(shí)度和含水率的參數(shù)，重視施工的所有環(huán)節(jié)，一方面保證工程的質(zhì)量和使用年限，另一方面也減少不必要的浪費(fèi)，降低工程成本，也為以后護(hù)坡工程、壩頂路面工程施工提供有力基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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