影响填土压实度检测的因素
摘 要:近十年来,我国对水利建设投资逐年增加,2011年1号文件《关于加快水利改革发展的决定》明确提出水利投入稳定增长机制,将全面加快水利基础建设。随着水利工程的开展,粘性土因透水性弱在堤防及土石坝修筑、建筑物回填得到广泛运用。粘性土本身具有弱透水性,但必须经过机械压实达到一定压实度才能保证其低渗透性及稳定性。压实度是填土质量控制的关键指标,施工过程及竣工验收都需进行检测。本文就影响填土压实度检测数据准确性的因素进行分析。
关键词:压实度击实试验最大干密度最优含水率准确性 中图分类号:u416 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2011)06(b)-0116-01
随着水利工程的开展,粘性土因透水性弱在堤防及土石坝修筑、建筑物回填得到广泛运用。粘性土本身具有弱透水性,但必须经过机械压实达到一定压实度才能保证其低渗透性、强度、压缩性、稳定性等。压实度是填土质量控制的关键指标,施工过程及竣工验收都需进行检测。压实度达不到设计及规范要求,会造成堤防及土石坝过大沉降、渗漏,甚至导致渗漏稳定等安全问题。
压实度是指施工现场材料压实后测定的干密度与取施工材料在室内用击实试验得到的最大干密度的比值百分数。因此,要准确有效地控制压实的质量,就必须准确合理的测定击实试验最大干密度、现场干密度的测定。我国现行规范(如土工试验规程sl237-1999
等)中是采用轻型或重型击实法确定回填土的干密度与含水率之间的关系曲线,从而得出最大干密度与最优含水率。压实度检验方法通常采用环刀法,灌砂(水)法和核子密度仪法等。
在现场检测压实度时经常出现现场取样位置布置不合理,人为操作不规范,击实试验的数据不准确、天气等问题造成实测的压实度不准确,从而影响填土质量的控制及验收。 1 现场取样位置布置
(1)取样位置应具有代表性,且应均匀合理分布测点。各施工标段搭接处或与老堤、岸坡搭接处往往作业面等因素,压实度经常较其他部位低,也应布置部分测点。
(2)环刀取样时应在压实层厚的下部1/3处取样,如该厚度不足取满环刀高度,以环刀底面达到下层压实顶面取满土样为准,并记录压实层厚度。灌砂法检测时取样坑贯穿整个压实层厚度。 (3)竣工检测时取样位置不能布置在堤、坝顶面,应土方填筑碾压结束后,施工车辆来回碾压与实际填土压实度发生变化,不能代表整体土样现状。 2 现场检测人为因素
(1)环刀法取样时击打手柄力不于环刀轴线重合,使得环刀入土倾斜,环刀一侧与土之间有缝隙,检测结果偏低;取样时不仔细观察环刀入土深度,土已经超出环刀高度仍然击打手柄,造成土样受到手柄环盖的挤压,检测结果偏高。
(2)环刀两面土样切削时,土样的端面高出或低于环刀两端平面。
(3)压实后的土体具有一定强度,环刀壁应涂抹凡士林或其他润滑剂,否则会影响环刀体内所取土样的扰动,影响干密度检测结果,导致压实度与实际不一致。
(4)环刀取土经常碰到石块、砂礓等硬物造成刀口变形,我们取样时要仔细检查,剔除不合格的环刀,避免造成检测数据不准确。 由于环刀体积小,本身取样重量不大,1～2克土重往往造成压实度的变化。所以人为操作失误对压实度检测结果的准确性影响非常大。 3 击实试验
压实度是指现场压实后测定的干密度与该材料在室内用击实试验得到的最大干密度的比值百分数。因此击实试验的数据准确与否直接影响压实度的准确性。
(1)堤防、土石坝等线路较长,土料场可能多个。回填土样成分不均匀,因为所采用的击实土样是现场比较有代表性的土,进行击实试验后得出的最大干密度和最优含水量只代表该种土样,并不包括所有的土样。因为击实试验较费事费钱,因此在检测过程中我们不可能在每个检测点都取大样做击实试验。我们检测时要观察准备取样的土是否和击实试验土样一致。
(2)击实试验土样制备方法的不同,击实结果不同。采用烘干、风干、天然土样(湿法)制备土样时,烘干土样最大击实干密度最大,最优含水率最小;天然土样(湿法)反之。烘干土样使土体颗粒间封闭气泡随水分烘干而逐步消失,虽在制作击实土样时虽加入水,但在
较短时间内形成封闭气泡有限,击实功主要由土体颗粒承担,故其大击实干密度大。烘干制样对土样进行过粉碎过筛处理,有足够的细颗粒去填充孔隙,也造成烘干土样最大击实干密度大。粘性土此现象较明显,粘性土烘干制样的最大干密度比风干大0.02～0.04g/m3。实际施工过程较接近风干、天然土样(湿法),因此我们在压实度检测时击实试验土样制备宜采用风干、天然土样(湿法)制备土样。
(3)击实试验余土高度严格控制为零的状态,《土工试验规程》sl237-1999要求击实结束后,超出击实筒顶的高度应小于6mm。随余土高度增大,最大击实干密度变小,反之亦然。 4 检测时天气
粘性土一般具有膨胀性,因此我们在进行压实度取样时应注意天气造成的土体含水率变化的影响。雨天应待天气晴好土体含水率恢复正常后方可进行压实度取样,夏天炎热天气时应挖探坑取下部土样,避免因粘性土含水率变化造成实测压实度的不准确。 5 结语
水利工程建设中经常采用粘性土进行填筑,控制填土工程施工质量的关键在于控制其压实干密度、压实度指标。压实度达不到设计及规范要求,会造成堤防及土石坝过大沉降、渗漏,甚至导致渗漏稳定等安全问题。因此我们在进行压实度检测时要按照规范、规程严格操作,试验人员要认真仔细,确保实验数据准确可靠,对工程施工、竣工验收起着控制、指导作用。
参考文献
[1] 李健.浅析击实试验的机理及试验中应注意的几个问题.治淮2006,9.
[2] 土工试验规程.sl237-1999.
[3] 堤防工程施工质量评定与验收规程.sl239-1999.
