维普资讯 http://www.cqvip.com 水利建设与管理・２００６年第２期 １９ 浅析土料填筑的压实标准及其控制方法 朱朝明 高长进 王 震 刘兴华 孟祥春 迟ｆ山东省齐河县黄河河务局【摘新 ２５１１００） 要】 笔者参加了黄河下游四期防洪工程的施工管理，对土料的碾压标准——压实度有比较清楚的认识，发现 仅靠控制压实度还不能有效地保证工程质量，为在以后的施工管理中更好地保证工程质量，笔者就这一问题谈一些 粗浅的看法。 【关键词】土料填筑施工压实标准控制 １ 土方工程施工中质量控制的主要指标 含水量为２６－４％。因此，很难想像这种实验室确定的压实度有 多大的意义。差异的主要原因在于，现场原状土不可避免地 或多或少会保持原状土粒的部分粘聚力与结构状态，因而在 Ｉ１．设计压实度是根据现行《堤防工程设计规范》确定的 ９４％；施工含水量按土料试验所确定的值控制。 ｂ．施工压实度、干密度、含水量的确定。土料的施工压实 度、干密度是根据土场多组代表性土样的击实试验ｆ一般２５组 以上）结果确定的：施工含水量也是根据土场取样试验得出的。 ２质量控制过程中影响压实度的因素 ２．１含水量变化对压实度的影响 同样的击实功能下．自然会得到较低的击实密度和较高的最 优含水量．且粘性愈强或粘粒含量愈高的土，这种趋势愈明 显．因此现场压实度控制的精度就会存在很大的疑问。 ２．５施工时的土体结构对压实度的影响 现场填筑施工的土体结构状态与室内制备样的结构有 很大差别．也会使试验最大击实干密度受到很大的影响。黄 河防洪工程施工的土场往往层淤层砂．且砂土厚度较大，无 法进行土料调配，这与室内试验时的土体结构有很大的差 别。据室内对施工土料填筑试样与室外试验土样抗剪强度、 压缩试验的多组对比试验。施工原状土样的抗剪强度摩擦角 由于击实试验的最优含水量只是一个确定值．即严格来 讲，只有在最优含水量时才能达到最大干密度。这在土料天 然含水量变化的条件下是不可能的。因此．按土料击实试验 所确定的压实度、最大击实干密度在施工中是很难达到的。 ２．２现场含水量的不均匀对现场压实度控制的影响 由于现场土料总是呈粒状的多，碾压前增加或减少含水 量主要限于土团表面，因而击实曲线不能反映土的真正击实 特性。对于粘粒含量较高的土类，这种影响会愈加显著．自然 击实试验的精度会愈差，压实度的控制会造成失真。试验表明 由于击实土样采取由“干到湿”和由“由湿到干”的不同制备方 法，则最优含水量差值可达５％，最大干密度可相差０．５ ｍ，。 ２－３压实度很难适应施工含水量的变化 例如设计压实度为１００％，而实际在天然含水量变化幅 度内是难以达到的，故只能用提高压实功能的方法来解决． 因而标准击实功能便会失去严格的意义 ２．４原状土的结构对控制最大干密度的影响 现场最大击实干密度与室内击实试验结果会有一定甚 至很大的差异。例如，某工程现场填筑土料采用压实度控制 的三点法击实的最大干密度为１．５１ ｍ，，最优含水量为 ２８％，而相应的室内击实试验最大密度则为１．５７ｇ／ｅｍ￣．最优 仅为室内土料试样的９０％，Ｃ值则仅为６０％：而压缩系数则 随着土体的干密度差别很大。经试验：在设计干密度下，施工 原状土样的压缩系数仅为室内土样的１／３．当干密度增加到 很大时．上述两者的压缩系数才趋于一致。 ２．６施工干密度与室内试验控制干密度的差别很大 在质量控制过程中，为了达到设计的压实度ｆ干密度），往 往要将压实平均干密度提高０．ｏ４￣ｏ．０５ ｍ ，这也是满足合 格率要求的必然结果．而这一平均干密度的提高，必然会导 致压缩变形的大量变化．而以上结构状态．是室内试验计算 中尚未考虑的因素。 ２．７土料的粘粒含量不均一对于设计密度的影响 大堤加高的土场均为临河滩区．其土料均为黄河来大水 时淤积而成．土料粘粒含量差别较大，土场土料粘粒含量都 具有某种程度的不均匀性．为层状分布。实践证明：土料击实 试验所确定的设计干密度在施工中有时是达不到的。有时又 维普资讯 http://www.cqvip.com 朱朝明等，浅析土料填筑的压实标准及其控制方法 是极易达到的．出现后种情况实际上是没有达到设计的孔隙 度和填筑含水量．并据此确定相应的强度、压缩变形、渗透系 数等物理力学性质指标，并进行坝坡稳定分析。而压实度则 不能直接反映出以上指标的大小。试验证明：对不同性质的 土料．尤其是透水性较大的砂性土料与透水性较小的粘土， 率．实际上造成了工程质量的降低。 ３关于施工控制碾压参数问题 土料填筑至少包括以下几道工序：开蹬、卸料，铺料、洒 水、压实和抽样检查。所以，控制压实参数仅是压实工序中的 一在相同的压实度条件下，其渗透系数可相差几个量级。所以， 压实度仅是一种相对性指标，难以与填土的物理力学性质指 项重要手段而不是目的．即对于各种土料，都必须通过控 制碾压参数达到设计所要求的压实标准。而问题在于对施工 标建立直接的函数关系。而施工条件系数法则直接得到设计 的全过程如何检查及监理、施工人员是否遵守了这一规定。 笔者认为目前惟一有效的手段就是通过各种方法测定压实 后的干密度和含水量，以判断其合格率是否达到设计标准， 而控制碾压参数只能用于施工自检或监理人员抽查。不能设 想．一段大堤的压实质量只用控制碾压参数就能评定优劣。 ４应采取的解决方法 ４．１施工条件系数法 采用施工条件系数法的优点是最大设计干密度是根据 施工条件系数法计算出来的．以多组代表性土样击实试验ｆ一 般２５组以上）最大干密度的平均值，乘以施工条件系数，便可 得到设计干密度，而施工含水量则可根据下图确定。而压实 度则为土料的设计干密度与相应标准击实功能的最大干密 度的比值．其施工含水量按塑限或最优含水量上、下某一幅 度根据经验确定。 按图示的方法．根据设计干密度大致确定含水量的施工 范围（当然要根据设计干密度下土的力学指标，并考虑塑限、 天然含水量范围、施工设备与条件等）应是合理的。所以，采用 施工条件系数可允许在设计干密度ｆ施工控制最大干密度１与 最大干密度之间有一定的变幅。 越 稍 含水 — ’：下限范围 。标准功能击实曲线图 采用施工条件系数法有下列优点： ａ．小浪底土坝设计明确要求坝料达到一定的设计干密 干密度，当然会与土的力学性质紧密协调一致。 采用施工条件系数可较好地解决这一问题，应该允许填 筑干密度有某一下限值，即设计干密度，并严格通过碾压参 数的控制来达到这一下限值。 ｂ．实际现场施工的碾压是不均匀的．因此也会造成局部 干密度达不到击实的最大干密度，利用施工条件系数法可有 效地解决这一问题。 ｃ．可以消除取样的误差。任何一种取样方法，现场控制 仅能具有一定的精度．而不能像室内击实试验那么精确。利 用施工条件系数法可有效地解决这一问题。 ｄ．质量控制人员在质量控制中采取的方法是现场以干 密度控制，而不是控制压实度，虽是间接控制，但却有效。 ４．２环刀法或灌砂法 对粘性土和砾质土，分别采用环刀法或灌砂法，都会比 现场压实度控制快、准确和直观。尤其是粘性土，用“三锤一 镐”的环刀法操作简便．一位稍有经验的质控人员在１５—２ｍｉｎ 左右便可根据湿密度判断是否合格或确定可否继续填土．在 土料填筑的压实度施工控制中，这是独特的宝贵经验，值得 保持和发展。 ４－３提高压实干密度指标 实际原型干密度与室内制备样的差别是很大的。在施工 过程中为了达到设计的干密度标准．建议将压实平均干密度 提高Ｏ．０４一Ｏ．０５ ｍ，，这也是满足合格率要求的必然结果。 １９９９年在某大堤加高工程施工过程中．由于土场层淤层 砂，且砂土厚度较大，无法进行土料调配，施工干密度无论如 何也达不到设计压实度所要求的干密度。只好采取黄河传统 的质量控制要求．即按干密度不小于１．５ｇ／ｍ３要求控制。 ５结语 防洪工程的质量控制不应局限于某一规范规定。而应根 据施工的实际情况采取简捷的控制方法。在防洪工程土料填 筑施工质量控制过程中，采用施工条件系数是较为合理的， 质量控制也比较直观。
