土的壓實性對工程的意義
土的壓實是指採用人工或機械對土施以夯壓能量(如夯、碾、振動等方式),使土顆粒重新排列壓實變密,外部的夯壓功能使土在短時間內得到新的結構強度,包括增強粗顆粒土之間的摩擦和咬合,以及增加細粒土之間的分子引力以改善土的性質。
實踐表明,由於土的基本性質複雜多變,不同土類對外界因素作用的反應不同。同一壓實功能對於不同狀態的土壓實效果完全不同,而為了達到同樣的壓實效果又可能付出相當大的不符合技術經濟要求的代價。因此為了技術可靠和經濟合理,需要了解土的壓實性及其變化規律。
在工程建設中,經常遇到填土,為了改善這些土的工程性質,常採用壓實的方法使土變得密實。如路堤、土壩以及用土作為橋台、擋土牆、埋設的管道或基礎的墊層或回填土等,都是把土作為建築材料,按一定要求和範圍進行堆填而成。填土不同於天然土層,經過挖掘、搬運之後,原狀結構已被破壞,含水量也已變化,堆填時必然在土團之間留下許多大孔隙。未經壓實的填土強度低,壓縮性大而且不均勻,遇水易發生塌陷、崩解等。為滿足工程要求,必須按一定標準壓實。特別是路堤在車輛反覆動荷載作用下,可能出現不均勻、過大的沉陷或塌落甚至失穩滑動,路堤填土必須具有足夠的密實度以確保通行i安全。對於鬆散土層構成的路塹地段的路基,為改善其工作條件也應予以壓實。
土的壓實也用在地基處理方面,某些鬆軟的地基土,由於其強度低、變形大,直接在其上修建建築物,不能滿足地基承載力、變形的設計要求,需進行加固處理。可採用換填墊層法加固,通過分層壓實改善土的不良性質。土的壓實是在動荷載作用下得到的,提高了土的密實度,從而使土的強度得到提高,土的壓縮性降低和透水性減小。還可採用重錘夯實處理軟弱地基提高其承載力。
土的擊實性
土的擊實性就是指土體在一定的擊實功能作用下,土顆粒克服粒間阻力,產生位移,顆粒重新排列,使土的孔隙比減小、密實度增大,提高強度,減小壓實性和滲透性,但在擊實過程中,即使採用相同的擊實功能,對於不同種類、不同含水率的土,擊實效果也不完全相同。因此為了技術上可靠和經濟上的合理,必須對填土的擊實性進行研究。
研究土的擊實性的方法有兩種:一種是在室內用標準擊實儀進行
擊實試驗;另一種是在現場用碾壓機具進行碾壓試驗,施工時以施工參數(包括碾壓設備的型號、振動頻率及重量、鋪土厚度、加水量、碾壓遍數等項)及乾密度同時控制。
室內擊實試驗標準擊實儀如下圖1所示,該擊實儀主要由擊實筒、擊實錘和導筒組成。
擊實儀的基本部分是擊實筒和擊實錘,前者用來盛裝製備土樣,後者對土樣施以夯實功能。根據擊實土的最大粒徑,分別採用兩種不同規格的擊實筒。擊實試驗方法和相應設備的主要參數應符合下表的規定。擊實試驗分輕型擊實和重型擊實。輕型擊實試驗適用於粒徑不大於20mm的土,重型擊實試驗適用於粒徑不大於40mm的土。