影响填土压实的主要因素

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第57页（2067字）

填土的压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：土的类别影响、含水量的影响、压实功的影响、铺土厚度影响等。

(一)土的类别影响

根据颗粒级配或塑性指数不同，土可以分为黏性土和非黏性土两大类。黏性土由于其颗粒小(d＜0．005mm)，孔隙比和压缩性大，颗粒间的间隙比较小，透气排水则比较困难，所以压实过程慢，较难将其压实。而砂土由于其颗粒比较粗(d=0．005～2mm)，孔隙比和压缩性小，颗粒间的间隙比较大，透气排水则比较容易，所以压实过程快，较易将其压实。

工程试验证明，如果对这两类土施加相同的压实功，砂性土所获得的干密度大于黏性土所获得的干密度，因此，土的类别对土的压实是有较大影响的。

(二)含水量的影响

填土中的含水量是影响土料压实效果的重要因素。土粒间含有适量的自由水，可在压实过程中起润滑作用，减小土粒间相对位移的阻力，比较容易压实；如果土粒间含水量过小，在压实过程中不足以产生润滑作用，需要较大的压实功才能克服土粒间的阻力，所以压实比较困难；如果土粒间的含水量过大，土体处于饱和状态，而水又是不可压缩的物质，施加的压实功的一部分被水所承受，则土体不可能压实。图1－64为土的干密度与含水量的关系。

从土的干密度与含水量的关系可以看出，曲线中有一峰值，此处的土料干密度最大。当压实功一定时，变化土的含水量至某一值，可使填土压实后获得某一最大干密度，图1－64土的干密度与含水量的关系这个含水量称为最佳含水量，相应的土料干密度称为最大干密度γ，只有在土中含水达到最佳含水量的情况下压实的土，水稳定性最好，土的密实度最大。

土在最佳含水量时的最大干密度，可由击实试验取得，也可查经验表确定，表1－25所列数据可供土方压实设计和施工时参考。

表1－25 土的最佳含水量与最大干密度

(三)压实功的影响

由压实试验可知，在同类土中施加不同的压实功，可得到若干条相应的含水量与干密度的关系曲线，如图1－65a所示。从图中可以看出：(1)当填土中含水量较小时，如果要求压实效果相同，含水量不同，所需要施加的压实功不同，即当要求压实效果相同时，干土要比湿土多消耗压实功；(2)当填土中的含水量增大至某一限度时，压实功的增加也不能改善压实效果；(3)当填土的含水量在某一适当值时，开始压实时土的干密度会急剧增加；待到接近土的最大干密度时，即使压实功增加很多，而土的干密度变化很小，如图1－65b所示。

图1－65 压实功对填土压实的影响

(a)不同压实功对压实效果的影响；(b)压实功与土干密度关系曲线

1、2－压实功较大的机械夯实曲线；3－压实功较小的人工夯实曲线

由此可以看出，盲目增大压实功不仅不能增加压实效果，反而造成浪费功能、破坏土体。在实际施工中，只要选用的压实机械合适，对于砂性土只需碾压或夯实2～3遍，对于亚砂土只需3～4遍，对亚黏土或黏土只需5～6遍。另外，大面积松土不宜用重型碾压机械直接滚压，否则土层有强烈起伏现象，不仅效率不高，而且不易压实。如果先用轻型碾压实，再用重型碾压实，就会取得较好的效果。

填土的压实遍数有很多影响因素，如压实机具种类、分层的厚度、压实度的要求等，大型重要土方压实工程，必须进行碾压试验确定。不同压实机械分层填土虚铺厚度与压实遍数，可参考表1－26。

表1－26 不同压实机械分层填土虚铺厚度与压实遍数

(四)铺土厚度影响

土体在压实功能的作用下，其应力随着深度的增加而逐渐减小，如图1－66所示。其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度，但最重要的还有最优土层厚度的问题。如果填土铺筑过厚，可能最底层不能压实，也可能要压很多遍才能达到规定的密实度；如果填土铺筑过薄，不仅造成压实功的浪费，而且还会造成土体剪切破坏。最优的铺土厚度应能使土方压实度符合设计要求而机械的功耗最少。

图1－66 压实作用沿深度的变化规律