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(共28张PPT)
项目1 土 方 工 程
1.1 土的工程分类及其工程性质
1.2 土方工程量计算
1.3 基坑施工
1.4 土方机械化施工
1.5 土方填筑与压实
1.6 土方工程模拟实训
　　
　　在建筑工程中，场地的平整，基坑(槽)、管沟、室内外地坪的回填，枯井、古墓、暗塘的处理以及填土地基等都需要进行填土，这些填土多是有压实要求的，压实的目的就在于迅速保证填土的强度和稳定性。
1.5 土方填筑与压实
1.5.1 填筑土料要求
　　填筑土料应符合设计要求，以保证填方的强度和稳定性，如设计无要求时，应符合下列规定：
　　碎石类土或爆破石渣可用作表层以下回填；含水量符合压实要求的黏性土，可用做各层填料；草皮土和有机质含量大于8%的土，不应用于有压实要求的回填区域；淤泥和淤泥质土不宜用做填料，但在软土或沼泽地区经过处理且符合压实要求后，可用于回填次要部位或无压实要求的区域。
　　碎石类土或爆破石渣用做填料时，如采用碾压法施工，其最大粒径不得超过每层铺填厚度的3/4；如采用强夯法施工，其最大粒径应根据强夯夯击能量大小和施工条件通过试验确定，为了保证填料的均匀性，粒径一般不宜大于1 m。大块填料不应集中，且不宜填在分段接头处或回填与山坡相连接处。
1.5.2 填筑要求
　　土方填筑前，应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具，并确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。
　　冬雨季进行填土施工时，应采取防雨、防冻措施，防止填料(粉质黏土、粉土)受雨水淋湿或冻结，并防止出现“橡皮土”。
　　填土应分层进行，并尽量采用同类土填筑，当选用不同类别的土料时，上层宜填筑透水性较小的填料，下层宜填筑透水性较大的土料；不同类别的土严禁混用，以免形成水囊。
　　压实填土的施工缝应错开搭接，在施工缝的搭接处应适当增加压实遍数。
　　当填方位于倾斜的山坡上时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层回填，以防填土侧向移动。
1.5.3 填土压实方法
　　填土压实的方法主要有碾压法、夯实法和振动压实法。
　　1．碾压法
　　碾压法是靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土的，适用于大面积填土工程，如场地平整、路基、堤坝等工程。
　　碾压机械有平碾(见图1-72)及羊足碾(见图1-73)等。平碾(光碾压路机)是一种以内燃机为动力的自行式压路机，适用于碾压黏性和非黏性土壤；羊足碾单位面积的压力比较大，土壤压实的效果好，
一般用于碾压黏性土，不适用于砂性土，因为在碾压砂土时，土的颗粒受到羊足碾较大的单位压力后会向四面移动而使土的结构破坏。
　　
　　
图1-72 平碾
图1-73 羊足碾
　　按碾轮重量，平碾又分为轻型、中型和重型三种。松土碾压宜先用轻碾压实，然后再用重碾压实，效果较好。
　　用碾压法压实土壤时，宜采用“薄填、低速、多遍”的方法，铺土应均匀一致，碾压遍数要一样，碾压方向应从填土区的两边逐渐压向中心，每次碾压应有150～200mm的重叠。
　　碾压机械压实填方时，行驶速度不宜过快，一般平碾不应超过2 km/h，羊足碾不应超过3 km/h。
　　2．夯实法
　　夯实法是利用冲击力来夯实土壤，使土体孔隙被压缩，土粒排列得更加紧密，适用于小面积填土及室内地面的填土压实。
　　夯实机械有夯锤、内燃夯土机(见图1-74)和蛙式打夯机(见图1-75)等，其中蛙式打夯机轻巧灵活、构造简单，在小型土方工程中应用最广。
　　夯锤借助起重机提起并落下，其重力一般为15～30 kN，落距一般为2.5～4.5 m，如果夯击8～12遍，夯土影响深度可达到1.2 m，常用于夯实湿陷性黄土、杂填土以及含有石块的填土。
　　内燃夯土机是利用内燃机原理制成的一种冲击式的夯实机械，主要组成部分包括燃油系统、点火系统、配气结构、夯身、夯足和操纵机构等。内燃夯土机借助于磁电机打火，点燃由空气与燃油在进气圈处雾化混合气体，使之发生爆炸而产生夯实作用。内燃夯土机是一种广泛应用的小型土壤夯实机械，适用于建筑、水利、道路等工程的夯实作业，特别在小型土坝、沟槽、坑穴、墙边、屋角等处施工具有更独特的效能。
　　内燃夯土机的作用深度一般为0.4～0.7 m，夯实黏性土壤的效果较佳。
　　蛙式打夯机是利用旋转惯性力的原理制成，利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土的压实机械。它适用于夯实灰土和素土的地基、地坪以及场地平整，不得用它来夯实坚硬或软硬不一的地面，更不得用来夯打坚石或混有砖石碎块的杂土。
　　
　　
图1-74 内燃夯土机
图1-75 蛙式打夯机
　　3．振动压实法
　　振动压实法是将振动压实机放在土层表面，在压实机的振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。此法用于振实非黏性土壤效果较好。振动压实机有振动平碾(见图1-76)、振动凸块碾(见图1-77)和平板振动器(见图1-78)三种。
　　
　　
图1-76 振动平碾
图1-77 振动凸块碾
图1-78 平板振动器
　　振动碾是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械，它可比一般平碾提高工效1～2倍，适用于爆破石渣、碎石类土、杂填土或轻亚黏土的压实。
1.5.4 影响填土压实的因素
　　影响填土压实的因素很多，主要有压实功、填土含水量以及每层铺土厚度。
　　1．压实功的影响
　　填土压实后的干密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。当土的含水量一定，在开始压实时，土的干密度急剧增加，待到接近土的最大干密度时，压实功虽然增加许多，但土的干密度却没有变化。
　　实际施工中，对不同的土应根据选择的压实机械和密实度要求确定合理的压实遍数。
　　2．填土含水量的影响
　　在同一压实功的条件下，填土含水量的大小将直接影响填土压实质量。
　　较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实；土中含水量较大呈饱和状态时，土也不能被压实。当土具有适当含水量时，土的颗粒之间因水的润滑作用使摩擦阻力减小，使用同样的压实功进行压实所得到的密实度最大，这时土的含水量称做最佳含水量，土的干密度与含水量的关系如图1-79所示。
　　
图1-79 土的干密度与含水量关系图
　　填料含水量与最佳含水量的偏差应控制在 ±2%的范围内，当填料为黏性土时，回填前应检验其含水量是否在控制范围内。如含水量偏高，可采用翻松晾晒或均匀掺入干土或生石灰等措施；如含水量偏低，可采用预先洒水湿润。
　　3．铺土厚度的影响
　　土在压实功的作用下，压应力随深度增加而逐渐减小，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有效作用深度，还应考虑最优土层厚度。铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实度；铺得过薄，则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而且机械的功耗费最少。
1.5.5 填土压实的质量控制与检验
　　1．填土压实的质量控制
　　填土经压实后必须达到要求的密实度，以避免建筑物产生不均匀沉降。
　　填土密实度以设计规定的控制干密度ρd作为检验标准。土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax之比称为压实系数λc。
　　压实填土的最大干密度一般在实验室由击实试验确定，再根据设计要求的压实系数即可算出填土控制干密度ρd值。
　　在填土施工时，若土的实际干密度大于或等于控制干密度ρd，则符合质量要求。
　　2．填土压实的质量检验
　　填土施工过程中应检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制和压实程序。
　　填土经夯实或压实后，要对每层回填土的质量进行检验，一般采用环刀法(或灌砂法)取样测定土的干密度，或用小轻便触探仪直接通过锤击数来检验干密度，符合要求后才能填筑上层。
　　填土施工结束后应检查标高、边坡坡高、压实程度等。

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