土方填筑与压实基础知识

一、填筑土料的要求

填筑的土料应符合设计要求。如设计无要求可按下列规定：

（1）级配良好的碎石类土、砂土和爆破石渣可作表层以下填料，但其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。

（2）含水量符合压实要求的粘性土，可用作各层填料。

（3）以砾石、卵石或块石作填料时，分层夯实最大料径不宜大于400 mm，分层压实不得大于200 mm，尽量选用同类土填筑。

（4）碎块草皮类土，仅用于无压实要求的填方。不能作为填土的土料：含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐（含量大于5％）的土以及淤泥、冻土、膨胀土等；含水量大的粘土也不宜作填土用。

土方填筑前，要对填方的基底进行处理，使之符合设计要求。如设计无要求，应符合下列规定：

（1）基底上的树墩及主根应清除，坑穴应清除积水、淤泥和杂物等，并分层回填夯实。基底为杂填土或有软弱土层时，应按设计要求加固地基，并妥善处理基底的空洞、旧基、暗塘等。

（2）如填方厚度小于0.5 m，还应清除基底的草皮和垃圾。当填方基底为耕植土或松土时，应将基底碾压密实。

（3）在水田、沟渠或池塘填方前，应根据具体情况采用排水疏干、挖出淤泥、抛填石块、砂砾等方法处理后，再进行填土。

二、填土压实的方法

填土压实的方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。

（1）碾压机械有平碾（压路机）、羊足碾、振动碾等。砂类土和粘性土用平碾的压实效果好；羊足碾只适宜压实粘性土；振动碾是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械，适用于碾压爆破石碴、碎石类土等。

（2）夯实法。用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，主要用于小面积回填土。其优点是可以夯实较厚的粘性土层和非粘性土层，使地基原土的承载力加强。方法有人工和机械夯实两种。常用于夯实粘性土、砂砾土，杂填土及分层填土施工等。 蛙式打夯机轻巧灵活、构造简单、操作方便，在小型土方工程中应用最广（图1-22）。夯打遍数依据填土的类别和含水量确定。

（3）振动压实法。借助振动机构令压实机振动，使土颗粒发生相对位移而达到密实状态。振动压路机是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械，比一般压路机提高功效1～2倍。这种方法更适用于填方为爆破石碴、碎石类土、杂填土等，如图1-23和图1-24所示。

三、填土压实的影响因素

填土压实的影响因素为压实功、土的含水量及每层铺土厚度。

（1）压实功的影响。填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系，见图1-25a。

（2）含水量的影响。填土含水量的大小直接影响碾压（或夯实）遍数和质量。 较为干燥的土，由于摩阻力较大，而不易压实。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阻力减小，在同样压实功作用下，得到最大的密实度，这时土的含水量称做最佳含水量，见图1-25b。

（3）铺土厚度的影响。在压实功作用下，土中的应力随深度增加而逐渐减小图（1-20c）。

其影响深度与压实机械、土的性质及含水量有关。

四、填土压实的质量标准

填土压实后要达到一定的密实度要求。密实度要求和质量标准通常以压实系数 表示。压实系数是土的施工控制干密度 与最大干密度 的比值，一般根据土和工程结构性质、使用要求确定。

粘性土或排水不良的砂土的最大干密度 宜采用击实试验确定，如无试验资料，可按下式计算：

式中， η为经验系数，粘土、粉质粘土、粉土分别取0.95、0.96、0.97；

ρW为水的密度；

ds为土粒相对密度；

WOP为最优含水量（%），可按当地经验或取WP+2 （WP为土的塑限），对于粉土取14%～18%。

对有密实度要求的填方，压实后要对每层填土质量采用环刀法或轻便触探仪锤击数测定干密度，求出密实度，符合设计要求后，方可填筑上层。环刀法取样组数为：基坑回填每20～50 m3取一组且每个基坑不少于一组；基槽或管沟回填每层按长度20～50 m取一组；室内填土每层按100～500 m2取一组；场地平整填方每层按400～900 m2取一组。取样部位应在每层压实土的下半部。先测出土的湿密度、含水量，再按下式求出实际干密度 ρ0：

式中，ρ为土的湿密度；

W为土的含水量，%。

如实际干密度 ρ0≥ρd（ 为施工控制干密度），则压实合格；若 ρ0<ρd，则压实不够，应采取措施提高压实质量。