影響填土壓實度檢測的因素

摘 要:近十年來，我國對水利建設投資逐年增加，2011年中央1號文件《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》明確提出水利投入穩定增長機制，將全面加快水利基礎建設。隨著水利工程的開展，粘性土因透水性弱在堤防及土石壩修筑、建筑物回填得到廣泛運用。粘性土本身具有弱透水性，但必須經過機械壓實達到一定壓實度才能保證其低滲透性及穩定性。壓實度是填土質量控制的關鍵指標，施工過程及竣工驗收都需進行檢測。本文就影響填土壓實度檢測數據準確性的因素進行分析。

關鍵詞:壓實度擊實試驗最大干密度最優含水率準確性

中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0116-01

隨著水利工程的開展，粘性土因透水性弱在堤防及土石壩修筑、建筑物回填得到廣泛運用。粘性土本身具有弱透水性，但必須經過機械壓實達到一定壓實度才能保證其低滲透性、強度、壓縮性、穩定性等。壓實度是填土質量控制的關鍵指標，施工過程及竣工驗收都需進行檢測。壓實度達不到設計及規范要求，會造成堤防及土石壩過大沉降、滲漏，甚至導致滲漏穩定等安全問題。

壓實度是指施工現場材料壓實后測定的干密度與取施工材料在室內用擊實試驗得到的最大干密度的比值百分數。因此，要準確有效地控制壓實的質量，就必須準確合理的測定擊實試驗最大干密度、現場干密度的測定。我國現行規范(如土工試驗規程SL237-1999等)中是采用輕型或重型擊實法確定回填土的干密度與含水率之間的關系曲線，從而得出最大干密度與最優含水率。壓實度檢驗方法通常采用環刀法，灌砂(水)法和核子密度儀法等。

在現場檢測壓實度時經常出現現場取樣位置布置不合理，人為操作不規范，擊實試驗的數據不準確、天氣等問題造成實測的壓實度不準確，從而影響填土質量的控制及驗收。

1 現場取樣位置布置

(1)取樣位置應具有代表性，且應均勻合理分布測點。各施工標段搭接處或與老堤、岸坡搭接處往往作業面等因素，壓實度經常較其他部位低，也應布置部分測點。

(2)環刀取樣時應在壓實層厚的下部1/3處取樣，如該厚度不足取滿環刀高度，以環刀底面達到下層壓實頂面取滿土樣為準，并記錄壓實層厚度。灌砂法檢測時取樣坑貫穿整個壓實層厚度。

(3)竣工檢測時取樣位置不能布置在堤、壩頂面，應土方填筑碾壓結束后，施工車輛來回碾壓與實際填土壓實度發生變化，不能代表整體土樣現狀。

2 現場檢測人為因素

(1)環刀法取樣時擊打手柄力不于環刀軸線重合，使得環刀入土傾斜，環刀一側與土之間有縫隙，檢測結果偏低;取樣時不仔細觀察環刀入土深度，土已經超出環刀高度仍然擊打手柄，造成土樣受到手柄環蓋的擠壓，檢測結果偏高。

(2)環刀兩面土樣切削時，土樣的端面高出或低于環刀兩端平面。

(3)壓實后的土體具有一定強度，環刀壁應涂抹凡士林或其他潤滑劑，否則會影響環刀體內所取土樣的擾動，影響干密度檢測結果，導致壓實度與實際不一致。

(4)環刀取土經常碰到石塊、砂礓等硬物造成刀口變形，我們取樣時要仔細檢查，剔除不合格的環刀，避免造成檢測數據不準確。

由于環刀體積小，本身取樣重量不大，1～2克土重往往造成壓實度的變化。所以人為操作失誤對壓實度檢測結果的準確性影響非常大。

3 擊實試驗

壓實度是指現場壓實后測定的干密度與該材料在室內用擊實試驗得到的最大干密度的比值百分數。因此擊實試驗的數據準確與否直接影響壓實度的準確性。

(1)堤防、土石壩等線路較長，土料場可能多個。回填土樣成分不均勻，因為所采用的擊實土樣是現場比較有代表性的土，進行擊實試驗后得出的最大干密度和最優含水量只代表該種土樣，并不包括所有的土樣。因為擊實試驗較費事費錢，因此在檢測過程中我們不可能在每個檢測點都取大樣做擊實試驗。我們檢測時要觀察準備取樣的土是否和擊實試驗土樣一致。

(2)擊實試驗土樣制備方法的不同，擊實結果不同。采用烘干、風干、天然土樣(濕法)制備土樣時，烘干土樣最大擊實干密度最大，最優含水率最小;天然土樣(濕法)反之。烘干土樣使土體顆粒間封閉氣泡隨水分烘干而逐步消失，雖在制作擊實土樣時雖加入水，但在較短時間內形成封閉氣泡有限，擊實功主要由土體顆粒承擔，故其大擊實干密度大。烘干制樣對土樣進行過粉碎過篩處理，有足夠的細顆粒去填充孔隙，也造成烘干土樣最大擊實干密度大。粘性土此現象較明顯，粘性土烘干制樣的最大干密度比風干大0.02～0.04g/m3。實際施工過程較接近風干、天然土樣(濕法)，因此我們在壓實度檢測時擊實試驗土樣制備宜采用風干、天然土樣(濕法)制備土樣。

(3)擊實試驗余土高度嚴格控制為零的狀態，《土工試驗規程》SL237-1999要求擊實結束后，超出擊實筒頂的高度應小于6mm。隨余土高度增大，最大擊實干密度變小，反之亦然。

4 檢測時天氣

粘性土一般具有膨脹性，因此我們在進行壓實度取樣時應注意天氣造成的土體含水率變化的影響。雨天應待天氣晴好土體含水率恢復正常后方可進行壓實度取樣，夏天炎熱天氣時應挖探坑取下部土樣，避免因粘性土含水率變化造成實測壓實度的不準確。

5 結語

水利工程建設中經常采用粘性土進行填筑，控制填土工程施工質量的關鍵在于控制其壓實干密度、壓實度指標。壓實度達不到設計及規范要求，會造成堤防及土石壩過大沉降、滲漏，甚至導致滲漏穩定等安全問題。因此我們在進行壓實度檢測時要按照規范、規程嚴格操作，試驗人員要認真仔細，確保實驗數據準確可靠，對工程施工、竣工驗收起著控制、指導作用。

參考文獻

[1]李健.淺析擊實試驗的機理及試驗中應注意的幾個問題.治淮2006，9.

[2]土工試驗規程.SL237-1999.

[3]堤防工程施工質量評定與驗收規程.SL239-1999.