粘性土填料壓實性分析

■吳燕舞

（廣東省佛山地質(zhì)局 廣東佛山 528000）

粘性土填料壓實性分析

■吳燕舞

（廣東省佛山地質(zhì)局 廣東佛山 528000）

本文根據(jù)粘性土填料場所采集樣品做壓實試驗結(jié)果，確定其最優(yōu)含水率，分析其壓實規(guī)律，為實際工程提供可靠的依據(jù)。

擊實試驗粘性土含水量干密度擊實功

隨著佛山市經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，道路工程施工也越來越多，很多道路都會經(jīng)過原來為魚塘、水塘的地方，因此需要大量的填料，對于獅山鎮(zhèn)，由于其土丘極其發(fā)育，主要為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖的殘積土，往往為道路工程填料較為理想的來源場地。

如何控制粘性土的最優(yōu)含水量，一直是填方工程施工中一個難題，在相同的壓實功的作用下，由于土體的含水量的不同，壓實效果差別很大，本文根據(jù)室內(nèi)試驗結(jié)果，得到一定的數(shù)據(jù)，可供工程參考應(yīng)用。

1 試驗條件

主要儀器：輕型擊實儀，臺秤、天平、標(biāo)準(zhǔn)篩，烘箱、保濕缸、噴水設(shè)備等。

試料：野外填料場采集的粉砂質(zhì)泥巖、泥巖殘積土，天然狀態(tài)下，土工試驗結(jié)果為粉質(zhì)粘土，各物理指標(biāo)（見表1之“粘性土天然狀態(tài)時的物理指標(biāo)表”）。

試驗方法：①按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行試驗，根據(jù)天然土樣的土工試驗結(jié)果，選含水量分別為14%、16%、18%、20%、22%、24%分別做擊實試驗，并測定土在各含水量下的密度，最后再計算其對應(yīng)的干密度。

②在固定含水量(20%)條件下，分別以15擊、20擊、25擊、30擊、35擊、40擊的擊數(shù)進(jìn)行壓實，并測定土在各擊數(shù)下的密度，最后再計算其對應(yīng)的干密度。

表1 粘性土天然狀態(tài)時的物理指標(biāo)表

圖1 相同壓實功時，干密度和含水量關(guān)系曲線圖

圖2 含水量為20%時，干密度和擊實功關(guān)系曲線圖

[1]《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》，中華人民共和國水利部、中華人民共和國建設(shè)部，1999.10.

[2] 《工程地質(zhì)手冊》 （第四版），常士驃、張?zhí)K民，中國建筑工業(yè)出版社，2007.2.

2 試驗結(jié)果分析

試驗方法1的試驗結(jié)果見圖1之“相同壓實功時，干密度和含水量關(guān)系曲線圖”，由圖可以得出以下結(jié)論：①該土的最優(yōu)含水率約為19.8%，與塑限很接近；②含水量低于最優(yōu)含水量時，由于土顆粒之間間隙相對較大，顆粒之間的空氣難以完全驅(qū)走，使土難以達(dá)到飽和狀態(tài)，故而干密度反而小；③含水量高于最優(yōu)含水量時，擊實過程中，土體間隙越來越小，其中的氣體處于相對密閉空間，與大氣不相通，擊數(shù)作用不能將其排出，土體未能達(dá)到完全飽和狀態(tài)，因此其干密度亦小。

試驗方法2的試驗結(jié)果見圖2之“含水量為20%時，干密度和擊實功關(guān)系曲線圖”，由圖可以得出以下結(jié)論：①擊實功較低時，其干密度小，說明未能使土體完全壓實，其土顆粒間隙中還存在大量氣體，土體未達(dá)到完全飽和狀態(tài)。擊實功增加時，其干密度也相應(yīng)的增加，當(dāng)達(dá)到一定的程度后，即使功再增加，干密度也不會增加，而是處于一個大概不變的狀態(tài)；②曲線后段變化小，說明達(dá)到一定的擊數(shù)功后，土體已完全壓實，處于飽和狀態(tài)，即使擊數(shù)功再大，其擊實效果亦不明顯，而做大量的無用功。

3 結(jié)論

（1）若采用該粘性土作為填料時，其天然含水量大于最優(yōu)含水量，為達(dá)到最理想效果，做填料前，需要稍稍風(fēng)干一段時間，使其含水量接近最優(yōu)含水量。

（2）若采用該粘性土作為填料時，建議選擇比較干旱的秋冬季施工，可減少風(fēng)干時間，避免降雨對填料的不利影響，加快施工進(jìn)度，提高施工質(zhì)量。

（3）粘性土最優(yōu)含水量與其塑限接近，當(dāng)無法做擊實試驗時，可參考其塑限值來指導(dǎo)填料壓實施工。

（4）進(jìn)行填料壓實施工時，選擇合理的機(jī)械設(shè)備，機(jī)械重力不夠，不能達(dá)到預(yù)期的壓實效果；機(jī)械重力過大，雖然能壓實，但是所做無用功增加，造成人力物力的浪費，而降低生產(chǎn)效率。

P642.16+2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-261-1