填筑料压实指标换算及施工现场应用.docVIP

填筑料压实指标换算及施工现场应用 　　摘要：压实度、相对密度、孔隙率分别是粘性土或少粘性土、无粘性土及堆石料的压实质是控制指标。这些都是相对性的指标，现场不具有直接可操作性。施工时，多数情况下将上述指标转换为干密度，与施工现场测得的干密度进行比较，以控制压实质量。但当填筑土料某组分的含量处在临界区间时，应分别做压实度击实和相对密度试验，取两种试验下得到的干密度较大值，作为施工控制指标。 　　关键词：压实度 相对密度 孔隙率 　　中图分类号：TU74 文献标识码： A 　　1.1土石料填筑压实的机理及意义 　　利用压实机具对填筑料进行压实，使三相填筑料（土体）中的团块和颗粒重新排列，互相靠近、挤紧，使小颗粒填充于大颗粒的空隙中，使空气逸出，从而使填筑料（土体）中的空隙减小，密度提高，内摩擦力和粘聚力大大增加，压缩性降低，抵抗变形的能力大，有足够的强度和水稳定性。 　　1.2问题的提出 中华人民共和国水利行业标准《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准》SL631-2012（土石方工程）和SL634-2012（堤防工程）指出，土料、砂砾料和堆石料的压实指标应符合下列规定： 　　填筑料为粘性土或少粘性土时应以压实度来控制压实质量；填筑料为无粘性土时应以相对密度来控制压实质量；填筑料为堆石料时应以孔隙率来控制压实质量。设计文件中，根据料场规划调查分析，先认定岩土的类别、性质，再综合考虑工程等别及建筑物级别，最后按照上述规范要求提出设计压实指标。 　　这些指标都具有相对性。它们是相对于土石料的最大、最小干密度（孔隙率）而言的，施工现场不具有直接可操作性。施工前，先由土工试验室经试验，取得相同类别的土石料的最大、最小干密度（孔隙率），通过换算得到施工现场的土石料干密度控制指标。只要施工现场测得的干密度等于或大于此指标，就可认为符合设计要求。下面就上述设计指标及施工现场换算指标分述如下： 　　1.3.施工现场控制指标换算： 　　1.3.1压实度 （）：是粘性土（如粘土） 或少粘性土（如砂土、极细砂或粉砂等）控制压实质量的指标。是粘性土料或少粘性土料在填筑大坝或堤防时，按一定厚度逐层摊铺后，在碾压机具多次压实（夯实）下，土体被压实的程度。以下式表示： 　　⑴ 　　式中：Pds---压实度（%）； 　　― 工地施工压实土层实测干密度（g/cm3）； 　　-工地施工土料的最大干密度（g/cm3）；该指标由土工试验室用标准击实试验方法测定。 　　由上式可得： 　　（2） 　　当?R.时，压实质量即可满足设计压实度指标要求。 　　例1：某工程为粘性土料填筑施工，设计要求压实度指标Pds?R92%，工地土料送土工试验室做标准击实试验，最优含水率ωon=22.0%，最大干密度=1.85g/cm3 .求工地现场的施工控制指标。 　　由 ⑵式，当?R. Pds=1.85×92%=1.70 g/cm3 时，压实质量即可满足设计压实度指标要求。 　　1.3.2相对密度（）：无粘性土（无凝聚性粗粒料，如纯砂、纯砾料等）处于最疏松状态的孔隙比和天然孔隙比（工地施工压实土层的孔隙比）之差，与最疏松状态的孔隙比和最紧密状态的孔隙比之差的比值。 　　以下式表示： 　　（3） 　　或 （4） 　　而 （5） 　　式中：―相对密度。 　　―工地施工压实土层的孔隙比。 　　、---工地土料的最大、最小孔隙比。该指标由土工试验室进行相对密度试验测定。 　　―工地施工压实土层实测干密度（g/cm3）； 　　、―工地土料的最大、最小干密度（g/cm3）； 该指标由土工试验室进行相对密度试验测定。 　　― 土料颗粒比重。无量纲指标。该指标由土工试验室进行测定。纯砂、纯砾料的比重=2.65～2.67. 　　由（4）式得： （6） 　　当工地实测的干密度 时，压实质量即可满足设计压实度指标要求。 　　例2：某工程为砂砾料填筑施工，设计要求相对密度?R0.65。工地砂砾料送土工试验室进行相对密度试验结果，砾料颗粒比重=2.66，最大干密（最小孔隙比），最小干密度=1.55 g/cm3（最大孔隙比=0.716）。求工地施工控制指标。 　　依上式， 　　=2.20×1.55/[2.20-0.65×（2.20-1.55）]=1.92 g/cm3. 　　即工地施工实测干密度值≥1.92 g/cm3时，压实质量可满足设计相对密度?R0.65的要求。 　　2.3孔隙率：堆石料体积中的孔隙体积与总体积的比值，就称为孔隙率，用百分数表示。以下式表示： 　　即 ： 　　n==（1- / ）100% （7） 　　上式中： 　　n--堆石料孔隙率； 　　--堆石料中的孔隙体积； 　　--堆石料的总体积； 　　-工地施工；堆