振动压实法

科技工作者之家 2020-11-17

振动压实法将振动压实机放在土层表面,借助振动机构使压实机振动土颗粒,土的颗粒发生相对位移而达到紧密状态。用这种方法振实非黏性土效果较好。 近年来,又将碾压和振动法结合起来而设计和制造了振动平碾、振动凸块碾等新型压实机械。1

简介振动平碾适用于填料为爆破碎石磕、碎石类土、杂填土或轻亚黏土的大型填方;振动凸块碾则适用于亚黏土或黏土的大型填方。压实爆破石磕或碎石类土时,可选用重8~15t的振动平碾,铺土厚度为0.6~1.5m,先静压,后振动碾压,碾压遍数由现场试验确定,一般为6~8遍。

影响因素填土压实的质量与许多因素有关,其中主要影响因素有压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。

压实功的影响

填土压实后的密实度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。土的密度与所耗的功的关系如。当土的含水量一定,在开始压实时,土的密度急剧增加,待到接近土的最大密实度时,虽然压实功增加许多,但土的密度则变化甚小,实际施工中,对于砂土只需碾压或夯击2遍或3遍,对粉土只需3遍或4遍,对粉质黏土或黏土只需5遍或6遍。此外,松土不宜用重型碾压机械直接滚压,否则土层有强烈起伏现象,效率不高。如果先用轻碾压实,再用重碾压实就会取得较好的效果。

含水量的影响

在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土,由于颗粒之间的摩阻力较大,因而不易压实。当含水量超过一定限度时,土颗粒之间孔隙由水填充而呈饱和状态,也不能压实。当土的含水量适当时,水起润滑作用,土颗粒之间的摩阻力减小,压实效果好。每种土都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下,使用同样的压实功进行压实,所得到的密度最大,不同土有不同的最佳含水量,如砂土为8%~12%,黏土为19%~23%,粉质黏土为12%~15%,粉土为15%~22%。工地上检验黏性土含水量的简易方法一般是以手握成团落地开花为适宜。

为了保证填土在压实过程中处于最佳含水量状态,当土过湿时,应予以翻松晾干,也可掺入同类干土或吸水性土料;当土过干时,则应预先洒水润湿。

铺土厚度的影响

土在压实功的作用下,其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作用深度,但其中还有最优土层厚度的问题,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机械的功耗费最少。

上述三个方面的因素相互影响。为了保证压实质量,提高压实机械生产效率,应根据土质和压实机械在施工现场进行压实试验,以确定达到规定密实度所需压实遍数、铺土厚度及最优含水量。2

用途振动压实时一般达到50t以上的作用了,它跟静压相配合,在路基施工中使用较多。静压用来整平收面,振动压实用来提高压实度。

振动击实法模拟了施工现场的振动压路机的振动压实方式,对半刚性基层中的粒料性材料进行振动冲击,边振动边压实,在振动压实过程中,将颗粒之间的原始的静摩擦状态逐渐转变为动摩擦状态,当振动压路机的振动频率与基层颗粒材料的频率一致时,即发生共振,此时颗粒的运动幅度达到最大,摩擦阻力最小,从而有效提高了材料的最大干密度。

压实在一些工程建设中.如路基、堤坝的填筑和建筑场地的回填等。土体常作为建筑材料。±体由于经过挖掘、搬运和填筑.原有的结构和状态发生改变,如不经过人工压实.孔隙比往往较大,而且压缩性较高、抗剪强度低,难以满足工程的需要。为了减少填土的工后沉降量,提高强度,工程中必须按照一定的标准,通过碾压、夯实或振动等方法对其进行压实。土的压实效果除了和压实方法有关外,还和土的种类、级配、压实功能和含水率等密切相关。

压实特性当土的含水率较小时,其干密度随着含水率的增加而增大,而当干密度达到一定值后,含水率的继续增加反而导致干密度减小。干密度的峰值称为该击数下的最大干密度ρdmax.与最大干密度相应的含水率称为最优含水率叫wop在一定压实功能作用下,只有在最优含水率下才能获得最佳的击实效果。当黏性土的含水率较低时.土颗粒表面的水膜较薄,水主要是以强结合水的形式存在,颗粒之间的摩擦力和黏结力较大。相对移动困难,因而不易被压实。随着含水率的增加,水膜变厚,颗粒之间的摩擦力和黏结力减小,相互移动变得相对容易,因此压实后的干密度增大。当土的含水率超过最优含水率后,如果再继续增大含水率,由于土中气体以封闭气泡的形式存在于土体内,击实时气泡难以排出,增加了土的弹性,降低了击实效果2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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