压实参数选择与现场试验

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：由于影响土石料压实的因素很复杂，目前还不能通过理论计算或由试验室确定各项压实参数，宜通过现场压实试验进行选择。现场压实试验应在坝体填筑以前，土石料和压实机具已经确定的情况下进行。对于黏性土，主要是确定含水量、铺土厚度和压实遍数。现场碾压试验记录可填入干密度测定成果表，见表4-14。

坝面的铺土压实，除了应根据土料的性质正确地选择压实机具外，还应合理地确定黏性土料的含水量、铺土厚度、压实遍数等各项压实参数，以便使坝体达到要求的密度，而消耗的压实功能又最少。由于影响土石料压实的因素很复杂，目前还不能通过理论计算或由试验室确定各项压实参数，宜通过现场压实试验进行选择。现场压实试验应在坝体填筑以前，土石料和压实机具已经确定的情况下进行。

1.压实标准

土石坝的压实标准是根据设计要求通过试验提出来的。对于黏性土，在施工现场是以干密度作为压实指标来控制填方质量的。对于非黏性土，则以土料的相对密度来控制。由于在施工现场用相对密度进行施工质量控制不方便，往往将相对密度换算成干密度作为现场控制质量的依据。

2.压实参数的选择

当初步选定压实机具类型后，即可通过现场碾压试验进一步确定为达到设计要求的各项压实参数。对于黏性土，主要是确定含水量、铺土厚度和压实遍数。对于非黏性土，一般多加水可压实，所以主要是确定铺土厚度和压实遍数。

3.碾压试验

根据设计要求和参考已建工程资料可以初步确定压实参数，并进行现场碾压试验。

（1）试验场地选择。要求试验场地地面密实，地势平坦开阔，可以选在建筑物附近或在建筑物的不重要部位。

（2）场地布置。一般布置成60m×6m的条带形，然后将此条带等分为四段，每段长15m，各段含水量依次为ω1、ω2、ω3、ω4，其误差不超过1%，再将每段沿长边等分为四块，段内各块规定碾压遍数依次为n1、n2、n3、n4，见图4-8。

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图4-8　土料压实试验场地布置示意图（单位：m）

压实试验土料的含水量可根据土料性质分别确定。黏性土料一般采用四种含水量：ω1＝ωp-4%；ω1＝ωp-2%；ω1＝ωp；ω1＝ωp＋2%，ωp为土的塑性下限。

试验的铺土厚度和压实遍数可参照表4-13 的数据选用。

（3）现场碾压试验记录。试验时依次按规定碾压遍数进行碾压。将每段压n1遍的小块各取9 个试样组成一组，依次对各段压n2、n3、n4遍的小块，各取9 个试样，组成相应的组，然后分别测定其含水量和干密度。以上试验是在同一铺土厚度下进行的，如果要确定不同铺土厚度的压实参数，试验在不同铺土厚度的地段进行。试验土料的土质、含水量应与筑坝土料一致。现场碾压试验记录可填入干密度测定成果表，见表4-14。

表4-13　试验的铺土厚度和压实遍数

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表4-14　干密度测定成果表

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（4）碾压试验成果整理分析。根据上述碾压试验成果进行综合整理分析，以确定满足设计干密度要求的最合理碾压参数，步骤如下：

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图4-9　不同铺土厚度、不同压实遍数土料含水量和干密度的关系曲线

1）根据干密度量测定成果表，绘制不同铺土厚度，不同压实遍数土料含水量和干密度的关系曲线，见图4-9。

2）从图4-9 上查出最大干密度对应的最优含水量，填入最大干密度与最优含水量汇总表，见表4-15。

3）根据表4-15，绘制出铺土厚度、压实遍数和最优含水量、最大干密度关系曲线见图4-10。

4）根据设计干密度ρd，从图4-10 曲线上分别查出不同铺土厚度时所对应的压实遍数a、b、c 和最优含水量d 、e 、f，分别计算h1/a、h2/b 及h3/c 之值（即单位压实遍数的压实厚度）进行比较，以单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济合理。

对于非黏性土料的压实试验也可用上述类似的方法进行，但因含水量的影响较小，可以不作考虑。根据试验成果，按不同铺土厚度绘制干容重（或相对密度）与压实遍数的关系曲线，见图4-11。然后根据设计干密度（或相对密度）即可由曲线查得在某种铺土厚度情况下所需的压实遍数，再选择其中压实工作量最小的，即单位压实遍数的压实厚度最大者，取其铺土厚度和压实遍数作为施工的依据。

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