影响填土压实的因素很多,主要有填土的种类、压实功、土的含水量,以及每层铺土厚度与压实遍数。
1. 不同类别土的影响
黏性土中的黏土颗粒小,孔隙比大,压缩性也大,但因其颗粒间的间隙小,压实时逸气排水困难,所以较难压实。砂土的颗粒大,孔隙比小,压缩性也小,但因颗粒间的间隙大,透水透气性好,所以比较容易压实。
2.压实功的影响
填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。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度时,压实功虽然增加许多,而土的密度却变化不大。所以在实际施工中,在压实机械和铺土厚度一定的条件下,碾压一定遍数即可,过多增加压实遍数对提高土的密实度并无多大作用。对于砂土一般只需碾压或夯实2~3遍,对粉质黏土只需3~4遍,对粉土或黏土只需 5~6 遍。
3.含水量的影响
在压实功相同的条件下,土的含水量对压实质量有直接的影响。较干燥的土由于土颗粒间的摩阻力较大,所以不易压实。但若土的含水量超过一定限度,土颗粒之间的孔隙全部被水填充而呈饱和状态,故土颗粒的间隙无法减小,土也不能被压实。所以,只有当土具有适当的含水量时,土颗粒之间的摩阻力减小,土才容易被压实。在压实功相同的条件下,使填土压实获得最大的密度时土的含水量,称为土的最优含水量。土的最优含水量可由击实试验确定。经验认为对于黏性土或排水不良的砂土,最优含水量大约为土的塑限含水量加2(即 ωop+2),现场检验土料含水量,一般以手握成团,落地开花为宜。
为了保证填土在压实过程中具有最优含水量,当实际含水量偏高时,应先翻松晾干或均匀掺入干土或吸水性填料(碎砖、生石灰粉等),再铺填压实;若含水量偏低,则预先洒水湿润,以提高压实效果。
4. 铺土厚度和压实遍数的影响
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、土的性质和含水量有关。超过一定深度后,虽经反复碾压,土的密实度变化不大,所以铺土厚度应小于压实机械压土时的作用深度。铺得过薄则会增加费用,最优的铺土厚度应使土方压实而机械功耗费用最小,每层最优铺土厚度和压实遍数可根据所填土料性质,压实的密实度要求和选用的压实机械性能确定或按下表选用。
填土施工时的分层厚度及压实遍数