关键词：压实 影响因素 质量控制方法
水利工程挖方填方较多，尤其是南水北调中线工程，总干渠长达1241千米，沿途地势高低不平，填方挖方施工战线长、方量大。在土方回填时，要求回填后渠道边坡具有稳定性、防渗性，压实情况无疑成为一项重要的控制指标。
一、影响压实的主要因素
1、土料自身的性质
土料由三部分组成：土颗粒（固相）、水（液相）、气体（气相）。
固相：土料中的固体物质，为土体的骨架。
液相：土料孔隙中的水分。
气相：土料孔隙中的空气。
土料主要是由固体颗粒和孔隙以及存在于孔隙中的水和空气的分散体，土颗粒之间的固结作用很小，因此土料本身具有分散性、易变性。土料本身的强度很低，很容易因外力而产生形变，利用这个性质我们可以对土料进行压缩，这就是压实的由来。
土料在压实过程中，首先排出的是土料中的空气，然后是土料中的自由水和一部分弱结合水。继续压实，土料中的空气和水进一步排出，直至固相颗粒被压缩。因此土料在压实过程中其实是对气相、液相、固相三者占有的比例的先后调整。
2、土料的颗粒级配
土料的颗粒级配和混凝土中骨料的级配一样，具有一定的最优搭配问题，良好的颗粒级配，使得土料颗粒与颗粒之间可以较好的相互填充，使得土料具有一更好的结合力，最大程度的减少因级配问题而产生的气相。这是一种减少土料气相的方式。
3、含水率
液相在土料三相中，被压缩能力处于中间位置，因此土料中的含水率是影响压实效果的第二大影响因素（排除土料自身性质影响）。当土料中含水率过大时，土料出现塑性变形，虽然自身的气相会排出一部分，但由于孔隙间自由水过多，功对土料颗粒的作用会被水削弱；当土料的自由水经历一段时间散失掉时，内部会出现更多气相和孔隙，使得土料结构更加不稳定，达不到压实效果。当土料的含水率过小时，土料颗粒间摩擦阻力变大，外界对土料做功，不足以克服土料颗粒间的摩擦阻力，使得土料很难被压缩。
4、功
轻型击实和重型击实的最大不同之处在于击实功不同，对比两种试验发现，在相同的含水率情况下，击实功越大，土料的最大干密度也最大。但是当固相压缩到一定程度后，很难再被压缩，这时功对压实的影响就会变小。这是一个压缩气相、液相直至压缩土料固相的方式。
5、铺筑厚度
功在土料间是通过克服固相摩擦阻力来传递的，铺筑厚度越厚，功需要克服的摩擦阻力就越大，越不利于压实。南水北调中线工程鲁山段采用的单层铺筑厚度为不超过35厘米，就是为了减少摩擦阻力对功的影响。然而，在铺筑过程中并不是越薄越好，铺筑厚度过薄，机械在行走过程中对土料的剪切作用就越大，土料更容易呈现一种“酥”的状态。
6、施工横截面积
施工横截面积对土料的压实影响较小，但是当土料填筑层横截面积过小时，横截面积的影响就十分突出。当施工作业面横向作业宽度低于或接近碾压机轮宽时，填筑层侧向阻力较小，造成土料向两侧迅速位移，土料内部达不到一种稳定结构，造成很难压实。这就是为何土方填筑时的横截面积都略大于设计值，后期通过削坡达到设计横截面积的原因。
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二、压实质量控制方法
1、选择料场时尽量选取天然状态下级配优良的土料，这也是最经济实用的一种方法。当天然状态下级配已经确定但又达不到优良级配范围时，生产过程中可以通过人工或者机械翻拌、配制来达到级配优良的效果。
2、严格控制土料的含水率，通过设计文件或规范要求的击实方式确定最优含水率和最大干密度后，尽量控制生产过程中的土料保持在最优含水率上下浮动1%-3%。当料场距施工现场距离较远时，运输车辆宜覆盖帆布，使土料尽量保持含水率均匀和稳定。施工现场土料达不到最优含水率控制范围时，可以通过洒水车现场补水或者旋耕犁翻拌晾晒的方式来调节土料含水率。
3、在室内击实试验时，选取的土料要具有代表性，不能随意选取，否则试验做出的最大干密度和最优含水率和生产不能保持一致，造成后续施工过程中压实质量失控。
4、选择合适场地进行压实工艺试验。压实试验场地要求平坦，有一定长度和宽度。通过工艺试验确定压实机械行走遍数、行走速度、所匹配的最佳行走机械、最佳铺筑厚度等工艺参数。
5、施工现场严格按照工艺试验参数施工，不得随意改变工艺试验参数，尤其是振压遍数、静压遍数、行走速度。不能运输车辆走到哪里土料就倒到哪里，同时对铺筑面每层都要进行摊平（摊平机械优先选取平地机，其次选取反铲或铲车），不允许运输车辆倾倒后直接进行压实施工。对铺筑厚度要每层检测，不允许超过工艺试验确定厚度5厘米以上。同时不能低于工艺试验确定厚度15厘米以上，否则压实过程中会对该层造成剪切破坏。在压实过程中要严格按照工艺试验开振动，
6、控制填筑层横截面积。每一填筑层的宽度不得低于设计值，每一填筑层都要分层施工整体铺筑，不得任意中断填筑层，不得任意扩大或缩小填筑层的横截面积。
7、填筑单元与填筑单元之间的连接采用开蹬处理，开蹬的台阶要符合设计要求，开蹬处的压实也需要分层处理，保证不会在开蹬处出现裂缝。
8、压实施工后，采用合适的试验方法如灌砂法、灌水法、环刀法、核子湿密度仪法等及时进行检测，以保障施工的连续性。填筑层与填筑层的施工间歇不易太大，否则容易造成上下结合面因为含水率差异过大而产生明显分层。当无法避免上下结合面的含水率差异时，宜使用洒水车对结合面进行补水处理。
9、当填筑作业面经历过雨水后，应对该作业面进行复测，复测合格后方可进行施工，避免因土料中的微膨胀颗粒吸水膨胀而造成压实效果达不到设计要求。
10、当出现持续性压实度达不到设计要求或者压实度持续超过100%时，应对土料进行室内击实试验，重新确定其最大干密度，复核一下是否因料源发生改变而造成土料最大干密度和最优含水率改变。
三、结束语
总之，压实质量控制是一个复杂的系统的过程，除土料本身性质外，人和机械的影响不可忽略，施工工艺不得随意改变。施工过程需要多方配合，当出现施工问题时，及时查找原因，认真分析，才能保证压实质量。
参考文献：
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[2]张凯.公路路基压实质量控制方法[J]《城市建设理论研究》，2013年第23期
[3]苏福克，郝放，马楠.南水北调土方回填工程施工要点及质量安全保证措施[J]《河南水利与南水北调》2015年15期
路统帅，身份证号：411402198508107975，（1985-），男，河南商丘人，工程师，主要从事水工混凝土配合比试验、混凝土质量控制和岩土工程质量研究
论文作者:路统帅 刘凯文
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷20期
论文发表时间:2019/12/3
标签：压实论文; 横截面论文; 颗粒论文; 含水率论文; 孔隙论文; 厚度论文; 过程中论文; 《工程管理前沿》2019年5卷20期论文;