1.交通运输部天津水运工程科学研究院 天津 300456；
2.天津水运工程勘察设计院 天津 300459
摘要：松软土承载能力弱,难以达到工程应用标准,干密度参数是检测压实法处理效果的一项重要内容，其数据能够为施工过程提供指导方法，为工程质量提供重要保证。本文结合一些工程中的经验,对影响干密度的因素进行分析，在实际工程中，试验检测方法、土体种类以及含水率、压实方式、土层厚度及压实遍数等因素都会对土的干密度造成影响，在检测、施工中要对这些影响因素进行控制，为工程建设施工提供一些建议，进而保障工程施工的质量。
关键词：压实；干密度；影响因素
1 前言
建筑工程中，各种的土体加固处理方法已经越来越多地得到广泛应用，具体采用何种方法，应视建筑物的情况要求、土层条件、材料来源、施工期限和加固费用等综合而定，其中压实法是常用的一种处理方法，如图1为压实法处理土体的情况。其处理目的是为了提高土体承载力，改善其变形性质、渗透性质而采取的人工处理方法，经处理后的土体满足建筑物的要求。处理后的土体干密度会有很大提高，干密度是检测土体处理效果的一项重要指标，但是在实际操作过程中有很多影响干密度的控制因素，因此本文对土的干密度影响因素和解决方式进行研究有一定现实意义。
图1 压实法处理土体
2 控制土的干密度的重要性
土体干密度主要是指土的空隙中完全没有水的状态下的密度，也就是固定颗粒质量和土的总体积之比值，土的最大干密度通常为1.4 -1.7g/cm3，干密度能反映土的孔隙比，可用以计算土的孔隙率，是检测土体松散程度的一项重要指标，一般可通过室内试验测出土的湿密度和含水率计算得出干密度值。土的压实性是指土的颗粒骨架结构间的空隙在外界压力或动荷载的作用下能被压实致密的性质。在实际工程中，通常需要根据工程的设计要求，将土压实到一定的密度，以减小土的压缩性和提高土的强度，通常以干密度表示。如需要压实填筑的土坝、公路路基以及天然边坡等都需要控制土体的干密度。因此检测土体压实质量的一项内容就是检测施工过程中的土体干密度，其大小对工程的建设及建筑物后期的使用会有很大的影响。由此可见，土体压实处理施工过程中检测控制土的干密性是十分重要的，能够为工程施工提供可靠的参考依据。
3 影响土的干密度相关因素
3.1 检测试验方法
压实质量与土体处理后的强度、刚度、稳定性和平整度密切相关，压实度是检测土体压实施工质量的关键项目。
压实度是材料压实后的干密度与标准最大干密度的比值，以百分率表示。标准最大干密度需要在施工前通过室内重型击实试验或振动压实试验得到。压实后的干密度通过密度与含水率通过计算得出，密度测试方法有室内试验方法和现场检测方法。室内试验主要测定方法常用环刀法、蜡封法，环刀法适用于黏土，蜡封法适用于坚硬易碎和形状不规则的土；含水率试验的测试方法有烘干法、酒精燃烧法。现场密度检测方法通常采用挖坑灌砂法、环刀法、现场钻芯法、核子密度仪法现场检测；挖坑灌砂法适用于现场测定基层、砂石路面及路基土的各种材料，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料，环刀法适用于测定细粒土及无机结合料稳定细粒土，核子密度仪法是无损检测方法。
3.2 土料级配与含水率
土料的颗粒级配以及添加料等对土体压实效果有直接影响，黏性土压实时若是加上木质素与铁基材料，能够对土的压实效果进行改善，从而提高土的干密度。颗粒级配良好的土料压实过程中，小的颗粒很容易填充到大的颗粒中去，压实效果好，所得干密度较大；颗粒级配单一的土料难以被压实，所得干密度较小。所以选择适宜土类，并且控制土的颗粒级配能有效提高压实效果，能够得到理想的干密度。
含水率对土体压实的干密度有很大影响，在压实功相同的条件下，使用同样的方式压实不同含水率的同种土体得到的干密度也不同，因为土料中的水对土颗粒间作用力进行改变，土结构发生变化，影响压实效果及干密度大小。对同种土料进行击实试验，不同的含水率对应得到不同的干密度，最大的干密度所对应的含水率称为最优含水率。为了达到最好的压实效果、得到最大的干密度，应控制含水率在最优含水率附近，在土料含水率偏高的时候，要晒干翻松，或者也可以渗入干土或是吸水性填料，若是含水率较低，则需要先洒水进行湿润，再进行压实。
3.3 压实方式
土体压实过程中的干密度和压实机械对土体施加的功不是正比关系，开始压实的时候土体干密度会增加，在土的干密度接近或达到最大干密度后，增加压实功不会明显提高土体的干密度，当土料含水率较高时甚至增加压实功土体会产生膨胀减小土体干密度，因此在工程施工时有时会出现土层有隆起的现象，从而使土体干密度变小压实效果差。对于压实机械的选择实践证明先使用轻型机械压实再进行重型机械压实，所得土体干密度较大效果会更好。
在实际施工过程中，若是想要将土体压实到设计需求的干密度，在施工之前需要依据工程特点、种类、以及设计要求的干密度与施工条件等选用合理的压实机械与压实方式，从而达到更好的压实效果。
3.4 土层厚度与压实遍数
土体在压实过程中土的应力会随着深度的增加逐渐降低，在超出一定深度之后，压实机械继续工作对深层土的干密度影响较小，甚至没有增加。各压实机械形成的影响和土的性质有一定关系，铺土厚度要小于压实机械对土的影响深度。颗粒细、渗透性小、含水率高的土层要减小土层厚度增加压实遍数。
在施工中每层的压实厚度与压实遍数可以依据土料性质、压实干密度设计要求来确定。先整平表面再分层施工，当土体存在倾斜面时，要先把斜坡挖成阶梯状，预防土体横向移动。
4 总结
土体干密度的影响因素相对较多，在检测时需要对这些干扰因素进行解决，在实际工作中要提升检测仪器的精密度，提升检测人员专业水平，让操作过程更加规范化，在减少误差的情况下保障工作质量。本文通过理论与经验相结合的方法对土体压实处理后的干密度进行分析得出，应根据工程实际情况选择合适的测试干密度的检测方法，颗粒级配良好的土料能达到更大的干密度，更好的压实效果，应控制土料含水率在最优含水率附近，施工过程先使用轻型机械施工再用重型机械施工，根据土料性质和设计干密度的质量计算土体压实分层厚度和击实遍数。
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论文作者:王欢1,石峥2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
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