【正文】 所以非粘性土的粘結(jié)力較之顆粒間的摩擦力要小得多。由于透水性較強 ,能在外壓力及自重力作用下迅速排水 ,迅速團結(jié)。另外 ,顆粒級配的均勻性也影響壓實效果。 非粘性土壓實 夯擊的特點 是作用力為周期性的瞬時沖擊動力，有瞬時脈沖作用，其大小隨時間而變化。 粘性土粘結(jié)力大，對含水量大小反映敏感。非粘性土，粘結(jié)力小，內(nèi)摩擦力是主要的，因此非粘性土的壓實，要求作用外力在于克服內(nèi)摩擦力，或減少內(nèi)摩擦力，以較小的作用外力獲得較好的壓實效果。 碾壓的特點 是作用力為靜壓力，其大小不隨作用時間而變化。其震動周期的長短隨震動頻率的大小而變化。（ b）夯擊 。 碾壓和夯擊（更適宜砂性土）可適各類土，震動適宜砂性土。常用的壓實機具有以下幾種。鋼鐵空心滾筒側(cè)面設(shè)有加載孔 ,加載大小根據(jù)設(shè)計需要確定 。 羊腳碾的羊腳插入土中 ,不僅使羊腳端部的土料受到壓實而且使側(cè)向土料受到擠壓 ,從而達到均勻壓實的效果。 羊角碾的 開行方 式 有兩種 :進退錯距法和圈轉(zhuǎn)套壓法 。國內(nèi)多采用進退錯距法。 羊角對土料的正壓力和側(cè)壓力 進退錯距法開行方式 圈轉(zhuǎn)套壓法 要求開行的工作面較大 ,適合于多碾滾組合碾壓。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑小時 , 容易引起土層扭曲 ,產(chǎn)生剪力破壞 ,在轉(zhuǎn)彎的四角容易漏壓 ,質(zhì)量難以保證。 n —— 設(shè)計碾壓遍數(shù) 。它是由柴油機帶動與機身相連的附有偏心塊的軸旋轉(zhuǎn) ,迫使碾滾產(chǎn)生高頻震動。 非粘性土料在震動作用下 ,土粒間的內(nèi)摩擦力迅速降低 ,同時由于顆粒大小不均勻 ,質(zhì)量有差異 ,導(dǎo)致慣性力存在差異 ,從而產(chǎn)生相對位移 ,使細顆粒填入粗顆粒間的空隙而達到密實 。 1— 牽引掛鉤 2— 滾碾 3— 軸 4— 偏心塊 5— 皮帶輪 6— 車架側(cè)壁 7— 隔板 8|— 彈簧懸架 由于震動作用 ,震動碾的壓實影響深度比一般碾壓壓機械大 13倍 ,可達 1m以上。震動碾壓實效果好 ,使非粘性土料的相對密度大為提高 ,壩體的沉陷量大幅度降低 ,穩(wěn)定性明顯增強 ,使土工建筑物的抗震性能大為改善。震動碾結(jié)構(gòu)簡單 ,制作方便 , 成本低廉 ,生產(chǎn)率高 ,是壓實非粘性土石料的高效壓實機械 。 單軸 的主要構(gòu)造是由裝載荷重的金屬車箱和裝在軸上的 46個氣胎組成。為防止氣胎損壞 ,停 工時用千斤頂將金屬箱支托起來 ,并把胎內(nèi)的氣放掉。隨著土體壓實密度的增加 ,氣胎的變形也相應(yīng)增加 ,從而使氣胎與土體的接觸面積隨之增大 ,始終能保持較為均勻的壓實效果。 氣胎碾壓力分布圖 氣胎碾可根據(jù)壓實土料的特性調(diào)整其內(nèi)壓力 ,使氣胎對土體的壓力始終保持在土料的極限強度內(nèi) 。而氣胎碾隨著荷載的增加 ,氣胎與土體的接觸面增大 ,接觸應(yīng)力仍不致超過土體的極限強度。由于 氣胎碾既適宜于壓實粘性土料 ,又適宜于壓實非粘性土料 , 能做到一機多用 ,有利于防滲土料與壩殼土料平起同時上升 ,用途廣泛。夯擊土料時將索具放松 ,使夯板自由下落 ,夯實土料 ,其壓實鋪土厚度可達 1m,生產(chǎn)效率較高。為了提高窮實效果 ,適應(yīng)夯實土料特性 ,在夯擊粘性土料或略受冰凍的土料時 ,尚可將夯板裝上羊腳 ,即成 羊腳夯 。在夯擊作用下 ,土層沿垂直方向應(yīng)力的分布隨夯板短邊的尺寸而變化。差值越大 ,壓實后的土層豎向密度越不均勻。 夯實機械是利用沖擊力來壓實土方 ,最適于壓實碾壓機械難于施工的狹窄部位土方 .常用的有：蛙式打夯機、夯板、強夯機等， ① 夯 板及其壓實方法 夯 板工作時 ,機身在壓實地段中部后退移動 ,隨夯板臂桿的回轉(zhuǎn) , 土料被夯實的夯跡呈扇形。為充分發(fā)揮夯板的工作效率 ,避免前后排套壓過多 ,夯板的工作轉(zhuǎn)角以不大于 800900為宜。 KB—— 時間利用系數(shù)。 m—— 每分鐘夯擊次數(shù) 。 C—— 夯跡重迭寬度 ,m； h—— 夯實厚度 ,m。 ( 三 ) 壓實機械的選擇 選擇壓實機械的原則 1)施工隊伍現(xiàn)有裝備和施工經(jīng)驗等 。 3) 與壓實土料的物理力學(xué)性質(zhì)相適應(yīng) 。 5) 設(shè)備類型、規(guī)格與工作面的大小、壓實部位相應(yīng)。 羊腳碾 適用 壓實粘性土 ,重型羊腳碾 宜用于含水量低于最優(yōu)含水量的重粘性土； 震動碾 適用 壓實堆石與砂礫料。 三、壓實標(biāo)準(zhǔn)與壓實參數(shù) 土料的壓實標(biāo)準(zhǔn) 土石壩的土料壓實標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)水工設(shè)計要求和土料的物理力學(xué)特性提出來的?？刂茦?biāo)準(zhǔn)隨建筑物的等級不同而異。其換算公式為 : γ γ 2 — 分別為土料極松散和極緊密時的干容重 ,t/m3 壓實參數(shù)的確定 在確定土料壓實參數(shù)前必須對土料場進行充分調(diào)查 ,全面掌握各料場土料的物理力學(xué)指標(biāo) ,在此基礎(chǔ)上選擇具有代表性的料場進行 碾壓試驗 ,作為施工過程的控制參數(shù)。因試驗不能完全與施工條件吻合 ,在確定壓實標(biāo)準(zhǔn)的合格率時 ,應(yīng)略高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如已經(jīng)初步確定使用碾壓機械，則須確定碾重、鋪土厚度、碾壓遍數(shù)；采用夯擊機械，則須確定夯板的重量和尺寸、落高、鋪土厚度和夯擊次數(shù)。 壓實試驗前 ,先參照已建類似工程的經(jīng)驗 ,初選幾種碾壓機械和擬定幾組碾壓參數(shù) ,采用 逐步收斂法 進行試驗。將優(yōu)選的此參數(shù)和其它參數(shù)固定 ,再變動另一個參數(shù) ,用試驗確定其最優(yōu)值。最后將這組最優(yōu)參數(shù)再進行一次復(fù)核試驗。試驗中 ,碾壓參數(shù)組合可參照下表而定。再按鋪土厚度、壓實遍數(shù)和最優(yōu)含水量、最大干容重進行整理并繪制相應(yīng)的曲線。最后再分別計算h1/a、 h2/b 、 h3/c之值 (即單位壓實遍數(shù)的壓實厚度 )進行比較 ,以單位壓實遍數(shù)的壓實厚度最大者為最經(jīng)濟合理。 最后仍以單位壓實遍數(shù)的壓實厚度進行比較 , 以 h1/a′ 、h2/b′ 、 h3/c′ 三 值之中的最大者為最經(jīng)濟合理 ,其相應(yīng)的壓實參數(shù)可選作現(xiàn)場施工的壓實參數(shù) 。其中含水量的檢查和控制尤為重要。 倘以上方法仍難滿足要求 ,可以采用機械烘干法烘干 。 當(dāng)含水量偏低時 ,對于粘性土料應(yīng)考慮在料場加水 。地形高差大也可采用噴灌機噴灑 ,此法易于掌握 ,節(jié)約用水。對非粘性土料可用灑水車在壩面噴灑加水 ,避免運輸時從料場至壩上的水量損失。 對粘性土 ,含水量的檢測是關(guān)鍵 。 更精確可靠的方法是用 含水量測定儀 測定 。 干容重現(xiàn)場控制管理圖 若填土壓實不合格 ,可據(jù)以及時采取補壓等措施。 須對壩面、壩基、削坡、壩肩接合部、與剛性建筑物連接處以及各種土料的過渡帶進行檢查。對施工中發(fā)現(xiàn)的可疑問題 ,如上壩土料的土質(zhì)、含水量不合要求 ,漏壓或碾壓遍數(shù)不夠 ,超壓或碾壓遍數(shù)過多 ,鋪土厚度不均勻及坑洼部位等應(yīng)進行重點抽查 ,不合格者返工。對于堆石的級配、孔隙率大小 ,應(yīng)分層分段取樣 ,檢查是否符合規(guī)范要求。 對于填筑土料、反濾料、堆石等的質(zhì)量檢查記錄 ,應(yīng)及時整理 ,分別編號存檔 ,編制數(shù)據(jù)庫 ,既作為施工過程全面質(zhì)量管理的依據(jù) ,也作為壩體運行后進行長期觀測和事故分析的佐證。 通過顆粒分析 ,查明反濾層的層間系數(shù) (D50/d50)和每層的顆粒不均勻系數(shù) (d60/d10)是否符合設(shè)計要求 。 第 6節(jié) 土石壩的冬雨季施工 第 6節(jié) 土石壩的冬雨季施工 冬雨季施工 ,特別是粘性土料的冬雨季施工 ,常成為土石壩施工的障礙。因此 ,須采取經(jīng)濟、合理、有效的措施進行冬、雨季作業(yè)。當(dāng)日平均氣溫低于 10℃ 時 ,一般不宜填筑土料 ,否則應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟論證。土石壩的冬季作業(yè)可采取 防凍、保溫、加熱 等措施。 對砂礫料 ,在入冬前應(yīng)挖排水溝和截水溝以降低地下水位 ,使砂礫料的含水量降到最低限度 。若土料中混有凍土塊 ,其含量不得超過 15%,且不能在填土中集中 . 保溫 保溫的特點在于隔熱 ,土料的隔熱方法 有： 1） 覆蓋隔熱材料 ,對采掘面積不大的料場可覆蓋樹校、樹葉、干草、鋸末等保溫隔熱。 3) 冰層保溫 ,在開挖土料上面留 ,每隔 ,入冬后在畦埂內(nèi)充水 ,待結(jié)成 1015cm 的冰層后 ,將冰層下的水放出 ,于是在冰層下形成隔熱保溫的空氣夾層。 只要采料溫度不低于 510℃, 碾壓溫度不低于 2℃, 均能保證土料的壓實效果。蒸氣可以通過暖氣管和暖氣包放熱。 二、土石壩的雨季作業(yè) 在雨季 ,因防滲體的粘土含水量太高 ,直接影響壓實質(zhì)量和施工進度。 （一） 改造粘性土料特性 , 使之適應(yīng)雨季作業(yè) 常用方法是 在粘性土中摻砂礫料 。 摻和砂礫料可用自卸汽車分層進占或后退法鋪土 ,鋪土過程中便有降低含水量的作用。 土石料料場摻和料鋪土取土示意圖 （ a）自卸汽車分層鋪土 （ b）挖掘機械立面取土 ( 二 ) 合理安排施工 ,改進施工方法 采用合理的取土方式 對含水量偏高的土料 ,采用推土機平層松土取料 ,有利于降低含水量。這便形成儲備土料的臨時土庫 ,即所謂 土牛 。 3. 采用合理的施工安排 晴天安排修筑粘性防滲體 ,雨天或雨后多安排修筑非粘性的壩殼料。護坡砂殼的頂寬應(yīng)滿足施工碾壓的最小寬度（ ≧5m ） ,其外坡應(yīng)不陡于 1： 2,以維持自身穩(wěn)定。 ( 三 ) 增加防雨措施 ,保證更多有效工作日 對工作面狹長的截水墻填土 ,可以搭建防雨棚 ,保證雨天施工 ,雨后不停工或少停工。對來不及壓實的松土用帆布或塑料薄膜加于