灰土及回填土壓實系數(shù)計算公式

1、灰土及回填土壓實系數(shù)計算公式環(huán)刀取樣中，環(huán)刀法主要用來測定灰土的壓實度或者說壓實系數(shù)，1、 實際含水率計算公式：稱濕土，記錄數(shù)據(jù)，然后把土樣烘干，記錄數(shù)據(jù)。 濕土質(zhì)量-干土質(zhì)量的=水質(zhì)量，水質(zhì)量/干土質(zhì)量*100%=含水率。 實際濕密度計算公式：環(huán)刀與土總質(zhì)量-環(huán)刀質(zhì)量=環(huán)刀內(nèi)濕土質(zhì)量，濕土質(zhì)量/環(huán)刀體積=濕土密度。環(huán)刀體積計算方法：要用尺子測量環(huán)刀內(nèi)徑及內(nèi)高，底面圓的面積*環(huán)刀高=環(huán)刀內(nèi)體積。 實際干密度計算公式：干密度=濕密度/(1+含水率)。 壓實度計算公式：壓實度=實際干密度/該土樣最大干密度*100% ，該土樣最大干密度是試驗室通過對該土樣進(jìn)行擊實試驗得出的。要想求壓實度，首先要做該

2、土樣的擊實試驗。否則，想知道壓實情況如何，就只能規(guī)定一個最小干密度，小于該最小干密度，為壓實不合格。本工程規(guī)定：灰土壓實系數(shù)0.96。 最少要壓到0.9，一般建筑設(shè)計上取0.93。壓實系數(shù)的意思就是 相對理論壓實的比例，1就是完全壓實(當(dāng)然這是不可能的)。墊層壓實系數(shù)A。為土的控制干密度與最大干密度的比值?？捎晒奖硎荆?由試驗室擊實試驗確定) 根據(jù)的定義：值越大，則土的控制干密度越接近最大干密度表明墊層的壓實質(zhì)量越好；反之，表明墊層的壓實質(zhì)量越差。因此，A的大小，表明了墊層的壓實質(zhì)量。所以A的大小成為灰土墊層的質(zhì)量檢驗的一種手段，一般情況下，在地基主要受力層范圍以內(nèi)要求A0.97，在地基主要

3、受力層范圍以下要求A0.95，并且墊層的施工應(yīng)保證每層A，符合設(shè)計要求后方可鋪設(shè)上層土。灰土氆層 壓實系數(shù) 壓實質(zhì)量 A1.01 灰土墊層A1.0的實際存在 對于灰土墊層：從理論上講A一定小于或等于1.0，因為土的控制干密度p。一定小于或等于最大干密度但是，實際上在灰土墊層質(zhì)量檢驗的過程中，卻存在著部分A1.0的情況。隨機(jī)抽取西安地區(qū)5項工程灰土墊層的質(zhì)量檢驗結(jié)果，其A值的分布情況統(tǒng)計于表1。 表1的數(shù)據(jù)顯示：無論灰土墊層A，值滿足或不滿足設(shè)計要求的情況下，部分A值均有可能大于1.0。而且即使有一部分A1.0，A值仍然小于設(shè)計要求，灰土墊層的壓實質(zhì)量仍然較差。 因此，在灰土墊層質(zhì)量檢驗中若出現(xiàn)

4、A1.0，并不意味灰土的壓實質(zhì)量就好。那么，在灰土墊層的質(zhì)量檢驗過程中，怎樣分析導(dǎo)致A1.0的具體原因，正確評價灰土墊層壓實質(zhì)量的好壞呢我們應(yīng)當(dāng)明確影響灰土墊層A值主要因素，分析導(dǎo)致A1.0具體原因，“對癥下藥”綜合判斷灰土墊層的壓實質(zhì)量。2 影響灰土墊層值大小的幾個因素 為土的控制干密度與最大干密度的比值。歸納起來，影響灰土墊層值大小的因素有下面幾個。 (1) 同時影響大小的因素：灰土墊層的材料及配合比，同時影響著土的控制干密度大小。灰土墊層使用的材料(灰、土)不同。的大小就不相同。使用的材料重度越大，就越大，反之越小。其中土的影響程度較大，灰的影響程度較小?；彝恋呐浜媳炔煌拇笮∫膊幌嗤?。

5、灰土的配合比越小，由于土比灰重，就越大，反之越小。例如其他條件相同時，1：9灰土的肯定大于3：7灰土的。 (2)影響大小的因素：灰土墊層分層鋪設(shè)、碾壓，壓實厚度一般介于1520cm之間，墊層每一層隨著深度的增加，壓實的能量越小，壓實質(zhì)量相對越差。因此測定的環(huán)刀取樣點(diǎn)離墊層每一層頂面越近，A的值就越大，反之越小。 (3)影響大小的因素：A是由試驗室擊實試驗確定的，不同的擊實能量，試驗得出不同，擊實能量越大，相應(yīng)的越大。因此，在擊實試驗上按擊實能量，規(guī)定了輕型擊實試驗和重型擊實試驗兩種，并規(guī)定了相應(yīng)的試驗方法，其得出的也不相同。 (4)其他一些影響因素：A值還受著其他因素的影響。例如灰土墊層鋪設(shè)完

6、成的時間對的影響，擊實試驗的擊實速率、試驗誤差對|p。的影響，人為因素對和的影響等，相對而言，這些影響較小。 3 導(dǎo)致灰土墊層A1.0的原因 明確了影響灰土墊層A值大小的幾個主要因素。可以看出導(dǎo)致A1.0的原因有以下幾個。 (1)碾壓能量較大：隨著灰土墊層施工碾壓機(jī)械的不斷改進(jìn)，壓路機(jī)碾壓已經(jīng)取代了早期的蛙式夯、人工夯等碾壓方式，尤其大型壓路機(jī)的使用，灰土墊層碾壓能量比以往大很多，如果碾壓能量大于擊實試驗的擊實能量，則偏小，往往會出現(xiàn)A1.0。 (2)墊層施工材料、配合比與擊實試驗不匹配：灰土墊層施工用的材料(灰、土)，如果與擊實試驗的灰、土不匹配，使用材料的重度大于擊實試驗使用材料的重度，則

7、偏小，就會出現(xiàn)A1.0?；彝翂|層施工的灰土配合比，如果與擊實試驗采用的配合比不匹配，小于擊實試驗的配合比，導(dǎo)致含灰量變小，則偏大，也會出現(xiàn)A1.0。 (3)灰土拌和不均勻：灰土墊層鋪設(shè)時，灰土攪和不均勻，部分位置含灰較多，部分位置含灰較少， 則灰少的位置環(huán)刀取樣的JD偏大，結(jié)果出現(xiàn)A1.0。 (4)測定的環(huán)刀取樣位置不當(dāng)：墊層各層頂部壓實質(zhì)量較好，底部較差。測定p。，的環(huán)刀取樣點(diǎn)位置如果不當(dāng)，靠近墊層各層的頂部，則p值偏大，出現(xiàn)A1.0。 4 灰土墊層A1.0時的壓實質(zhì)量評價 灰土墊層的質(zhì)量檢驗中，測定的A值出現(xiàn)大于1.0的情況時，怎樣對灰土墊層的壓實質(zhì)量正確評價呢?總結(jié)起來，可以用“三個匹配

8、，一個標(biāo)準(zhǔn)和一個補(bǔ)充”來判斷。 (1)三個匹配：三個匹配指墊層施工時的碾壓能量、材料、配合比是否和擊實試驗相匹配。如果A1.0的原因是施工時的碾壓能量較大，則有利于墊層的壓實質(zhì)量，表明墊層壓實質(zhì)量較好，如果1.0的原因是材料、配合比和擊實試驗不匹配，并不表明墊層壓實質(zhì)量就好，必須采用施工使用的材料、配合比重新進(jìn)行擊實試驗，計算相應(yīng)的A值予以重新評價。 (2)一個標(biāo)準(zhǔn)：建筑地基處理規(guī)范(JGJ 792002)對測定J9。的環(huán)刀取樣點(diǎn)位置有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)刀取樣點(diǎn)位于每層墊層厚度的2/3深度處。如果A1.0的原因是取樣不當(dāng)造成的，則應(yīng)該按標(biāo)準(zhǔn)重新取樣并計算A，值，評價墊層的壓實質(zhì)量。 (3)一個補(bǔ)

9、充：墊層的壓實質(zhì)量除了壓實系數(shù)控制以外，還應(yīng)在竣工驗收時采用載荷試驗檢驗墊層地基承載力。出現(xiàn)A1.0時，應(yīng)結(jié)合載荷試驗相關(guān)數(shù)據(jù)綜合判斷，綜合分析墊層的壓實質(zhì)量。 5 結(jié) 論 理論上講灰土墊層的A。值一定小于或等于1.0，而且A越大表明墊層的壓實質(zhì)量越好。但在灰土墊層的質(zhì)量檢驗過程中，往往會出現(xiàn)部分A1.0，的情況，這并不表明灰、土墊層的壓實質(zhì)量就好。因此，必須根據(jù)墊層施工的實際情況，分析出現(xiàn)A1.0的具體原因，正確判斷灰土墊層的壓實質(zhì)量。否則，就會被A1.0蒙蔽，做出錯誤的判斷。 本人在長期從事施工及施工技術(shù)質(zhì)量管理過程中常遇到一些灰土施工及測定灰土壓實系數(shù)方面令人疑惑的問題，經(jīng)過試驗、分析、

10、總結(jié)，對灰土施工質(zhì)量控制有了較深的認(rèn)識，現(xiàn)把這種認(rèn)識整理出來，以便對自己在今后的灰土施工質(zhì)量控制工作方面有所幫助，也可提供給有關(guān)規(guī)范編制部門以作修訂參考。 一、規(guī)范規(guī)定： 現(xiàn)行“濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范（GB50025-2004）”規(guī)定土或灰土墊層的施工質(zhì)量應(yīng)用壓實系數(shù)來控制，并規(guī)定根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計灰土墊層厚度情況，壓實系數(shù)范圍分別為不小于0.95及不小于0.97。規(guī)范注明壓實系數(shù)為灰土的控制干密度與最大干密度的比值，而最大干密度則是試驗室采用擊實試驗所確定的。 二、相關(guān)事實：長期以來，工程實踐形成兩個不爭的事實。 1、不論是施工單位、質(zhì)量監(jiān)控單位或檢測單位對既定工程所測的灰土壓實系數(shù)，均

11、系現(xiàn)場所取灰土的實際干密度與試驗室提供的該工程設(shè)計配比灰土的最大干密度之比值，而不管實際灰土配比和設(shè)計配比相差多大。這就是所謂的壓實系數(shù)的常規(guī)計算方法。其實質(zhì)當(dāng)然是偏離規(guī)范規(guī)定的，但卻為大家所通用。 2、施工中的灰土比例控制是灰土工程最難監(jiān)控的工序之一，且施工實際配比較設(shè)計配比基本都是趨向偏小，其用常規(guī)計算方法所測定的壓實系數(shù)較真實壓實系數(shù)基本都是偏大的，失實的。 三、三個見解：筆者通過長期的工程施工及工程質(zhì)量管理實踐，對灰土壓實系數(shù)的規(guī)定及實施情況，提出三點(diǎn)見解： 1、用所謂常規(guī)辦法測定出的灰土壓實系數(shù)只是在灰土實際配比符合設(shè)計或接近設(shè)計的條件下才是真實的壓實系數(shù)，若實際灰土配比與設(shè)計配比相

12、差較大，那按常規(guī)辦法測算出的所謂壓實系數(shù)則不是真實的壓實系數(shù)，且灰比越小，壓實系數(shù)越大。如此看來，用常規(guī)辦法測算出的灰土壓實系數(shù)的可信度是值得質(zhì)疑的。 2、規(guī)范及設(shè)計規(guī)定的灰土壓實系數(shù)0.950.97，若嚴(yán)格按設(shè)計配比施工，就目前的施工技術(shù)條件（施工手冊規(guī)定的技術(shù)條件范圍）較難達(dá)到0.95，其以上更難達(dá)到。通?？⒐べY料中所反映的灰土壓實系數(shù)達(dá)標(biāo)數(shù)字往往很大，實際上，這些數(shù)字可能即使不是假的，也大多是灰土比例偏小的反映，實測所得壓實系數(shù)大于1的不正?，F(xiàn)象亦不少見（常規(guī)檢測辦法所致），只不過進(jìn)資料時可能已被修改過罷了。據(jù)稱，施工單位為了壓實系數(shù)“達(dá)標(biāo)”，為了應(yīng)對灰土墊層完成后的委托檢測單位壓實系數(shù)

13、的檢測，常常主觀上有趨向減小灰土配比的有意，這顯然很難排除其中有設(shè)計壓實系數(shù)偏大所起的負(fù)面促使原因。 3、用壓實系數(shù)來衡量或評價素土墊層及素土擠密樁的施工質(zhì)量是科學(xué)的、適用的，然而用壓實系數(shù)來衡量或評價灰土施工質(zhì)量則是不全面的，也是不嚴(yán)密的?；彝潦┕べ|(zhì)量主要包含兩個方面的因素，其一是灰土配比偏差程度，其二是灰土壓實程度。不全面性體現(xiàn)在壓實系數(shù)的測定只能代表灰土壓實程度，不能代表灰土比例的測定，即不能反映灰土的全面質(zhì)量，而灰土配比的偏差對灰土質(zhì)量的影響及對常規(guī)辦法測定壓實系數(shù)的真實性影響是不容忽視的。不嚴(yán)密性則體現(xiàn)在沒有考慮灰土不同于素土，灰土比例偏差可直接導(dǎo)致常規(guī)辦法測定的壓實系數(shù)呈反偏差，使

14、其不能真實反映灰土壓實程度。因此，雖然灰土壓實系數(shù)的定義不成問題，但其實用性令人生疑。 四、相關(guān)意見：基于前面的事實和見解，對于灰土施工質(zhì)量的檢測問題，筆者向有關(guān)規(guī)范修訂部門建議： 1、有關(guān)部門宜對3：7、2：8等配比的灰土嚴(yán)格進(jìn)行同作業(yè)條件下（基本同位置土、同虛鋪厚度、同壓實機(jī)械及壓實遍數(shù)）測定壓實系數(shù)的實驗。計算方法可分別使用除數(shù)和被除數(shù)統(tǒng)一的真實檢測辦法及不管除數(shù)與被除數(shù)是否統(tǒng)一的常規(guī)檢測辦法，以便做實驗比較、分析。從中考慮現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的灰土壓實系數(shù)是否偏大及壓實系數(shù)常規(guī)計算方法的負(fù)面影響到底有多大！在此基礎(chǔ)上考慮是否應(yīng)修訂規(guī)范規(guī)定的設(shè)計壓實系數(shù)指標(biāo)及制訂新的灰土質(zhì)量檢測辦法。 2、若認(rèn)

15、為應(yīng)制訂新的灰土質(zhì)量檢測辦法，則建議研制施工完畢的灰土實際配比的簡易測定方法，并制訂出對應(yīng)實際配比誤差的最大干密度的修正系數(shù)，以便能計算出真實的壓實系數(shù)；或研制能直接反映灰比與壓實全面質(zhì)量的綜合測定方法。 3、在未出臺對灰土工程新的檢測方法之前，為了消除施工單位和質(zhì)量監(jiān)督單位的顧慮，建議有關(guān)建設(shè)主管部門及建設(shè)單位應(yīng)不強(qiáng)制施工單位委托做已竣工灰土工程的灰土壓實系數(shù)的測定（現(xiàn)行規(guī)范把壓實系數(shù)的測定列為施工過程控制）。常規(guī)辦法的壓實系數(shù)的測定可暫只在施工過程中應(yīng)用，其目的只是根據(jù)灰土施工質(zhì)量全面控制情況對灰土壓實狀況進(jìn)行分析時做參考，以使對灰土壓實狀況作出切合實際的結(jié)論。只有這樣，施工單位和質(zhì)量監(jiān)控

16、單位才能夠放心大膽的從灰土配比和壓實兩個方面進(jìn)行切實有效的控制，才能真正全面提高灰土工程質(zhì)量。 4、雖然目前在灰土工程竣工后，不希望委托檢測單位進(jìn)行壓實系數(shù)的檢測，但委托承載力測試則是必須要做的。這不僅因為現(xiàn)行規(guī)范把竣工后承載力測試列為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，另外還因為地基承載力試驗亦能在很大程度上體現(xiàn)出灰土工程綜合質(zhì)量情況。畢竟灰土工程的強(qiáng)度、水穩(wěn)定性、消除濕陷性在壓實測試和承載力測試中有著同升、同降的統(tǒng)一性體現(xiàn)，雖然承載力的測試不能完全代替壓實系數(shù)和灰土配比的測試，但這畢竟是權(quán)宜之計。 筆者曾親自做過多次用常規(guī)辦法測定壓實系數(shù)的實驗，實驗結(jié)果基本一致?，F(xiàn)將在7063-G/工地于2005年3月27日做的

17、灰土質(zhì)量測試實驗報告及評論附后，以作為本文的補(bǔ)充和支持。盡管實驗取點(diǎn)偏少，但還是應(yīng)該能基本說明問題。從實驗結(jié)果可以看出，實驗3：7灰土壓實系數(shù)0.94雖然為唯一不達(dá)標(biāo)，但卻是唯一真實的。在施工大面積灰土墊層上取樣測試出的壓實系數(shù)0.96看似已達(dá)標(biāo)，實際上“達(dá)標(biāo)”是大面積灰土比比設(shè)計配比小了一個等級所致，把設(shè)計3：7灰土做成了2 ：8灰土，這不僅是因為所測壓實系數(shù)同實驗2 ：8灰土都為0.96， 還由于大面積施工同實驗2 ：8灰土色澤基本相同。然而就當(dāng)時現(xiàn)場大面積虛鋪觀感來看，這已屬相對比較不錯的“3：7”灰土了，社會上現(xiàn)實施工的灰土的比例由此可見一斑。 五、幾點(diǎn)解釋：本文初稿曾征求過一些業(yè)內(nèi)人

18、士的意見，對于一些有益的意見，在對本文修改時已采納。在這里想對四點(diǎn)不同的看法做以解釋 1、“在目前的施工條件下，即使實際灰土嚴(yán)格達(dá)到設(shè)計配比，只要認(rèn)真施工，設(shè)計壓實系數(shù)肯定能達(dá)到?！?首先，需要澄清一下“目前施工條件”和“認(rèn)真施工”的含義。筆者認(rèn)為，“目前施工條件”是指施工手冊中所列條件，也就是目前實際施工通用的現(xiàn)場土含水率簡易檢測辦法、虛鋪厚度、拌合方法 、壓實機(jī)械、壓實遍數(shù)等施工要素的條件范圍；所謂“認(rèn)真施工”，應(yīng)理解為在以上所解釋的條件下認(rèn)真按規(guī)范及操作規(guī)程施工。筆者就是按此理解，認(rèn)真施工、認(rèn)真監(jiān)理、認(rèn)真試驗，并逐步形成認(rèn)識和觀點(diǎn)。眾所周知，目前嚴(yán)格按此定義的施工條件認(rèn)真監(jiān)理（包括嚴(yán)格控

19、制灰土比例）難度已夠大了，若在目前灰土施工的現(xiàn)狀大環(huán)境下，個例想推動施工單位超過此定義的施工條件去爭取真實的壓實系數(shù)合格，其控制難度更是可想而知了。 2、“實驗2 ：8灰土和素土的壓實系數(shù)計算是錯誤的，不能用設(shè)計3 ：7灰土的最大干密度參與計算?！?是的，此話在通常情況下當(dāng)然是對的，但這是在做實驗，我在實驗的施工控制中已注明，用所謂常規(guī)檢測辦法計算壓實系數(shù)?，F(xiàn)實中大家都是這么檢測計算的，所以，筆者認(rèn)為只有用切合實際的此法實驗才能最直觀清楚的說明問題，再通過分折、比較、論證才能達(dá)到實驗?zāi)康?。再說，該進(jìn)行實驗的工程大面積灰土施工同現(xiàn)實中的其他灰土工程一樣，大家都用設(shè)計配比的灰土最大干密度參與計算壓

20、實系數(shù)，而現(xiàn)實施工中的實際灰土比例就符合設(shè)計配比嗎？然而現(xiàn)實中卻鮮見有人會去質(zhì)疑這種做法的合理性。 3、“你明知進(jìn)行實驗的工程大面積把3 ：7設(shè)計灰土作成了2 ：8灰土，那你為何不管。你監(jiān)理是有責(zé)任的?！?對此本人有話說，兩個原因：其一，7063G/II工程有兩個子項的灰土工程曾被甲方委托的檢測單位判為壓實系數(shù)不合格。為此，施工單位對監(jiān)理意見很大，認(rèn)為我監(jiān)理對配比要求太嚴(yán)，每天要做配比樣品，以便施工和監(jiān)理對照檢查，增加了壓實系數(shù)不合格的風(fēng)險。之后，監(jiān)理在配比控制方面不敢過于認(rèn)真，作到相對控制較好即可。若額外嚴(yán)要求，該進(jìn)行實驗的子項工程可能又是一個地基灰土壓實系數(shù)“不合格”工程了。其二，作實驗也不宜對大面積施工配比額外嚴(yán)要求，正常就行。否則，不象現(xiàn)在這樣能清楚地顯示實驗效果。 另外，既然筆者認(rèn)為灰土工程實際壓實系數(shù)基本都未達(dá)到0.95，即基本都未達(dá)到設(shè)計合格標(biāo)準(zhǔn)。但其荷載試驗卻絕少有不合格者。這可能意味著設(shè)計壓實系數(shù)和