1.4.2 填土及壓實方法
1.填土方法
基坑土方回填一般采用人工填土和機械填土等方式。回填土方應符號設計要求,土料中不得含有雜物,土方的含水量也應符合相關要求,回填之前要排除坑內積水。
人工填土用手推車運土,以人工用鐵鍬、耙、鋤等工具進行回填。填土應從場地最低部分開始,由一端向另一端自下而上分層鋪填。每層虛鋪厚度,用人工木夯夯實時不大于20cm,用打夯機械夯實時不大于25cm。深淺坑(槽)相連時,應先填深坑(槽),相平后與淺坑全面分層填夯。如采取分段填筑,交接處應填成階梯形。墻基及管道回填應在兩側用細土同時均勻回填、夯實,防止墻基及管道中心線位移。夯填土用60~80kg的木夯或鐵、石夯,由4~8人拉繩,兩人扶夯,舉高不小于0.5m,一夯壓半夯,按次序進行。較大面積人工回填用打夯機夯實。兩機平行時其間距不得小于3m,在同一夯打路線上,前后間距不得小于10m。人工填土一般適用于回填工作量較小,或機械填土無法實施的區域。
機械填土適用于回填工作量大且場地條件允許的基坑回填,機械回填采用分層回填的方法,回填壓實后再進行上一層土方的回填壓實。機械填土可用挖掘機、壓路機、推土機、鏟運機或土方運輸車輛進行。用土車輛先將土方運至需要回填的基坑邊,用推土機推開推平,然后用壓實機或夯實機進行壓實作業。
(1)推土機填土。填土應由下至上分層鋪填,每層虛鋪厚度不宜大于30cm。大坡度堆填土不得居高臨下,不分層次,一次堆填。推土機運土回填可采用分堆集中、一次運送法,分段距離為10~15m,以減少運土漏失量。土方推至填方部位時,應提起一次鏟刀,成堆卸土,并向前行駛0.5~1.0m,利用推土機后退時將土刮平。用推土機來回行駛進行碾壓,履帶應重疊寬度的一半。填土程序宜采用縱向鋪填順序,從挖土區段至填土區段,以40~60m距離為宜。
(2)鏟運機填土。鏟運機鋪填土區段長度不宜小于20m,寬度不宜小于8m。鋪土應分層進行,每次鋪土厚度不大于50cm,每層鋪上后,利用空車返回時將地表面刮平。填土時一般盡量采取橫向或縱向分層卸土,以利于行駛時初步壓實。
(3)汽車填土。自卸汽車為成堆卸土,須配以推土機推土、攤平。每層的鋪土厚度不大于50cm。填土可利用汽車行駛進行部分壓實工作,行車路線須均勻分布于填土層上。汽車不能在虛土上行駛,卸土推平和壓實工作須分段交叉進行。
2.壓實方法
壓實方法可以分為人工夯實法和機械壓實法。
(1)人工夯實法
人力打夯前應將填土初步整平,打夯要按一定方向進行,一夯壓半夯,夯夯相接,行行相連,兩遍縱橫交叉,分層夯打。當夯實基槽及地坪時,行夯路線應由四邊開始,然后夯向中間。用柴油打夯機等小型機具夯實時,一般填土厚度不宜大于25cm,打夯之前對填土應初步平整,打夯機依次夯打,均勻分布,不留間隙。基坑(槽)回填應在相對兩側或四周同時進行回填與夯實。回填管溝時,應用人工先在管子周圍填土夯實,并從管道兩邊同時進行,直至管頂0.5m以上。在不損壞管道的情況下,方可采用機械填土回填夯實。
(2)機械壓實法
機械壓實法一般有碾壓法、夯實法、振動壓實法。對于小面積的填土工程,宜采用夯實機具壓實法;對于大面積填土工程,多采用碾壓法和利用運土機械壓實法。
①碾壓法
碾壓法是通過碾壓機的自重壓力,使之達到所需的密實度,此法多用于大面積填土工程,如場地平整、路基、堤壩等工程。用碾壓法壓實填土時,鋪土應均勻一致,碾壓遍數要一樣,碾壓方向應從填土區的兩邊逐漸壓向中心,每次碾壓應有15~20cm的重疊;碾壓機械開行速度不宜過快,否則會影響壓實效果。
碾壓機械有平碾、羊足碾和氣胎碾,如圖1-51所示。

圖1-51 碾壓機械
平碾即壓路機,是一種以內燃機為動力的自行式壓路機,按重量等級分為輕型(3~5t)、中型(6~10t)和重型(12~15t)三種,適于壓實砂類土和黏性土,適用土類范圍較廣。輕型平碾壓實土層的厚度不大,但土層上部變得較密實,當用輕型平碾初碾后,再用重型平碾碾壓松土,就會取得較好的效果。如直接用重型平碾碾壓松土,則由于強烈的起伏現象,其碾壓效果較差。
羊足碾只適用壓實黏性土,一般無動力而靠拖拉機牽引,有單筒、雙筒兩種。根據碾壓要求,羊足碾可分為空筒、裝砂、注水三種。羊足碾雖然與土接觸面積小,但對單位面積土的壓力比較大,土的壓實效果好。
氣胎碾又稱輪胎壓路機,它的前后輪分別密排著4個和5個輪胎,既是行駛輪,又是碾壓輪。由于輪胎彈性大,在壓實過程中,土與輪胎都會發生變形,而隨著幾遍碾壓后鋪土密實度的提高,沉陷量逐漸減少,因而輪胎與土的接觸面積逐漸縮小,但接觸應力逐漸增大,最后使土料得到壓實。由于氣胎碾在工作時是彈性體,故其壓力均勻、填土質量較好。
②夯實法
夯實機是利用夯錘本身的重量、夯實機的沖擊運動或振動,對被壓實土體實施動壓力來壓實土體,以提高土體密實度、強度和承載力。其作用力為瞬時沖擊動力,有脈沖特性,夯實主要用于小面積填土,可以夯實黏性土或非黏性土。
夯實的優點為可以夯實較厚的土層。夯實機械主要有蛙式打夯機、夯錘和內燃夯實機等。蛙式打夯機(如圖1-52所示)是常用的小型夯實機械,輕便靈活,適用于小型土方工程的夯實工作,多用于夯打灰土和回填土。夯錘是借助起重機懸掛重錘進行夯土的機械,其重量大于1.5t,落距2.5~4.5m,重錘夯的夯實厚度可達1~1.5m,強力夯可對深層土壤夯實,適用于夯實砂性土、濕陷性黃土、雜填土以及含有石塊的土。

圖1-52 蛙式打夯機
1—夯板;2—夯頭架;3—三角膠帶;4—拖板
③振動壓實法
振動壓實法是將振動壓實機放在土層的表面,借助于振動設備使壓實機振動,土壤顆粒即發生相對位移達到緊密狀態。此法用于振實非黏性土壤效果較好。近年來,人們又將碾壓法和振動壓實法結合起來而設計和制造了振動平碾、振動凸塊碾等新型壓實機械。振動平碾適用于填料為爆破碎石渣、碎石類土、雜填土或輕亞黏土的大型填方;振動凸塊碾則適用于亞黏土或黏土的大型填方。當壓實爆破石渣或碎石類土時,可選用重8~15t的振動平碾,鋪土厚度為0.6~1.5m,先靜壓、后碾壓,碾壓遍數由現場試驗確定,一般為6~8遍。如使用振動碾進行碾壓,可使土受振動和碾壓兩種作用,碾壓效率高。