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摘要：回填材料的最大干密度是一项重要的物理力学性能指标，也是指导回填质量的控制性指标之一，如何选择何种试验方法确定最大干密度，对场平工程回填质量控制至关重要。某场平工程填筑，填筑材料粒径较大，通过采用对填筑材料进行击实试验法、表面振动压实法、施工现场碾压试验法确定材料的最大干密度三种方法的对比，找出最适合确定粒径偏大回填材料最大干密度的试验方法。

关键词：大粒径;最大干密度;压实度

前言：粒径偏大材料是指砂砾石、砂卵石、石渣、爆破开采的石料等粗颗粒土石混合料，粗颗粒间黏结力小、透水性强，具有良好的工程使用性能，因此被广泛应用于工程中^[1]。压实度是筑路材料压实后的密度与标准密度之比，以百分比表示，是评价回填土质量的一项重要指标，直接影响着场平填筑结构的强度、稳定性和耐久性等^[2]。因此如何确定填筑材料的最大干密度对控制现场压实度至关重要。

1工程简介

某移民项目场平工程位于云南省昭通市巧家县，地处巧家县中心城区中部、老城区西侧扩展区城，场地东侧为新华支路，南侧临魁阁公园，西侧为金沙江，北侧通过S303省道与规划的七里居民区相接。巧家台地覆盖层深厚，厚度达300m以上，主要为洪积碎石混合土、含砾黏土、冲积砂卵砾石，粉黏土等，表部分布有坡积黏土，含砾黏土，沟谷内分布洪积及泥石流堆积物。

场平回填材料主要来源于水碾河料场、黎明石料场、旱谷地弃渣场，材料粒径设计文件要求填料粒径>0.075mm质量不小于回填总量的90%，粒径>40mm质量不小于回填总量的50%，最大粒径不超过200mm，压实度要求为≥96%。

2试验方法

击实试验法：分为轻型击实和重型击实，适用于粒径≤40mm的土，从料场取10组回填材料，剔除超过40mm的材料，在试验室内采用重型击实进行试验，得到10组最大干密度试验数据。表面振动压实法：适用于测定无粘聚性自由排水粗粒土和巨粒土（粒径小于0.075mm的干土质量百分数不大于15%）的最大干密度⁰，从料场取10组回填材料，剔除超过60mm的材料，在试验室内采用表面振动压实法，得到10组最大干密度试验数据。现场碾压试验：在现场选定10块大小为12m*12m的场地，采用26t压路机进行反复碾压，直至碾压至最密实状态（采用沉降观测的方法，最后两次沉降观测数据无变化，证明已碾压至最密实状态，停止碾压），然后测得10块场地的最大干密度。

3 最大干密度检测情况

对该移民项目场平工程的较大颗粒填筑材料，采用击实试验法、表面振动压实法、现场碾压试验分别进行10组最大干密度试验，三种方法测得的最大干密度如下图1：

由图1可知，施工现场碾压试验测得的土的最大干密度在2.26g/m³～2.29g/m³之间，表面振动压实法测得的最大干密度在2.20g/m³～2.24g/m³之间，击实试验法测得的最大干密度在2.14g/m³～2.17g/m³之间。现场碾压试验方法测得的最大干密度值最大，表面振动压实法测得的最大干密度值次之，击实试验法测得的最大干密度值最小。

4应用不用方法现场测得的压实度情况

设计文件中要求压实度≥96%。现场回填碾压完成后，由于回填材料粒径较大我们采用灌水法进行压实度试验，得到10组施工现场的干密度数据。通过与以上三种试验方法测得的最大干密度进行计算，得到的压实度如图2。

由图2可知，采用击实试验法测得的的压实度超百率为100%，采用表面振动压实法测得的压实度超百率为40%，但压实度未超百的点，其压实度数值普遍接近100%，因此击实试验法和表面振动压实法测较大粒径回填材料的最大干密度时，其结果不能真实地反映回填材料的最大干密度情况，而通过现场碾压试验确定填筑材料最大干密度不仅未出现超百现象，且现场压实度检测数据与设计要求偏差较小，因此现场碾压试验能很好的控制碾压质量且能控制碾压次数，降低施工成本。

5 分析

根据以上试验结合多年现场试验经验，对该工程中利用击实试验法和表面振动法测得大粒径混凝土的压实度偏小的原因，总结如下：

（1）击实试验确定最大干密度时，规范要求材料最大粒径为不大于40mm，而现场设计文件对材料的要求为不大于200mm，两者粒径相差较大;

（2）表面振动压实法适用于通过0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数不大于15%的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土，而设计文件对材料的要求为通过0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数大于10%;

（3）设计文件对材料级配要求中，其中大粒径材料含量较高，用击实试验及表面振动压实法不能达到最密实状态;

（4）试验中选用的击实筒过小，一些超粒径的石料被剔除而改变了实际工程中土石混合料的级配和含石量使测得的数据与实际不符。

6 结论和建议

移民项目场平工程于2021年05月通过验收并投入使用，经历了1年多考验，以现场碾压试验确定的最大干密度为标准进行质量控制，场平工程运行良好，未出现不均匀沉降、开裂现象等任何质量问题，并得到了设计方及建设方的认可。

综上所述，采用现场试验确定填筑材料的最大干密度，解决了击实试验、表面振动压实法受填料最大粒径、填料级配限制的问题，导致最大干密度偏小所引起的压实度不准的问题，使试验数据更接近实际，结果更准确，能更好的控制填筑质量。

参考文献

[1]苏红艳.回填土料最大干密度确定方法探讨[J].河南水利与南水北调，2014 （ 22）：38.

[2]孙连忠.压实度超百的原因及其避免措施[J].交通标准化，2007（10）：133-135.

[3]中华人民共和国交通运输部.JTG 3430-2020公路土工试验规程[S].北京：人民交通出版社，2020.