砂卵石

砂卵石概述

對于渾圓狀顆粒，分為圓礫石、卵石、漂石、礫石土、砂卵石等;對棱角狀顆粒，分為角礫石、碎石、塊石、碎石土等。

原黃委會(huì)地質(zhì)處曾對砂卵石按d<2mm顆粒含量的多少進(jìn)行分類和命名如下:

【學(xué)員問題】填砂卵石和灰土施工要點(diǎn)？

【解答】1、在施工前，首先把好材料的質(zhì)量關(guān)，對于砂卵石，有時(shí)設(shè)計(jì)人員在圖紙中會(huì)明確相關(guān)要求，特別是材料的粒徑和比例。在某些施工現(xiàn)場，從河床中直接挖采的砂卵石可以滿足設(shè)計(jì)要求，運(yùn)至工地可直接使用，給施工帶來極大的方便。但在實(shí)際施工中，相當(dāng)一部分天然砂卵石難以滿足設(shè)計(jì)要求，如含泥量偏大、粒徑偏小、級配不合理等，遇到這種情況，就需要進(jìn)行人工處理，如材料粒徑偏小或大粒徑卵石數(shù)量不足，則可以摻入25%～30%的碎石，但最大粒徑不應(yīng)大于50mm，因?yàn)樗槭^大會(huì)導(dǎo)致墊層本身的不均勻壓縮，這也是施工規(guī)范所規(guī)定的內(nèi)容。天然的砂卵石，都是由大小不同的顆粒組成，各個(gè)粒組相對含量的百分比稱為顆粒級配。砂卵石的顆粒級配對其壓實(shí)后的密實(shí)度和承載力的影響是很大的，通俗地講，越是粒徑不均勻的砂卵石，其級配越好。對于灰土，顧名思義就是用按一定體積比配合的石灰和土的混合材料，經(jīng)壓實(shí)后，其承載力可達(dá)到300Mpa以上。作為灰土組成材料之一的石灰，它是一種無機(jī)膠結(jié)材料，不但能在空氣中硬化，還可以在水中硬化。用做灰土?xí)r，應(yīng)選用熟化后的熟石灰，可以用生石灰塊經(jīng)消解3～4天而成，但實(shí)際施工時(shí)，這種方法操作比較困難、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且不經(jīng)濟(jì)，所以最好購買已經(jīng)消解完畢的熟石灰粉，但其粒徑不應(yīng)該超過5mm，否則應(yīng)過篩使用?；彝了玫氖焓覒?yīng)符合三級以上標(biāo)準(zhǔn)，其中活性CaO和MgO的含量不能低于50%，這些數(shù)據(jù)均可以通過試驗(yàn)得出。如要拌和強(qiáng)度較高的灰土，宜選用一級或二級石灰。當(dāng)活性氧化物含量不足時(shí)，可以適當(dāng)增加石灰的用量?；彝林惺业挠昧吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)時(shí)，其強(qiáng)度隨灰量的增大而提高，但當(dāng)超過其限值后，強(qiáng)度的增加則不大，并有減小的趨勢。通過實(shí)踐證明，2∶8和3∶7灰土是最適合施工的也是性能最好的。土作為灰土的重要組成，其性質(zhì)也決定了拌和后灰土的質(zhì)量。土不僅僅起填料的作用，而且參與化學(xué)反應(yīng)，土中的黏粒（粒徑<0.005mm）和膠粒（粒徑<0.002mm），具有活性和膠結(jié)性，含量越多（即土的塑性指數(shù)越高），則灰土的強(qiáng)度也較高。用于拌合灰土的土，可使用塑性指數(shù)大于4的土料，按照塑性指數(shù)分類，土分為以下3種：4<I≤10為粉土；10<I≤17為粉質(zhì)黏土；I>17為黏土。具體施工時(shí)，可按照土的實(shí)際情況選用，根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，使用粉土或粉質(zhì)黏土相對較好，因黏土的塑性指數(shù)較高，內(nèi)部黏粒含量偏多，本身結(jié)合水含量也較高，從土方開挖至地基處理開始，中等或大規(guī)模的建筑物需要兩周甚至更長時(shí)間，在此期間，挖出待用的土料如經(jīng)風(fēng)吹日曬，內(nèi)部水分蒸發(fā)后，黏土很容易形成大小不一的土塊，這會(huì)給施工帶來極大困難，因?yàn)橐?guī)范明確規(guī)定，灰土中土的粒徑不得大于15mm，所以凡是大于15mm的土塊均不能使用。相比之下，粉土或粉質(zhì)黏土，這種情況就出現(xiàn)較少，特別是粉土，本身水分含量較少，所以干燥后也不會(huì)形成土塊，在施工時(shí)既可以滿足規(guī)范要求，又便于與石灰拌合均勻。但粉土也有其缺陷，因它內(nèi)部活性成分偏少，要想達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù)，需增加碾壓遍數(shù)，而且碾壓完畢后，表面容易出現(xiàn)裂紋。因此，采用哪類土，還需要廣大技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的土質(zhì)、進(jìn)度、質(zhì)量等關(guān)系綜合考慮，通過比較尋求最佳方案。

2、材料中水分的含量也是影響施工質(zhì)量和進(jìn)度的一個(gè)關(guān)鍵因素，水分在土內(nèi)部含量的多少可以用含水率來表示，即在天然狀態(tài)下，土中水的重量與土顆粒重量之比的百分率。其數(shù)據(jù)可以通過烘干試驗(yàn)得到，一般情況下，施工技術(shù)人員普遍的做法是在現(xiàn)場取一定重量的天然土，在天平上稱出其重量，在鐵鍋上烘干后，稱出干燥狀態(tài)下土顆粒的重量，與烘干前土的重量差即水的重量，水重量與土干燥后的重量之比就是土的含水量。在換填施工時(shí)，砂卵石和灰土如要達(dá)到最大密實(shí)度，除了材料本身質(zhì)量外，含水量是另一項(xiàng)控制手段，施工前，必須由試驗(yàn)機(jī)構(gòu)對所用土進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得出土的最大干密度和最優(yōu)含水量（土經(jīng)壓實(shí)達(dá)到最大干密度時(shí)的含水量）。絕大多數(shù)情況下，土料自然含水量與最優(yōu)含水量存在一定的量差，如直接從河床中挖出的砂卵石，本身含水較多，有可能超過其最優(yōu)含水量（一般為8%～12%）。而灰土本身含水量普遍都低于其最優(yōu)含水量（一般為18%），因?yàn)槭焓业某煞譃镃a（OH）2，其孔隙較大，吸水量也較大，另外由于Ca（OH）2與土中的顆粒發(fā)生一系列離子交換、碳酸化反映現(xiàn)象，也需要部分水分，所以在灰土的拌和過程中，需水量相對較多。為了給施工創(chuàng)造便利條件，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)土料的自然和最優(yōu)含水量的關(guān)系，提前做好施工準(zhǔn)備，確定土料是否需要晾曬或加水，并按照每次施工的土料體積，換算出加水量的具體數(shù)據(jù)，并嚴(yán)格控制。如材料的含水量超過其最優(yōu)含水量，則難以碾壓密實(shí)，甚至在施工過程中出現(xiàn)“橡皮土”。特別是灰土的施工，土料的含水量一定要控制在最優(yōu)含水量W-2%的范圍內(nèi)。拌和后的灰土，達(dá)到手握成團(tuán)、手指輕捏即碎即可，同時(shí)配合烘干試驗(yàn)來驗(yàn)證其含水量的多少。其次，根據(jù)季節(jié)情況對含水量可做一定調(diào)整，如在炎熱環(huán)境下施工，應(yīng)考慮材料在運(yùn)輸、鋪攤過程中的水分蒸發(fā)，可適當(dāng)增加土料的含水量。

3、施工操作工藝是另一項(xiàng)影響地基處理質(zhì)量和進(jìn)度的重要原因

主要包含施工機(jī)械的選用、土料分層厚度和碾壓遍數(shù)的確定等。在施工前，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)基坑的面積、進(jìn)度和質(zhì)量要求科學(xué)準(zhǔn)確的確定施工工藝，并編制詳細(xì)的施工措施和技術(shù)交底。如沒有這方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，也可以從有關(guān)資料上查找某些數(shù)據(jù)來直接套用，但這些數(shù)據(jù)只是給定一個(gè)范圍，如分層厚度為200mm～350mm，碾壓遍數(shù)為6～12遍等，如選擇不當(dāng)，會(huì)給施工帶來不便。針對具體工程，建議技術(shù)人員采用現(xiàn)場試驗(yàn)法，在施工前，材料檢驗(yàn)合格、含水量確定后，先按照某一厚度鋪攤一定面積的土，開始碾壓，并記錄碾壓遍數(shù)和施工時(shí)間，至5遍以后，每遍進(jìn)行壓實(shí)系數(shù)試驗(yàn)，直到符合設(shè)計(jì)要求為止。從而獲得在該鋪攤厚度情況下的施工時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)束后，換場地增加鋪攤厚度，重復(fù)以上方法。通過量次施工的對比，可以選擇一個(gè)省時(shí)、省力的最佳方案，并在真正施工時(shí)按照此方法操作。另外選用哪種施工機(jī)械也有講究，大基坑條件下，通常選擇壓路機(jī)（振動(dòng)碾）作為壓實(shí)工具，平整機(jī)械利用推土機(jī)效果較好。施工時(shí)可以根據(jù)實(shí)際面積將作業(yè)面分成若干區(qū)域，采取流水施工的方式，即某一區(qū)域在碾壓或試驗(yàn)的時(shí)候，可以組織另外區(qū)域進(jìn)行材料鋪攤和平整。在一些特殊地基上施工時(shí)，如細(xì)粉砂或經(jīng)降水以后的地基土，第一層材料碾壓時(shí)，需要改變一下施工方法，如采用平碾（振動(dòng)碾不使用振動(dòng)功能）或適當(dāng)增加鋪攤厚度，這樣可以避免因機(jī)械的外力作用而擾動(dòng)墊層下的軟土或因強(qiáng)烈震動(dòng)導(dǎo)致土結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生砂土“液化”現(xiàn)象。在雨季進(jìn)行換填墊層施工時(shí)，要注意防雨，每天施工結(jié)束后，要用塑料布等隔水材料對墊層表面覆蓋，并準(zhǔn)備好排水工具，做好雨季施工措施，特別是對于灰土墊層，防水工作更為重要。因灰土墊層施工后，三日之內(nèi)應(yīng)絕對避免雨水浸泡。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時(shí)溝通、指正。