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关于机场土石方压实分析 　　摘要：改革开放以来，航空事业持续快速健康发展。土石方工程是机场建设的经济、技术核心问题，直接决定该机场的质量、工期和投资。压实是指通过施加外力，增大填筑材料密度的过程。本文就土石方压实机理和压实设备进行了简要介绍。在文章最后，对国内外对于机场土石方工程施工存在的问题进行了描述。 　　关键词：机场；土石方；压实技术 　　 　　引言 　　改革开放以来，在经济、社会全面发展的推动下，航空事业持续快速健康发展。机场岩土工程是机场建设中的重要组成部分。随着科技迅速发展，人们对乘机的舒适度要求越来越高，飞机的体积、重量日益增长，飞机起降对机场要求也越来越高，机场建设须向高标准发展。土石方工程是机场建设的经济、技术核心问题，直接决定该机场的质量、工期和投资。 　　土石方的现代压实技术有三种：振动压实技术最早于 1930 年在联邦德国投入使用，20 世纪 70 年代时，振动压路机在欧洲得到广泛应用，其销售额已占整个压实设备市场销售总额的 70%；强夯法于 1969 年起源于法国人 Louis Menard 及其公司 Menard Soltraitement；冲击压实技术起源于南非人 Berrangé 于 1959 年在英国申请的冲击压路机专利。三种现代压实技术在国内外已经逐渐推广应用到道路、机场和水利等领域的大型土石方工程。 　　二、压实机理 　　压实是指通过施加外力，增大填筑材料密度的过程。土的压实就是土颗粒发生位移重新排列、相互靠近挤压、小颗粒进入大颗粒的缝隙中的物理过程。在此过程中粗颗粒水分部分被挤压出来，单位体积内固体颗粒逐渐增多，颗粒间空隙体积、颗粒的孔隙体积逐渐减少，土的干密度提高。 　　1、土石料压实特性 　　（1）土的压实特性是指土体在外部压实能量作用下，颗粒克服阻力，产生位移，相互挤压靠近，使土的孔隙减小、密度增加、强度提高的特性。 　　（2）以压实为标准的分类法基于土的压实性能，直观、简便，便于确定恰当的压实方法和适当的压实设备。按以压实为标准的分类法，可将土分为岩土填方和带有大块石及石块的粒状土，砂和砂石料，粉砂、粉质土，粘性土四类。 　　（3）影响压实的因素有很多，其中填料本身的因素主要有填料级配、填料含水量和颗粒间粘聚力等。 　　（4）用细粒土作填料进行填方施工时，应将含水量控制在最优含水量 wopt±(2～3)%范围内。粉质土和粘性土用作填料时须严格控制层铺厚度和含水量。砾类土或砂类土同时满足 Cu≥5 和 Cc=1～3 两个条件时，可以认为填料级配良好。 　　（5）对于混合填料，粗料（粒径大于 5mm）含量是影响填料最大干密度的主要因素。当粗料含量为 70%左右时，粗料形成完整骨架，细料填充空隙，填料压实后的干密度值可达到最大值。 　　2、 压实的两个基本条件 　　实现土的压实的物理过程需要以下两个基本条件： 　　（1）为使颗粒重新排列，必须对土施加必要的外力，以克服其内部阻力，使颗粒发生相对滑移。施加于土体的外力和功，并非都能够有效促进颗粒的相对移动，在某些情况下外力和功可能只有一部分转变为克服土内部阻力的有效压实功。例如振动压路机在进行振动压实时，部分振动能量消耗在滚轮的弹跳过程中，这些功即消耗的无用功。 　　（2）土体必须在压实过程中保持必要的稳定结构，不在外力作用下发生流动。例如振动压实干砂，砂粒在振动轮前方和侧向剧烈壅翻，滚轮常陷入砂中无法前进。垂直压力和振动作用虽然克服了颗粒之间阻力，但也促使砂粒发生流动、向外壅翻，不能使干砂变得密实。 　　3、影响压实的因素 　　影响压实的因素诸多，其内因可归为填料的可压实性，包括填料级配、颗粒的含水量等因素。 　　（1）填料级配 　　同时满足不均匀系数 Cu≥5 和曲率系数 Cc=1～3 两个条件的填料，较粗颗粒间的空隙被较细的颗粒所填充，易被压实，相应的地基强度和稳定性也较好，透水性和压缩性较小。 　　（2）填料含水量 　　主要指细料（粒径不大于 5 mm）颗粒的含水量。最佳含水量由室内击实试验确定。现场填料含水量应接近最佳含水量，一般要求两者之差不大于±3%. 含水量偏高或偏低均不能达到最佳压实效果。 　　（3）颗粒间粘聚力 　　此项主要针对粘性土。高强度粘性土由于颗粒间的粘聚力较大，在振动压实下几乎不产生颗粒之间的相对运动。 　　三、压实设备 　　压实设备的选择，必须针对填料的类型、层铺厚度、压实要求以及工作范围大小，但首要因素是能够最经济高效地达到压实要求。工程施工的经济效益要从选购选配技术装备开始计算，其重要性对工程承包商或设备租赁商来说都是显而易见的。用户造型与采购设备应是理性的，决策人应该更多地掌握设备的作业机理、技术性能、选型依据及技术经济评价方法等知识，并对市场