定第五章__土的击实试验

定第五章__土的击实试验
定第五章__土的击实试验

第五章击实试验

第一节击实试验的基本原理

一、基本概念

1. 土的压实性

工程中,用于填筑路堤等的填料均处于松散的三相状态,在以机械方法施加击实功能的条件下,可以压实增加密度,使其具有足够的强度、较小的压缩性和很小的透水性。土的这种通过碾压施以一定压实功能,密度增加的特性称为土的压实性。在用粘性土作为填筑材 表示填土的密实性。

料时,常用干密度

d

2. 击实试验

为了获得最理想的压实效果,需要充分了解土的压实特性,其中,影响压实特性的主要因素是含水率和施加的压实功能。为此,在工程实践中常常在模拟现场施工条件(包括施工机械和施工方法)下,找出压实密度与填土含水率之间的关系,从而获得压实填土的最佳密度(既最大干密度)和相应的最优含水率。击实试验就是为了这种目而利用标准化的击实仪具,得到土的最大干密度与击实方法(包括土的含水率和击实功能等)的关系,据以在现场控制施工质量,保证在一定的施工条件下压

实填土达到设计的密实度标准。所以击实试验

是填土工程如路堤、土坝、机场跑道及房屋填

土地基设计施工中不可缺少的重要试验项目。

工程经验表明,欲将填土压实,必须使其

含水率降低在饱和状态以下,即要求土体处于

三相介质的非饱和状态。土在瞬时冲击荷载重

复作用下,颗粒重新排列,其固相密度增加,

气相体积减少;当锤击力作用于土样时,首先

产生压缩变形,当锤击力消失后,土又出现了

回弹现象。因此,土的击实过程,即不是固结

过程,也不同于一般压缩过程而是一个土颗粒

和粒组在不排水条件下的重新组构过程。

用击实试验模拟现场土的压实,这是一种

半经验方法。由于土的现场填筑辗压和室内击

实试验具有不同的工作条件,两者之间的关系

是根据工程实践经验求得的,因此很多国家以

及一个国家的不同部门就可能有其自用的击

实试验方法及仪器。图5.1击实仪国内常用的击实试验仪器如图5.1,主1—击实筒;2—护筒;

要包括击实筒和击锤两部分,仪器型号和试3—导筒;4—击锥;5—底板

验方法不同,其尺寸参数各异。

3. 击实曲线

室内击实试验,一般是备用同一土质不同含水率的数个土样,通常5~6个,分别拌和均匀,分层装入击实筒中,按一定功能进行击实,并测定土样的湿密度和含水率,按下式计算土样的干密度:

w

d 01.01+=

ρ

ρ (5—1)

式中 d ρ——击实后土样的干密度,g /cm 3;

ρ——击实后土样的湿密度,g /cm 3;

w ——击实后土样的含水率,%。

如此按照上述方法对第二、第三……个试样进行试验,即可得到各试样相应的湿密度和相应的含水率.并计算其干密度,然后在以干密度为纵坐标以含水率为横坐标的直角坐标系中绘制d ρ~w 曲线,如图5.2所示,该曲线即称为击实曲线。

图5.2 击实曲线

4. 最大干密度和最优含水率

击实曲线表明,对于某一填筑土料,在同一击实功能作用下,填土的干密度随含水率的变化而变化,具体表现为,当含水率较小时,土的干密度随着含水率的增加而增大,而当含水率的增加达到某一值后,含水率继续增加反而使干密度减少。所以击实曲线的形态呈具有峰值的上凸形,其峰点对应的干密度即为土的最大干密度,常用m ax d ρ表示,与其相对应的含水率即为土的最优含水率,常用opt w 表示,如图5.2所示。

土的最优含水率一般在塑限附近(既±P w (2~3)%),约为液限的0.55~0.65倍。这是因为土的含水率较小时,土粒周围的结合水膜较薄,连接较牢,土粒不易移动,故难以击实;当含水率较大时,结合水膜较厚,从而把颗粒分隔开,此时作用在土体上的锤击荷载更多地为孔隙水所承担,从而使得作用在颗粒上的有效应力减小,反而减少土的密度,使击实曲线下降。在最优含水率时,水膜厚度适中,土粒连接较弱,又不存在多余的水分,故易于击实,使土粒靠近而排列得最紧密。可以认为击实的机理主要取决于土中水膜厚度的变化和孔隙水的多少。

5. 压实度

工程实践中用压实度来控制粘性土的压实标准,压实度的定义是现场填土的干密度与室内标准击实功能击实的最大干密度之比,用百分数表示。

我国土坝设计规范中规定,Ⅰ、Ⅱ级土石坝填土的压实度应达到95%~98%,Ⅲ~Ⅴ级土石坝的填土压实度应大于92%。填土地基的压实度标准可参照这一规定。

6. 表面压实法和重锤夯实法

表层压实法是利用机械碾压或机械振动对填土、湿陷性黄土、松散粉细砂表层进行压实。其压实功能影响深度较小,在填土工程中通常分层碾压,压实后的厚度控制在30~40cm 左右,该方法也用于处理表层厚度较小的软弱地基。

重锤夯实法是利用重锤自由下落时的冲击能来夯实填土或浅层地基。夯实效果与夯锤重量、锤底直径、落距以及土质等因素有关。

二、土的击实性

1. 击实土样的含水率特性

图5.4曲线右上方的一条线是饱和度为100%的饱和曲线。它表示当土在饱和状态时的含水率与干密度之间的关系。根据土的三相比例关系可以导出饱和曲线的表达式为: 100)11

(?-

=w

s d

sat G w ρρ (5—2)

式中 s a t

w ——饱和含水率,%; s G ——土粒比重或相对密度;

w ρ——水的密度,g /cm 3; d ρ——土的干密度,g /cm 3。

由于土是处于三相状态,所以当土被击实达到最大密度时,土孔隙中的空气不易排出,即使加大击实功能亦不能将土中受困气体排尽,故被击实的土体不可能达到完全饱和的程度。因此当土的干密度相等时,其击实曲线上各点的含水率必然都小于饱和曲线上相应的含水率。这就是为什么被击实土的曲线均位于饱和曲线的左下侧,而不可能与饱和曲线有交点的原因。对于一般粘性土来说,其最大干密度(峰点)所相应的饱和度约为80%左右。这是因为在迅速冲击荷载作用下,土中的气体不能全被排出,即无论如何击实,土的饱和度都达不到100%。

2. 击实功能对最大干密度和最优含水率的影响

土的最优含水率和最大干密度与击实功能的大小密切相关。如图5.3(a )是某一粉质粘土在击数分别为10、20、30、40、60击的击实功能作用下,得到的不同击实曲线。曲线说明,用较大的击实功能在较小的含水率状态下,可获得较大的最大干密度;而用较小的击实功能,需要在较大的最优含水率情况下,获得较小的最大干密度。这是因为含水率较小时,水膜较薄,抵抗土粒移动的力较大,只有用较大的击实功能才能克服这种抵抗力。反之,用较小的击实功能不易克服较大的抵抗力,只有在较大含水率情况下,才能把土压实,而获得较小的最大干密度。

g /c m

(a )击数对对土击曲线的影响

m a x

N

g /c m a x

o p t

N

N

(b )最大干密度和最优含水率与击实功能的关系

图5.3 不同击实功能对击实性的影响

图5.3(b )中曲线显示,击实功能愈大,所得的击实效果较好,得到的最大干密度愈大。但在击实功能较小时,增大击实功能,干密度增加较快;击实功能较大时,击实功能的增大,最大干密度增加缓慢。这是因为土被击实达到一定密实程度后,土粒已经移动到新的位置,增强了土的抵抗力,继续击实效果不佳。同时,随着击实功能的增加,最优含水率不断减少。 综上所述,当填料的含水率较小时,要获得较大的干密度,必须加大击实功能;或者适当增加填土料的含水率,在较小的击实功能作用下获得一定的干密度。

三、影响土击实性的主要因素

以上分析可知,影响土的击实性的主要因素包括土质情况(矿物成分和粒度成分)、土所处的状态(含水率)和击实条件(击实功能)。

首先,土的类型对击实效果有较大影响,不同的土类有不同的击实特性。对粘性土而言,通常含细粒愈多的土,其最大干密度的值愈小,而最优含水率愈大,表5-1是我国一般粘性土的最大干密度和最优含水率的经验值。如果土中含有一定的粗颗粒(砂、砾石等)或土的级配良好,土能在较小的含水率下得到较大的干密度。

表5-1 粘性土最大干密度和最优含水率的经验值

土中含有机质对土的击实效果有不良的影响,有机质亲水性强,不易将土击实到较大的干密度,且有机质还会进一步分解而使土的性质恶化,故填筑土料中有机质含量有一定的限制。

其次,由于粘性土填料存在最优含水率,在填土施工时应将土料的含水率尽量控制在其左右,以期用较小的能量获得最佳的压实密度,含水率偏低或偏高均不利于土的压实。含水率偏低时,压实土具有凝聚结构特征,均匀性好,强度较高,较脆硬,但浸水容易产生附加沉降;当含水率偏高时,压实填土具有分散结构特征,可塑性大,变形稳定,但强度较低。可见,含水率偏高或偏低有各自的优缺点,在设计土料时要根据工程要求和当地土料的天然含水率情况,选择合适的施工含水率。

此外,击实功能对压实密度的影响与土的含水率大小有关,如图5.4是三种不同含水率土的击实特征,当含水率较低时,增加击实功能有效地增加填土的密度,如含水率较高,只在击实刚能较小时,增加击实功能可增加压实密度,击实功能稍大一些时,再增加击实功能对压实密度的增加就没有效果。

图5.4 土的干密度与击实功能的关系

1—w=12%;2—w=16%;3—w=20%

四、击实试验应注意的几个问题

1.关于试验用土

(1)使用风干或烘干土问题

目前绝大多数单位采用风干土做试验,但也有采用烘干土的。采用烘干土制备试样,固然方便,但却改变了土的天然特性,不符合施工实际情况。由于烘干使土中的某些胶质或有机质被灼烧或分解,致使失去胶粒与水作用的活性,显然是会影响试验成果。实践证明,用和用风干土试验比较,用烘干土做试验得到的最优含水率一般偏小,而最大干密度偏大。所

以在击实试验中,应用风干土作试验更为合理。

(2)试验加水拌和浸润与养护问题

在土样制备中,对计算控制的水量,能否准确均匀地施加于土样上,这是保证击实试验准确性的一个重要关键,目前加水方法有两种:一为体积控制法;一为称重控制法。其中以称重法的效果为最好。此两法都是借助特制的喷洒器将规定喷洒的水量,在边洒边拌和的情况下,使水能均匀地分布于土样内。然后称其水土合重,直到所加水量等于所规定的水土总量为止。再将湿土从盘中取出,置于密闭器或薄膜袋中,放置阴凉处保湿,其静置时间可视土质具体情况而定,一般都不应少于12小时,甚至一昼夜,粉质土可适当缩短浸润时间,使有充分时间浸透,使之干湿均匀。

(3)土样重复使用问题

经过锤击后的土,不可避免地会使部分颗粒击碎,从而改变了土的级配特征。同时,欲将击实试样恢复到原有松散状态也比较困难,进而影响了水份再次施加、拌和和浸透,特别对裂隙发育的易碎性土和高塑性粘土,经击实后很难分散,更不易被水浸透,击实功能越大,最大干密度差别也越大,故一般情况下土样不宜重复使用,而应采用新土做试验。

2.关于击实容器中余土的高度问题

这个问题尚未引起人们的普遍重视,一般试验规程中尚无严格地明确规定。实际上,由于击实容器中余土高度不一所产生的影响,不仅使试验数据分散,而且随着余土高度的增大,其最大干密度有逐渐偏小的趋势。这是因为目前国内外广泛使用的定体积击实试验,其标准击实功是从余土高度为零考虑的。有了余土,使用击数来表示的单位击实功就不真实。所以在操作中,要严格控制余土高度。《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)中规定,击实完成后,试样超出击实筒顶面的高度不大于6毫米。

3.含粗颗粒的计算校正问题

由于击实筒的尺寸限制,《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)中规定,轻型击实仪允许试样的最大粒径为5毫米,重型击实试验允许的最大粒径为40毫米。当土内含有大于规定粒径的颗粒时,常需先剔除然后进行试验。这样测出的最大干密度和最优含水率与实际土料在相同击实功能作用下的最大干密度和最优含水率不同,故对试验结果需要进行校正。对于轻型击实试验,当土内粒径大于5毫米的土粒含量不超过25%(土粒呈片状)或30%(土粒呈浑圆状)时,可以认为土内粗土粒可均匀分布在细土粒之内,不影响细土粒的击实效果,即细土粒能够达到最大干密度。所以,实际土料的最大干密度和最有含水率需要依据试验结果进行校正。轻型击实试验最大干密度和最优含水率的校正公式为:

(1)最大干密度校正

2

5

5

/

max 11

s W MAX

G P P ?+

-=

ρρρ (5—3)

式中 /

m a x

ρ——校正后试样的最大干密度(g/cm 3); m a x

ρ——击实试样的最大干密度(g/cm 3) 5P ——粒径大于5mm 土的质量百分数(%);

s G 2——粒径大于5mm 土粒的饱和面干比重(既饱和面干状态时土粒的比重)。

(2)最优含水率校正,准确值0.01%

ab opt opt w P P w w ?+-=55/

)1( (5—4)

式中 /

opt w ——校正后试样的最优含水率(%);

opt w ——击实试验试样的最优含水率(%)

; ab w ——粒径大于5mm 土粒的吸着水含水率(%)。

当土中含有大于5毫米颗粒超过30%时,这些颗粒会在土中形成骨架作用,使土的物理力学性质发生明显地改变,上述校正公式不适用。如因工程需要,可改用大型击实仪或做专门性的试验。

4.试验成果检验

首先应检查击实曲线的右方是否与饱和曲线接近平行,且所有试验点均应在其左边。其次,在同一击实标准下,级配不均匀的土所得曲线较陡,土的密度大;级配均匀的土所得曲线较平缓,土的密度小。此外还须注意,土的塑性指数越高,最大干密度越小。实践资料表明,粘性土的最优含水率一般接近塑限值,或近似地取0.5~0.7(平均0.6)倍液限含水率。

此外,在击实试验中还应使锤击的间歇时间超过土的回弹后效时间(一般弹性变形的恢复需几秒钟),因为过快锤击则锤击的部分能量,会部分地被回弹作用力所抵销,故压实效果欠佳,试验中尤应注意。

5.关于最大干密度的计算

对一些中小工程,由于缺乏试验设备,或因施工紧急,没有条件进行击实试验时,可按下式估算最大干密度的大小:

s

opt s

w d G w G +?

=1max ρηρ

式中 s G ——土颗粒比重;

w ρ——水的密度,g /cm 3;

opt w ——最优含水率,按当地经验或取(P w +2)%;

η ——经验系数,粘土为0.95,亚粘土为0.96,轻亚粘土为0.97。

第二节 标准型击实试验方法

一、基本原理

击实试验的目的是在室内利用击实仪,测定土样在一定击实功能作用下达到最大密度时的含水率(最优含水率)和此时的干密度(最大干密度),借以了解土的压实特性,作为选择填土密度、施工方法、机械碾压或夯实次数以及压实工具等的主要依据。所谓标准型击实试验是指采用专门的击实仪和规定的击实方法给土体施加给一定的击实功能。

本试验分为轻型击实和重型击实,我国以往采用轻型击实试验较多,水库、堤防、铁路路基填土均采用轻型击实试验,轻型击实试验分三层击实,适用于粒径小于5mm 的粘性土;重型击实试验常常应用于高等级公路和机场跑道等工程填土中,试验若分五层击实,则适用于粒径不大于20mm 的土,若分三层击实,则最大粒径不得大于40mm 。同时,在轻型击实

试验中,对试样中粒径大于5mm 的土质量小于或等于试样总质量的30%时,需要对最大干密度和最优含水率进行校正。

二、仪器设备

1.击实仪:主要由击实筒和击锤组成。轻型击实试验和重型击实试验的击实仪主要参数如表5-2、图5.5和图5.6。

(a )轻型击实筒 (b )重型击实筒

图5.5 击实筒

1—护筒;2—击实筒;3—底板;4—垫块

(a )2.5kg 击锤 (b )4.5kg 击锤

图5.6 击锤

1—提手2—导筒;3—硬橡皮垫;4—击锤

同时,击实仪要满足下面要求:

(1)击实试验分轻型击实试验和重型击实试验,击实仪的击实筒和击锤尺寸如表5-1和图5.2,图5.3;

(2)击锤要配导杆,导杆与击锤之间要有足够间隔使击锤自由下落;电动控制的击锤必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按一定角度(轻型53.5°,重型45°)均匀分布的装置(重型击实仪中心点每圈加一击)。

2.天平 称量200g ,最小分度值0.01g ;称量2kg ,感量1g ; 3.台秤 称量10kg ,最小分度值5g ;

4.推土器(无推土器时,可用刮刀和修土刀将试样从击实筒中取出); 5.标准筛:孔径为5mm 、20mm 或40mm ;

6.其他:喷水设备、碾土设备、修土刀、小量筒、盛土盘、测含水率设备、保湿器等。

三、操作步骤

1. 制备土样(分为干法和湿法两种) 干法制备

(1)取代表性风干(或在<60℃下烘干)土样放在橡皮板上用木碾碾散,过5mm (重型过20mm 或40mm )筛,取15~20kg (重型取50kg )备用,测土样风干含水率。

(2)根据土的塑限预估土的最优含水率,按依次相差约2%的标准,通过喷水配制5~6个不同含水率的试样,控制中间试样的含水率在预估最优含水率附近,以确保击实曲线出现峰值。预加水量按下式计算:

)(01.001.01010

w w w m m w -?+=

式中 w m ——制备试样所需的加水量,g ; 0m ——风干土样的质量,g ;

0w ——风干土样含水率,%;

1w ——制样要求达到的含水率,%。

(3)按预定含水率制备试样,每个试样取2.5kg ,平铺于不吸水的平板(或调土盘)上,用喷水设备按预定水量均匀喷水并搅拌均匀后,装入保湿器或塑料袋内,浸润备用。浸润时间一般是:高塑性土不少于24小时,低塑性不少于12小时。

湿法制备

(1)取天然含水率状态下的代表性土样20kg (重型为50kg ),放在橡皮板上用木碾碾散,过5mm (重型过20mm 或40mm )筛,将筛下土样拌匀测其天然含水率。

(2)计算至少5个含水率,具体方法和干法制备土样相同。

(3)分别将天然含水率的土样风干或加水进行制备,注意保证制备好的土样水分均匀分布。

2.分层击实

(1)将击实筒放在坚硬的地面上,在击实筒内壁涂一薄层润滑油并与底座连接好,称取一定量的试样倒入击实筒内,分层击实,其中轻型击实试样质量2~5kg ,分三层,每层25击;而重型击实,试样质量4~10kg ,分五层,每层56击,若分三层,每层94击;

把试样倒入击实筒后,要整平表面后开始击实,击实时落锤应铅直自由下落,落距轻型为305mm ,重型为457mm 。锤迹必须均匀分布于土面。第一层击完后,安装套环、重复上述步骤,进行第二和第三层土的击实,每层试样高度宜相等,两层交界处的土面应刨平。击实后试样高出击实筒顶不得大于6mm 。

(2)卸下护筒,用直刮刀修平击实筒顶部的试样,拆除底板,试样底部若超出筒外也应修平,擦净筒外壁,称量筒与试样总质量,准确至1g ,并计算试样湿密度。

(3)用推土器将试样从击实筒内推出,取两个代表性试样(如在土样中心处取样)测其含水率,2个含水率差值不大于1%。

(4)按上述(1)、(2)、(3)步骤,依次将不同含水率的几个试样进行分层击实和测定工作。

四、成果整理

1.试验数据记录

试验数据可记录在相应表格中,记录表格见表5-3

2. 计算试样含水率、湿密度ρ和干密度d ρ 含水率w 计算公式(准确至0.1%):

22

1m m m m w --=

湿密度ρ计算公式(准确至0.01g/cm 3):

m

V

ρ=

干密度d ρ计算公式为式(5—1)(准确至0.01g/cm 3)。

式中 1m 、2m 、0m ——分别为含水盒加湿土质量、含水盒加干土质量和含水盒质量,g ; m ——击实后试样质量,大小等于击实筒加试样质量减去击实筒质量,g ; V ——击实筒体积,cm 3。

3. 计算饱和含水率

计算饱和含水率公式为式(5—2),准确至0.1%。 4. 绘制击实曲线

以干密度d ρ为纵坐标,w 为横坐标,在直角坐标系中绘制击实曲线,同时绘制饱和曲线。曲线上峰值点相应的纵坐标为该土的最大干密度max ρ,相应的横坐标为最优含水率opt w (图5.4)。如不能连成完整曲线时应补点,土样不宜重复使用。

5. 最大干密度和最优含水率的校正

对轻型击实试验,试样中粒径大于5mm 的土质量小于或等于30%时,最大干密度和最优含水率需要校正。

(1)最大干密度校正公式为式(5—3),准确至0.01g/cm 3 (2)最优含水率校正式(5—4),准确值0.1%

表5-3 击实试验记录表

土的击实试验培训 培训人刘志良 时间依据标准 《公路土工试验规程》JTG E40-2007 2 目的和适用范围 本试验目的是求出土的最佳含水率及最大击实密度,本方法适用于细粒土。 (注:细粒土即粒组划分图中细粒组含量≥50%的土,粗粒土为巨粒组含量≤15%且巨粒组与粗粒组之和>50%的土) 本试验的若干概念及规定: 本试验分轻型击实和重型击实。 轻型击实只适用于粒径≤20mm的土,重型击实试验适用于粒径≤40mm的土。 击实试筒有尺寸有内径10cm试筒、试筒、大尺寸(尺寸由土的最大粒径确定)试筒,一般试验室常见前两种。 a、内径10cm试筒只适用于最大粒径≤20mm土; b、内径试筒适用于最大粒径≤40mm土; c、当土中最大颗粒粒径≥40mm,并且≥40mm颗粒粒径的质量含量大于 5%(前提:土

仍然属于细粒土)时,则应使用大尺寸试筒进行击实试验(注:当≥ 40mm颗粒含量大于5%且小于30%时,也可按进行最大密度和最佳含 水率校正)。 大尺寸试筒要求其最小尺寸大于土样中最大颗粒粒径的5倍以上,并 且击实试验的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径的3倍以上。单位 体积击实功能控制在~m3范围内。 当细粒土中的粗粒土总含量大于40%或粒径大于颗粒的含量大于土总质量的70%(即d30≤)时,还应做粗粒土最大干密度试验(注:有振动 台法和表面震动压实仪法),其结果与重型击实试验结果比较,最大 干密度取两种试验结果的最大值。 击实试样制备方法分为干土法和湿土法。 干土法:将土样自然风干或晾晒至含水量很小(或绝干)的状态后,测其含水率量,按照预估最佳含水量,通过计算加不同量的水拌 和闷土,制备5个或以上含水率以2%左右递增的土样,其中 至少有2个大于和2个小于最佳含水率。 湿土法:采集5个以上的高含水率土,按施工时能进行碾压的最高含水率,分别晾干至不同含水率(不必像干土法一样先风干再加水, 而是直接分别风干至预定的不同含水率),其中至少3个土样 小于最高含水率,至少2个土样大于最高含水率。 湿土法适用于高含水率的土,干土法和湿土法土样均不得重复使用。 3 仪器设备 标准击实仪。击实试验方法和相应设备的主要参数应符合表1的规定。 表1 击实试验方法种类

土的击实试验步骤 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

土的实验 2007-11-08 20:14:01 阅读163 评论1 字号:大中小 土的击实试验步骤 土的CBR实验 土的压实性 工程建设中广泛用到填土,例如路基、土堤、土坝、飞机跑道、平整场地修建建筑物等,都是把土作为建筑材料按一定要求和范围进行堆填而成。显然,未经压实的填土,强度低,压缩性大且不均匀,遇水易发生塌陷等现象。因此,这些填土一般都要经过压实,以减少其沉降量,降低其透水性,提高其强度。特别是高土石坝,往往是方量达数百万方甚至干百万方以上,是质量要求很高的人工填土。进行填土时,通常采用夯实、振动或辗压等方法,使土得到压实。土的压实就是指填土在压实能量作用下,使土颗粒克服粒间阻力而重新排列,使土中的孔隙减小、密度增加,从而使填土在短时间内得到新的结构强度。土的压实在松软地基处理方 面也得到广泛应用。 实践经验表明,压实细粒土宜用夯击机具或压力较大的辗压机具,同时必需控制土的含水量。对过湿的粘性土进行辗压或夯实时会出现软弹现象,填土难以压实;对很干的粘性土进行辗压或夯实时,也不能把填土充分压实。因此,含水量太高或太低的填土都得不到好的压密效果,必须把填土的含水量控制在适当的范围内。压实粗粒土时,则宜采用振动机具,同时充分洒水。两种不同的做法说明细粒土和粗粒土具有不同的压密性质。 11.2.1 粘性土的压实性 研究粘性土的压实性可以在试验室或现场进行。在试验室内研究土的压实性是通过击实试验进行的。试验的仪器和方法见《土工试验方法标准GBJ123-88》。试验时将某一种土配成若干份具有不同含水量的土样。将每份土样装入击实仪内,用完全同样的方法加以击实。击实后,测出压实土的含水量和干密度。以含水量为横坐标,干密度为纵坐标,绘制含水量-干密度曲线如图11-3所示。这种试验称为土的击实试验。 图11-3 粘性土的击实曲线 1. 最优含水量与最大干密度 在一定的压实功能(在试验室压实功能是用击数表示的)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。在图11-3所示的击实曲线上,峰值干密度对应的含水量就是最优含水量。同一种土,干密度愈大,孔隙比愈小,所以最大干密度相应于击实试验所能达到的最小孔隙比。在某一含水量下,将土压到最密,理论上就是将土中所有的气体都从孔隙中赶走,使土达到饱和。将不同含水量所对应的土体达到饱和状态时的干密度也点绘于

土的实验 工程2007-11-08 20:14:01 阅读163 评论1 字号:大中小 https://www.360docs.net/doc/eb18283879.html,/jpzt/jcsy/200710/42542.htm 土的击实试验步骤 https://www.360docs.net/doc/eb18283879.html,/jpzt/jcsy/200710/42539.html 土的CBR实验 11.2土的压实性 工程建设中广泛用到填土,例如路基、土堤、土坝、飞机跑道、平整场地修建建筑物等,都是把土作为建筑材料按一定要求和范围进行堆填而成。显然,未经压实的填土,强度低,压缩性大且不均匀,遇水易发生塌陷等现象。因此,这些填土一般都要经过压实,以减少其沉降量,降低其透水性,提高其强度。特别是高土石坝,往往是方量达数百万方甚至干百万方以上,是质量要求很高的人工填土。进行填土时,通常采用夯实、振动或辗压等方法,使土得到压实。土的压实就是指填土在压实能量作用下,使土颗粒克服粒间阻力而重新排列,使土中的孔隙减小、密度增加,从而使填土在短时间内得到新的结构强度。土的压实在松软地基处理方面也得到广泛应 用。 实践经验表明,压实细粒土宜用夯击机具或压力较大的辗压机具,同时必需控制土的含水量。对过湿的粘性土进行辗压或夯实时会出现软弹现象,填土难以压实;对很干的粘性土进行辗压或夯实时,也不能把填土充分压实。因此,含水量太高或太低的填土都得不到好的压密效果,必须把填土的含水量控制在适当的范围内。压实粗粒土时,则宜采用振动机具,同时充分洒水。 两种不同的做法说明细粒土和粗粒土具有不同的压密性质。 11.2.1 粘性土的压实性 研究粘性土的压实性可以在试验室或现场进行。在试验室内研究土的压实性是通过击实试验进行的。试验的仪器和方法见《土工试验方法标准GBJ123-88》。试验时将某一种土配成若干份具有不同含水量的土样。将每份土样装入击实仪内,用完全同样的方法加以击实。击实后,测出压实土的含水量和干密度。以含水量为横坐标,干密度为纵坐标,绘制含水量-干密度曲线如图11-3所示。这种试验称为土的击实试验。 图11-3 粘性土的击实曲线 1. 最优含水量与最大干密度 在一定的压实功能(在试验室压实功能是用击数表示的)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。在图11-3所示的击实曲线上,峰值干密度对应的含水量就是最优含水量。同一种土,干密度愈大,孔隙比愈小,所以最大干密度相应于击实试验所能达到的最小孔隙比。在某一含水量下,将土压到最密,理论上就是将土中所有的气体都从

土的击实试验 1 依据标准 《公路土工试验规程》JTG E40-2007 2 目的和适用范围 本试验方法适用于细粒土。 本试验分轻型击实和重型击实。轻型击实试验适用于粒径不大于20mm的土。重型击实试验适用于粒径不大于40mm的土。 当土中最大颗粒粒径大于或等于40mm,并且大于或等于40mm颗粒粒径的质量含量大于5%时,则应使用大尺寸试筒进行击实试验,或按5.4条进行最大密度校正。大尺寸试筒要求其最小尺寸大于土样中最大颗粒粒径的5倍以上,并且击实试验的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径的3倍以上。单位体积击实功能控制在2677.2~2687.0kJ/m3范围内。 当细粒土中的粗粒土总含量大于40%或粒径大于0.005mm颗粒的含量大于土总质量的70%(即d30≤0.005mm)时,还应做粗粒土最大干密度试验,其结果与重型击实试验结果比较,最大干密度取两种试验结果的最大值。 3 仪器设备 3.1 标准击实仪。击实试验方法和相应设备的主要参数应符合表1的规定。 表1 击实试验方法种类 3.2 烘箱及干燥器。 3.3 天平:感量0.01g。 3.4 台秤:称量10kg,感量5g。 3.5 圆孔筛:孔径40mm、20mm和5mm各1个。

3.6 拌和工具:400mm×600mm、深70mm的金属盘,土铲。 3.7 其他:喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。 4 试样 4.1 本试验可分别采用不同的方法准备试样。各方法可按表2准备试料。 表2 试料用量 4.2 干土法(土不重复使用)。按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2%~3%含水率递增),拌匀后闷料一夜备用。 4.3 湿土法(土不重复使用)。对于高含水率土,可省略过筛步骤,用手拣除大于40mm的粗石子即可。保持天然含水率的第一个土样,可立即用于击实试验。其余几个式样,将土分成小土块,分别风干,使含水率按2%~3%递减。 5 试验步骤 5.1 根据工程要求,按表1规定选择轻型或重型试验方法。根据土的性质(含易击碎风化石数量多少、含水率高低),按表2规定选用干土法(土不重复使用)或湿土法。 5.2 将击实筒放在坚硬的地面上,在筒壁上抹一薄层凡士林,并在筒底(小试筒)或垫块(大试筒)上放置蜡纸或塑料薄膜。取制备好的土样分3~5次倒入筒内。小筒按三层法时,每次约800~900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时,每次约400~500g (其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按三层法,每层需试样1700g左右。整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于土样面,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”然后再装入套筒,重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后,试样不应高出筒顶面5mm;大试筒击实后,试样不应高出筒顶面6mm。 5.3 用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g。

土工标准击实试验 击实试验是用扰动样做的试验,在工程上运用于控制填土地基及夯实效果,提供粘性土的最大干密度和最优含水量。根据设计要求确定轻型击实和重型击实两种,轻型击实适用于粒径<5mm的粘性土,重型击实适用于粒径<20mm粘性土采用三层击实时,最大粒径<40mm。要准备:1)天平:称重200g、0.01g;2)台秤:称重10kg、5g;3)标准筛:孔径20mm、40mm和5mm;4)试样推土器:宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶如无此类装置,亦可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。备土量>20kg(2200g×6(>50kg重型5300g×6),风干过筛5mm(重型过20mm或40mm)将筛下土拌均匀(四分法)取代表性试样测定风干土含水量、塑性指数(Ip)。根据塑限(Wp)预估最优含水量,并制备5个不同含水量的一组试样,例:假定Wp=20%,备16%、18%、20%、22%、24%,但Ip>20%,则应按15%、18%、20%、22%、25%;根据试验所需要的土量与含水量,制备试样所需的加水量按下式计算: mω=(m0/(1+0.01ω))×0.01(ω1-ω0) 式中mω——制备样所需要的含水量(g); m0——湿土(或风干土)质量(g); ω0——湿土(或风干土)质量(%); ω1——制样要求的含水量(%), 例:Wp=20%,风干含水量=4.2%,要制ω=16%,轻型击实,击实筒容积947.4立方厘米。求预加含水量?mω=(2200/(1+0.01×4.2))×0.01(16-4.2)=249.1(g),五个点一组这是其中一个点的加水量。 备好样用手捏一下,中间点是否捏的最紧,有时塑限不一定准,能有一点捏的最紧,试验结束就有最有点出现,否则要调整加水量,静止一昼夜,备样是击实试验结果好坏的重要一环,备不好样直接影响试验结果峰值不明显。 击实筒内壁要均匀涂一薄层润滑油,轻型分三层击实每层25击(重型分五层击实,每层56击;若分三层每层94击),每层交界处要刮毛,最后一层要加护筒考虑高出>6mm,击实结束,卸护筒修平,称重(准1g),注意去皮,取含水量(双试验)(误差<1%),计算湿密度ρ0(准0.01g/cm3),含水量(105-110度烘烤升温后不少于8小时)出来计算干密度ρd=ρ0/(1+0.01ωi), ωi——某点试样含水量(%), 绘制ρd—ω关系曲线附记录,计算饱和含水量一同绘入图中, ωset=(ρw/ρd-1/Gs)*100, ρw——温度4度时水的密度; Gs——土颗粒密度,注意这里气体体积为零; 轻型击实试验中,当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30%时,应对最大干密度和最优含水量进行校正。 1)最大干密度校正:ρ,dmax=1/(((1-P5)/ρdmax)+(P5/(ρw×Gs2)), P5——粒径大于5mm土的质量百分比(%); Gs2——粒径大于5mm土粒的饱和面干比重,注:饱和面干比重指当土粒呈饱和面 干状态是的土粒总质量与相当于土粒总体积的纯水4度是质量的比值。2)最优含水率的校正ω,opt=ωopt(1-P5)+(P5×ωab)

土的击实试验 1.试验目的 测定试样在一定击实次数下或某种压实功能下的含水率与干密度之间的关系,从而确定土的最大干密度和最优含水率,为施工控制填土密度提供设计依据。 2.试验方法与原理 击实试验分轻型击实试验和重型击实试验两种方法。本次试验采用轻型击实试验。 试验原理:土的压实程度与含水率、压实功能和压实方法有着密切的关系,当压实功能和压实方法不变时,土的干密度先是随着含水率的增加而增加,但当干密度达到某一最大值后,含水率的增加反而使干密度减小,能使土达到最大干密度的含水率,称为最优含水率Wop(或称最佳含水率),其相应的干密度称为最大干密度ρdmax。 3.试验仪器 1000ml量筒1个,轻型击实仪(含击实筒、击锤和护筒等),刮刀1个,五组那个含水率的土样若干,称量300g天平(感量0.01g),称量10kg台秤(感量1g),标准筛1套。 4.实验步骤 1)制备具有不同含水率的土样(实验室提供); 2)取代表性土样拌匀后分三次装入击实仪金属圆筒内进行击实。每两层之间的接触面应在击实前凿毛; 3)每层土样击25次; 4)击实完成后称取击实筒与试样的总重量;注意记录筒自重和筒的容积; 5)从试样中心处取2块一定量的土料,测定含水量。 5.试验记录 土的击实试验记录表 试验地点:实验日期: 试验者:——————————————————————————————————土样类别:细粒粘土每层击数:25次 试验次数 1 2 3 4 5 干密度筒 自 重 g 1 ) / 2122 筒 加 土 g 2 ) / 3730 3750 3792 3822 3855

重湿 土重g 3 ) 2)- 1) 1608 1628 1670 1700 1733 筒 高H mm 4 ) / 127 筒 内径D mm 5 ) / 100 筒 体积V cm 3 6 ) / 996.95 密度g/ cm 3 7 ) 3)/ 6) 1.613 1.633 1.675 1.705 1.738 干密度g/ cm 3 8 ) 7) /1+0 .01w 1.451 1.448 1.451 1.460 1.468 含水率盒 号 / / / 852 257 434 289 66 722 47 550 453 224 盒 加 湿 土 重 量 g 1 ) / 22. 027 20. 206 17. 163 21. 166 22. 697 20. 78 23. 348 23. 911 22. 975 24. 134 盒 加 干 土 质 量 g 2 ) / 20. 704 19. 043 16. 257 19. 815 20. 989 19. 182 21. 302 21. 745 20. 924 21. 828 盒 质 量 g 3 ) / 8.8 16 8.6 48 8.9 52 9.4 86 10. 091 8.7 19 9.2 45 8.6 51 9.6 95 9.3 54 水 质 量 g 4 ) 1)- 2) 1.3 23 1.1 63 0.9 06 1.3 51 1.7 08 1.5 98 2.0 46 2.1 66 2.0 51 2.3 06 干g 52)-11.10.7.310.10.10.12.13.11.12.

16 土的击实试验 T 0131-2007 击实试验 1 目的和适用范围 本实验方法适用于细粒土。 本实验分轻型击实和重型击实。内径100mm试筒适用于粒径不大于20mm的土.内径152mm试筒适用于粒径不大于40mm的土。 当土中最大颗粒粒径大于或等于40mm,并且大于或等于40mm颗粒粒径的质量含量大于5%时,则应使用大尺寸试筒进行击实试验,或按5.4条进行最大干密度校正。大尺寸试筒要求其最小尺寸大于土样中最大颗粒粒径的5倍以上,并且击实试验的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径的3倍以上。单位体积击实功能控制在2677.2~2687.0kJ/m3范围内。 当细粒土中的粗粒土总含量大于40%或粒径大于0.005mm颗粒的含量大于土总质量的70%(即d30≤0.005mm)时,还应做粗粒土最大干密度试验,其结果与重型击实试验结果比较,最大干密度取两种试验结果的最大值。 各国所用的击实试验方法是大同小异的,重型击实试验方法的单位击实功为轻型击实法的4.5倍。 与美国相比,其他各国所用试筒的容积不尽相同,因此试验方法就有所不同:一种是改变击数而不改变击实功,例如英国;另一种是不改变击数而改变击实功,例如日本。英国BS 1377-75将试筒容积调整为1000cm3后,为了维持原轻型598.2kJ/m3的击实功数值,特将每层击数提高到27次。 本次修订对击实试验采取了不同层数和击数而不改变击实功的做法,即对不同试验类别分别采用27次和98次,使相应的击实功仍维持在2677.2~2687.0kJ/时左右。 为了适应不同道路等级、各种压实机具等的要求,本规程将轻型与重型试验并列。采用哪种方法,应根据有关规定或工程、科学试验的特殊需要选定。试验表明,在单位体积击实功相同的情况下,同类土用轻型和重型击实试验的结果相同。 考虑到在标准筛系列中没有25mm和38mm筛,结合对大粒径颗粒含量的要求,修订为20mm和40mm。 2仪器设备 2.1标准击实仪(图T 0131-1和图T 0131-2)。击实试验方法和相应设备的主要参数应符合表T 0131-1的规定。

土工击实试验规范 土工击实试验培训 1、击实的原理 击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最佳含水率,作为填土施工控制质量主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。 2、土击实性的意义 用土作为填筑材料,如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等,工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土,原状结构已被破坏,孔隙、空洞较多,土质不均匀,压缩量大,强度低,抗水性能差。为改善填土的工程性质,提高土的强度,降低土的压缩性和渗透性,必须按一定的标准,采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准,以满足工程的质量标准。 3、击实试验注意事项 3.1 土的均匀性 取样时样品的均匀性不好控制,如果取样不准,即使其他方面控制的多么准确,最终的击实数据也是不可靠的。所以 取样一定要认真细致,确保试样能够代表母体。对于中粗粒土,必须严格用四分法将试样缩分至需要的总数量,然后再分成5个试样,每个试样 6kg 左右。这

5个试样要代表原土样的实际级配,不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。否则,由此引起的试验结果数据变异大,无规律,击实曲线无峰值或呈波浪线等。 3.2土样制备方法的影响 依据规范进行土样的制备工作,对于天然含水率高的土样,宜用湿土法,对于天然含水率低的土样,宜用干土法。按四分法至少准备5个试样,按2%,3%含水率递增(递减),拌匀后装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用,击实试验中按公式计算出来的理论加水量制样并不能达到理想结果,水分损失不可避免。实际操作中未必有很好的密封装置,尤其在室温较高的情况下,就不容易满足试验精度要求。通过大量反复试验,得出下列规律: 在室温为24?,28?时,实际加水量比理论加水量多0.5%,0.8%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%以内;室温为28?,35?时,实际加水量比理论加水量多1.0%,1.2%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%左右。 对于同样的土样,含水率随着温度和时间的增加而明显降低,而制备好的土样最好放置24h,以便分子充分扩散, 保证水分均匀。因此,加水量宜根据试验所得的经验值换算为实际加水量。当然,土样不宜放置太久,否则水分损失过多,从而影响试验结果。 3.3润滑剂的影响 击实试验中,在击实筒及护筒内壁均匀地抹上一薄层凡士林,从而减少土体与筒壁的摩擦力,即减少克服摩擦力所做的功Wf 。当击实功及击实方法不变,即击实试验的击实功总功W总保持不变时,认为抹有凡士林与未抹凡士林两种情况下,土体间的摩擦力相同,克服土体间的摩阻力做的功ωf1相等,因此,土体所获的实际击实功ω=W总- Wf -ωf1增大,使得土体的干密度增大。未抹凡士林的土体与筒壁的摩擦力较大。抹了凡士林之后,使得土体与筒壁的摩擦力较小,克服摩擦

土工击实试验 1、击实的原理 击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最佳含水率,作为填土施工控制质量主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。 2、土击实性的意义 用土作为填筑材料,如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等,工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土,原状结构已被破坏,孔隙、空洞较多,土质不均匀,压缩量大,强度低,抗水性能差。为改善填土的工程性质,提高土的强度,降低土的压缩性和渗透性,必须按一定的标准,采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准,以满足工程的质量标准。 3、击实试验注意事项 3.1土的均匀性 取样时样品的均匀性不好控制,如果取样不准,即使其他方面控制的多么准确,最终的击实数据也是不可靠的。所以取样一定要认真细致,确保试样能够代表母体。对于中粗

粒土,必须严格用四分法将试样缩分至需要的总数量,然后再分成5个试样,每个试样6kg左右。这5个试样要代表原土样的实际级配,不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。否则,由此引起的试验结果数据变异大,无规律,击实曲线无峰值或呈波浪线等。 3.2土样制备方法的影响 依据规范进行土样的制备工作,对于天然含水率高的土样,宜用湿土法,对于天然含水率低的土样,宜用干土法。按四分法至少准备5个试样,按2%~3%含水率递增(递减),拌匀后装入塑料袋内或密封于盛土器内静臵备用,击实试验中按公式计算出来的理论加水量制样并不能达到理想结果,水分损失不可避免。实际操作中未必有很好的密封装臵,尤其在室温较高的情况下,就不容易满足试验精度要求。通过大量反复试验,得出下列规律: 在室温为24℃~28℃时,实际加水量比理论加水量多0.5%~0.8%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%以内;室温为28℃~35℃时,实际加水量比理论加水量多1.0%~1.2%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%左右。 对于同样的土样,含水率随着温度和时间的增加而明显降低,而制备好的土样最好放臵24h,以便分子充分扩散,保证水分均匀。因此,加水量宜根据试验所得的经验值换算

土工击实试验培训 演讲人:方克海 1、击实的原理 击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最佳含水率,作为填土施工控制质量主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。 2、土击实性的意义 用土作为填筑材料,如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等,工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土,原状结构已被破坏,孔隙、空洞较多,土质不均匀,压缩量大,强度低,抗水性能差。为改善填土的工程性质,提高土的强度,降低土的压缩性和渗透性,必须按一定的标准,采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准,以满足工程的质量标准。 3、击实试验注意事项 3.1 土的均匀性 取样时样品的均匀性不好控制,如果取样不准,即使其他方面控制的多么准确,最终的击实数据也是不可靠的。所以

取样一定要认真细致,确保试样能够代表母体。对于中粗粒土,必须严格用四分法将试样缩分至需要的总数量,然后再分成5个试样,每个试样 6kg 左右。这5个试样要代表原土样的实际级配,不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。否则,由此引起的试验结果数据变异大,无规律,击实曲线无峰值或呈波浪线等。 3.2土样制备方法的影响 依据规范进行土样的制备工作,对于天然含水率高的土样,宜用湿土法,对于天然含水率低的土样,宜用干土法。按四分法至少准备5个试样,按2%~3%含水率递增(递减),拌匀后装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用,击实试验中按公式计算出来的理论加水量制样并不能达到理想结果,水分损失不可避免。实际操作中未必有很好的密封装置,尤其在室温较高的情况下,就不容易满足试验精度要求。通过大量反复试验,得出下列规律: 在室温为24℃~28℃时,实际加水量比理论加水量多0.5%~0.8%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%以内;室温为28℃~35℃时,实际加水量比理论加水量多1.0%~1.2%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%左右。 对于同样的土样,含水率随着温度和时间的增加而明显降低,而制备好的土样最好放置24h,以便分子充分扩散,

第五章击实试验 第一节击实试验的基本原理 一、基本概念 1. 土的压实性 工程中,用于填筑路堤等的填料均处于松散的三相状态,在以机械方法施加击实功能的条件下,可以压实增加密度,使其具有足够的强度、较小的压缩性和很小的透水性。土的这种通过碾压施以一定压实功能,密度增加的特性称为土的压实性。在用粘性土作为填筑材料时,常用干密度 表示填土的密实性。 d 2. 击实试验 为了获得最理想的压实效果,需要充分了解土的压实特性,其中,影响压实特性的主要因素是含水率和施加的压实功能。为此,在工程实践中常常在模拟现场施工条件(包括施工机械和施工方法)下,找出压实密度与填土含水率之间的关系,从而获得压实填土的最佳密度(既最大干密度)和相应的最优含水率。击实试验就是为了这种目而利用标准化的击实仪具,得到土的最大干密度与击实方法(包括土的含水率和击实功能等)的关系,据以在现场控制施工质量,保证在一定的施工条件下压 实填土达到设计的密实度标准。所以击实试验 是填土工程如路堤、土坝、机场跑道及房屋填 土地基设计施工中不可缺少的重要试验项目。 工程经验表明,欲将填土压实,必须使其 含水率降低在饱和状态以下,即要求土体处于 三相介质的非饱和状态。土在瞬时冲击荷载重 复作用下,颗粒重新排列,其固相密度增加, 气相体积减少;当锤击力作用于土样时,首先 产生压缩变形,当锤击力消失后,土又出现了 回弹现象。因此,土的击实过程,即不是固结 过程,也不同于一般压缩过程而是一个土颗粒 和粒组在不排水条件下的重新组构过程。 用击实试验模拟现场土的压实,这是一种 半经验方法。由于土的现场填筑辗压和室内击 实试验具有不同的工作条件,两者之间的关系

浅谈粉土土料击实试验 【摘要】击实试验配料中,规范规定以塑限为预估最优含水率,实际加水量保证各点的含水率在塑限上下2%递增(递减)。实际试验中粘性土最优含水率靠近塑限,但粉土则偏离较多,完全依照该方法甚至不出拐点,需补点求取。对粉土找出配料规律可以减少补做量,大大提高效率。 【关键词】粉土;击实试验;最优含水率;最大干密度 1、引言 击实试验的目的就是利用标准化的击实仪器和规定的标准方法,测出土的最大干密度及最优含水量,为工程设计、施工提供土的压实参数[1]。由于土质、含水量及压实的方法不同,土的压实效果也不一样。为提高土的强度,降低土的压缩性和渗透性,改善土的工程性质,控制现场施工质量,需要在试验室内在给定的击实功条件下,求得干密度与含水量的关系,并求出压实填土所能达到的最大干密度和相应的最优含水量[2]。粉土依照塑限为预估最优含水率往往不能给出峰值,补做试验工作量很大。因此,为了更好地指导实践,就粉土土料击实试验进行分析讨论。 2、击实试验的方法 2.1备样 土样过5mm筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率,按依次相差约2%的含水率制备一组(不少于5个)试样,其中应有2个含水率大于塑限,2个含水率小于塑限,1个含水率接近塑限。每个试样拌匀后置于塑料袋,扎紧袋口,闷料过夜[3]。 2.2试验步骤 2.2.1将击实仪放在坚实的地面上,击实筒内壁和底板涂一薄层润滑油,连接好击实筒与底板,安装好护筒。保证仪器各部件及配套设备的性能正常。 2.2.2从制备好的一份试样中称取一定量土料,分3层或5层倒入击实筒内并将土面整平,分层击实。手工击实,应保证使击锤自由铅直下落,锤击点必须均匀分布于土面上;每击完一击,转动角度到下一击数处,进行击实。击实后的每层试样高度应大致相等,两层交接面的土面应刨毛。击实完成后,超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。 2.2.3用修土刀沿护筒内壁削挖后,扭动并取下护筒,测出超高(应取多个测值平均)。沿击实筒顶细心修平试样,拆除底板。如试样底面超出筒外,亦应修平。擦净筒外壁,称量,结果准确至1g。

土的击实试验顺序 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

土的实验 2007-11-08 20:14:01 阅读163 评论1 字号:大中小 土的击实试验步骤 土的CBR实验 土的压实性 工程建设中广泛用到填土,例如路基、土堤、土坝、飞机跑道、平整场地修建建筑物等,都是把土作为建筑材料按一定要求和范围进行堆填而成。显然,未经压实的填土,强度低,压缩性大且不均匀,遇水易发生塌陷等现象。因此,这些填土一般都要经过压实,以减少其沉降量,降低其透水性,提高其强度。特别是高土石坝,往往是方量达数百万方甚至干百万方以上,是质量要求很高的人工填土。进行填土时,通常采用夯实、振动或辗压等方法,使土得到压实。土的压实就是指填土在压实能量作用下,使土颗粒克服粒间阻力而重新排列,使土中的孔隙减小、密度增加,从而使填土在短时间内得到新的结构强度。土的压实在松软地基处理方面也得到广泛应用。 实践经验表明,压实细粒土宜用夯击机具或压力较大的辗压机具,同时必需控制土的含水量。对过湿的粘性土进行辗压或夯实时会出现软弹现象,填土难以压实;对很干的粘性土进行辗压或夯实时,也不能把填土充分压实。因此,含水量太高或太低的填土都得不到好的压密效果,必须把填土的含水量控制在适当的范围内。压实粗粒土时,则宜采用振动机具,同时充分洒水。两种不同的做法说明细粒土和粗粒土具有不同的压密性质。 11.2.1 粘性土的压实性 研究粘性土的压实性可以在试验室或现场进行。在试验室内研究土的压实性是通过击实试验进行的。试验的仪器和方法见《土工试验方法标准GBJ123-88》。试验时将某一种土配成若干份具有不同含水量的土样。将每份土样装入击实仪内,用完全同样的方法加以击实。击实后,测出压实土的含水量和干密度。以含水量为横坐标,干密度为纵坐标,绘制含水量-干密度曲线如图11-3所示。这种试验称为土的击实试验。 图11-3 粘性土的击实曲线 1. 最优含水量与最大干密度 在一定的压实功能(在试验室压实功能是用击数表示的)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优含水量。在图11-3所示的击实曲线上,峰值干密度对应的含水量就是最优含水量。同一种土,干密度愈大,孔隙比愈小,所以最大干密度相应于击实试验所能达到的最小孔隙比。在某一含水量下,将土压到最密,理论上就是将土中所有的气体都从孔隙中赶走,使土达到饱和。将不同含水量所对应的土体达到饱和状态时的干密度也点绘于图11-3中,得到理论上所能达到的最大压实曲线,即饱和度为 =100%的压实曲线,也称饱和曲线。该曲线可 用下述公式表示: (11-1) 按照饱和曲线,当含水量很大时,干密度很小,因为这时土体中很大的一部分体积都是水。若含水量很小,则饱和曲线上的干密度很大。当时,饱和曲线的干密度应等于土粒相对密度。显然松散的土是无法达到这一密度的。

土工标准击实试验实施细则 3.21.1 试样制备 3.21.1.1 干土法(土重复使用)将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的土样放在橡皮板上,用圆木棍碾散,然后过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒,按四分法取筛下的土约3kg;对于大试筒,同样按四分法取样约6.5kg。 估计土样风干或天然含水量,如风干含水量低于开始含水量太多时,可将土样铺于一不吸水的盘上,用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水,并充分伴和,闷料一夜备用。 3.21.1.2干土法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2~3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用。 3.21.1.3 湿土法(土不重复使用)对于高含水量土,可省略过筛步骤,用手拣出大于38mm的粗石子即可。保持天然含水量的第一个土样,可立即用于击实试验。其余几个试样,将土分成小土块,分别风干,使含水量按2%~3%递减。 3.21.2 试验程序 根据工程要求选择轻型或重型试验方法。根据土的性质(含易击碎风化石数量多少,含水量高低)选用干

土法(土重复或不重复使用)或湿土法。 将击实筒放在坚硬的地面上,取制备好的土样分3~5次倒入筒内。小筒按三层法时,每次约800~900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时,每次约400~500g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按五层法时,每层需试样约900g(细粒土)~1100g (粗粒土);按三层法时,每层需试样1700g左右。整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于土样面,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒,重复上述方法进行其余各层土的击实,试样不应高出筒顶面6mm。 用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g。 用推土器推出筒内试样,从试样中心处取样测其含水量,计算至0.1%。测定含水量用试样的数量按下表规定取样(取出有代表性的土样)。 测定水含量用试样的数量 最大粒径(mm) 试样质量(g) 个数 <5 15~20 2

土工标准击实试验实施细则 1.1 试样制备 1.1.1 干土法(土重复使用)将具有代表性的风干或在50℃温度下烘干的土样放在橡皮板上,用圆木棍碾散,然后过不同孔径的筛(视粒径大小而定)。对于小试筒,按四分法取筛下的土约3kg;对于大试筒,同样按四分法取样约6.5kg。 估计土样风干或天然含水量,如风干含水量低于开始含水量太多时,可将土样铺于一不吸水的盘上,用喷水设备均匀地喷洒适当用量的水,并充分伴和,闷料一夜备用。 1.1.2干土法(土不重复使用)按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2~3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用。 1.1.3 湿土法(土不重复使用)对于高含水量土,可省略过筛步骤,用手拣出大于38mm的粗石子即可。保持天然含水量的第一个土样,可立即用于击实试验。其余几个试样,将土分成小土块,分别风干,使含水量按2%~3%递减。 1.2 试验程序 根据工程要求选择轻型或重型试验方法。根据土的性质(含易击碎风化石数量多少,含水量高低)选用干

土法(土重复或不重复使用)或湿土法。 将击实筒放在坚硬的地面上,取制备好的土样分3~5次倒入筒内。小筒按三层法时,每次约800~900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3);按五层法时,每次约400~500g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按五层法时,每层需试样约900g(细粒土)~1100g (粗粒土);按三层法时,每层需试样1700g左右。整平表面,并稍加压紧,然后按规定的击数进行第一层土的击实,击实时击锤应自由垂直落下,锤迹必须均匀分布于土样面,第一层击实完后,将试样层面“拉毛”,然后再装入套筒,重复上述方法进行其余各层土的击实,试样不应高出筒顶面6mm。 用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g。 用推土器推出筒内试样,从试样中心处取样测其含水量,计算至0.1%。测定含水量用试样的数量按下表规定取样(取出有代表性的土样)。 测定水含量用试样的数量

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