土的击实试验和

56 / 5 25 / 3
56 / 5 25 / 3
2684.9 592.2
2684.9 604
水利 标准
普氏 标准
重型 2123.8
轻型 997 2177 重型 997 2177
152.4
100 152 100 152
116.4
127 120 127 120
50.8
50 50 50 50
4.5
2.5 2.5 4.5 4.5


3、击实试验提供的基本资料 · 在给定的击实功能下，干密度和含水率的 关系曲线； · 在给定的击实功能下，土的最大干密度； · 与土的最大干密度相对应的最优含水率; · 室内击实试验是填土工程如土坝、路基、 机场跑道以及房屋地基等的重要试验项目 之一。
4、击实试验发展 · 美国 R.R.Proctor 提出的轻型试验方法 和标准（普氏标准）； · 美国各州公路协会提出的修正普氏标准； · 国内 40 年代末南京水利实验处提出的南 实处型击实标准； · 50年代，10—1型击实标准； · 标准试验方法； · 普氏标准作为国家标准击实方法。

1、压实理论 ※ 水膜润滑理论 粘性土在低含水率时，土颗粒周围水膜薄， 表面张力形成的毛管压力大，土颗粒间摩阻力 高，土粒相互移动困难，故压实干密度低，土 粒呈絮凝结构；逐渐增加含水量，土颗粒周围 水膜变厚，水膜对土颗粒的润滑作用逐渐加大， 表面摩阻力随之减小，压实干密度增大。当含 水率增大到某一值时，干密度达最大。但当含 水率超过最优含水率后，土中气体被水包围处 于封闭状态，不易排出，如再增加含水率，由 于土中的自由水增多，抵消了部分压实的能量， 土的干密度反而降低，此时，土粒呈分散结构。 （见图）



取制备好的土样分层进行击实。击实过程 中应在每层击完后测量击后高度，以使击 实完成后余土高度满足规程要求；下一层 击实前应对上一层面刨毛，增强层间结合。 击实完成后，用修土刀沿护筒壁削挖后， 扭动并取下护筒，测量并记录余土高度。
1. 3 击实试验的结果整理 · 按规程规定计算各试样的含水率和干密度。 · 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘 制干密度与含水率的关系曲线，并同时画出 饱和曲线。
目前，世界各国制定的标准击实方法是 属于在试样面上直接施加冲击荷载，用定 体积法推求干密度。我国的国家标准和水 利行业标准采用的标准击实试验方法属于 在试样面上直接施加冲击荷载，用定体积 法推求干密度。
1.1.3 击实曲线
由击实曲线可以看到： 在低含水率时，干密度随含水率增加 而增加，当干密度达到某一最大值后， 含水率增加干密度反而减小。这一干密 度的最大值称为最大干密度，相应的含 水率称为最优含水率。

1.2 击实试验的仪器和操作 1.2.1 击实试验的仪器 击实试验的仪器设备包括: ·击实仪、天平、台秤、标准筛等计量 器具。 ·推土器、修土刀等附助设备

1.2.2 击实仪规格
容积 cm3 内径 mm 高度 mm 锤底 直径 mm 锤质量 落距 kg mm 每层击 单位体 数/层数 积击实 功 kJ/m3
2、击实功能对击实成果的影响； 击实功是由击锤重力、落高和击次三个因 子组成，击实曲线的特性主要取决于三因 子的单位击实功。通过对不同土类最大干 密度和单位击实功关系的统计，得出最大 干密度与单位击实功之间存在良好的双曲 线特性。即土的最大干密度随单位击实功 的增加而增大，这种现象在小击实功时显 得尤其明显，随着击实功的不断增加，最 大干密度的增加变得越来越缓慢，最后趋 于一稳定值。
•
准动荷载方式：这是一种使用捣固棒以比 较快的速度挤压土，使土压实的方法。在 机理上与实际的羊足碾很近似。 • 振动荷载方式：这种方法适用于砾粒土， 该方法除将击锤用振动锤代替，试样筒较 大外其原理与常规标准击实方法相同。
以上四种试验方法是按施加击实功的方 式来分的；如果按测定密度的方法来分，可 以分为以下两种： 定体积法：击实试样的体积一定，测量土的 质量推求干密度，一般称为定体积法。 变体积法：给定一定质量的土样，装入试样 筒，在击实过程中，测定击实试样的体积推 求干密度，一般称为变体积法。

· 粘性土的压实 粘性土的压实通常用室内击实试验进行 模拟和研究。对于粘性土，压实意味着土 在含水率几乎不变的情况下，空气含量减 到最小或饱和度增加到最大。 · 无粘性土的压实 无粘性土的压实质量一般通过相对密度 进行控制。

1.1.2 土的击实试验 1、目的、定义和原理 ＃目的：是采用标准的击实方法，测定特 定土的密度和含水率的关系，确定该土的 最大干密度和最优含水率。了解土的压实 特性，为工程设计和现场碾压提供土的压 实资料。
方法标准
国家 标准
轻型 947.4
102
116
51
2.5
305
25 / 3
592.2
重型 2103.9 轻型 947.4
重型 2103.9 轻型 943.9
152 102
152 101.6
116 116
116 116.4
51 51
51 50.8
4.5 2.5
4.5 2.5
457 305
457 304.8

1.2.4 击实试验的操作步骤 ——试样制备： ＃ 干法：规范规定，将一定量的风干土样， 在橡皮板上用木碾碾碎后过5mm筛，取筛 下土按依次相差2%含水率制备不少于5个 试样，拌匀后装入塑料袋或密封于盛土器 内静置，使土中水分充分浸润，含水率分 布均匀，一般静置时间在12h至24h。



※ 表面物理化学理论 认为，在低含水率时，土颗粒周围形成的 双电层很薄，颗粒间的吸力占优势，土趋于 形成绒状结构，当含水率增加时，双电层变 厚，颗粒之间斥力增加，同时所增加的水使 土的强度减弱，土粒之间易于滑动，导致分 散或颗粒定向程度增加，在这个条件下，颗 粒相互移动只需要较小的击实功。更高的含 水率使双电层加厚，阻止土粒进一步靠拢， 就不可能产生更大的压实。

※ 粘滞水理论 击实曲线反映出在土中加水的四个阶段， 即结合、润滑、膨胀和饱和。
干 密 度 饱和线 润滑 膨胀
Hale Waihona Puke 饱和结合含水率结合：土粒周围由薄的水膜包围，这种 水具有高的粘滞性，能承受一定的剪应力， 干密度低； 润滑：增加水量使水膜变厚，土粒润滑， 击实时土粒更容易聚集到一起，随着水量 增加，更多的空气从土中排出，一直到水 中只含有微小的封闭气泡，这种最大的含 水率称为润滑界限； 膨胀：含水率超过了润滑界限，将引起土 体膨胀，多余的水使土粒分离，因而，干 密度降低； 饱和：土体饱和，封闭气泡所占的孔隙全 部由水代替，干密度进一步降低。

＃ 可以将试验步骤整理成以下几点： ① 按规定制备用于击实的土样； ② 击实开始前检查仪器是否处于正常状态并 记录； ③ 将击实仪置于刚性基础上，按规程规定进 行击实； ④ 击实完成后，卸下护筒，用直刮刀将试样 顶、底面刮平，称其质量，测其含水率； ⑤ 计算湿密度和干密度； ⑥ 对不同含水率的试样依次进行击实。


＃ 定义：用标准击实方法，测定某一击 实功能作用下土的密度——含水率的关 系，以确定该功能下的最大干密度与相 应的最优含水率的试验。
＃原理：土的压实程度与含水率、压实功
能及压实方法有密切的关系。当压实功能
和方法不变时，土的干密度和含水率之间
形成的的关系曲线就是所谓的击实曲线。
2、作用： ＃土的击实试验是室内研究土的压实性质 的试验，室内击实试验是模拟现场碾压条 件、方法，在标准的击实筒内对土施加一 定的击实功能，确定该功能下的最大干密 度与相应的最优含水率。其目的在于为工 程提供填筑密度初步设计的依据，然后根 据工程规模、重要性和工程级别来决定是 否要在现场进行碾压试验。 ＃为室内力学试验制备试样。
土的击实试验和 现场填土质量检测
陶秀珍 2005、12
一、土的击实试验
1.1概述 1.1.1 土的压实 · 定义：用机械方法使土粒在短暂重复 荷载作用下挤紧、密度增大的过程。 ·压实的目的:为了提高土的抗剪强度及 承载力，减小土的压缩性和降低土的渗 透性。 土的压实分为：粘性土的压实和无粘性 土的压实。
2、气体所占孔隙为零的曲线（饱和度为 100%） 取出一个非饱和土的单元土体，求出 当土中气体体积为零时的干密度和含水 率的关系曲线。如图所示模型；


1+ｅ
设土体中土粒体积为1，
a
ｅ
空气
va Vw Vs
b
1
水 土粒
ρd =
1
1/Gs +ω/100
ρω
1.2 击实试验的仪器和操作 1.2.1 击实试验的仪器 击实试验的仪器设备包括: ·击实仪、天平、台秤、标准筛等计量 器具。 ·推土器、修土刀等附助设备

3、含水率的配制方法对击实成果的影响； 试验证明，最大干密度以烘干土最大，风干 土次之，天然土最小；最优含水率则以烘干 土为最低。含水率的制备方法对某些特殊土 的击实成果影响尤其明显。 如SL237-1999P586天生桥红粘土击实曲线。

※ 孔隙水压力理论 认为，土体在饱和度大于25%以后，土 体中的水呈现为连续包围土粒的水膜 ， 并形成曲率很大的弯液面，由于曲率大 的弯液面表面张力大，产生了很高的摩 阻力，抵消了压实效应，土体难于压实， 此时孔隙大，空气能迅速排出，如在土 中增加含水率，弯液面消失，土就会被 压实，密度就能增加到最大值；但当含 水率超过了最佳值后，随着水量的增加， 空气被封闭于土中，产生孔隙气压力， 从而减小了压实效应，使干密度减小。

1. 5 击实试验过程的注意事项 1、试验仪器必须放置于坚实平整的地面上， 应避免在具有弹性的木板上做试验；

2、击锤下落的锤击点必须均匀分布于试样 面上，特别是采用手动击实仪时尤其应注 意；