最佳含水量及最大干密度的确定方法
最大干密度计算
最大干密度计算最大干密度是指土壤在最佳含水量条件下的最大密实程度。
它是土壤工程中重要的参数之一，可以用来评价土壤的稳定性、承载能力和排水能力等。
最大干密度的计算是通过实验室试验来完成的。
以下是计算最大干密度的一般步骤：1.岩土试样的制备：从待测试的土壤样品中取得足够的土壤，将其经过加热或其他处理，使其含水量达到极低且相同的程度，以获得干燥的土壤。
2.湿重的测量：将干燥的土壤样品称重，并记录质量为m1（单位为克）。
3.水的加入：将一定量的水逐渐加入到土壤样品中，搅拌均匀，直到土壤的含水量达到最大值。
这个最大值的含水量被称为最大含水量（最佳含水量），并用w（单位为克）表示。
4.湿重的测量：将含有最大含水量的土壤样品称重，并记录质量为m2（单位为克）。
5.体积的测量：将含有最大含水量的土壤样品放入密度桶或其他体积测量装置中，记录土壤样品的体积为V（单位为立方厘米或立方米）。
6.计算最大干密度：首先计算湿重（w）和干重（m1）之间的差异，即w-m1，并将结果记为G（单位为克）。
然后计算最大干密度（D）的数值，使用公式D = (m2 - m1) / V - G。
最大干密度的计算是土壤工程中非常重要的一步，它可以帮助工程师评估土壤的力学性质并制定合适的土方工程方案。
在实际工程中，最大干密度通常用于计算土壤的承载能力、计算填方和挖方的用量，并确定土壤的更好含水量范围等。
需要注意的是，最大干密度是通过实验室试验来测定的，因此在实际工程中，经过实地勘探获得的最大干密度值需要进行修正。
修正的目的是考虑到实际工程中土壤的不均匀性、孔隙度、含砂率等因素的影响。
最大干密度的计算对于土壤工程中的土方工程设计和施工至关重要。
通过准确计算最大干密度，可以确保土方工程的质量和稳定性，提高工程的经济效益和施工效率。
因此，在进行土壤工程设计和施工前，准确计算最大干密度是必不可少的一项工作。
最大干密度公式
最大干密度公式
一、最大干密度概念解析
最大干密度是指土壤在最紧密排列状态下的密度，这种状态通常是通过击实试验或振动压实试验来实现的。
最大干密度是土壤力学性质的重要指标，对于工程建设中的土壤改良、地基处理等方面具有重要的指导意义。
二、最大干密度公式推导
最大干密度公式一般为：
最大干密度= （天然含水量- 最小含水量）/（最大含水量- 最小含水量）
其中，天然含水量、最小含水量和最大含水量均为实验测定数据。
三、公式应用实例
例如，某工程项目的土壤击实试验结果如下：
天然含水量：ω1 = 20%
最小含水量：ω2 = 10%
最大含水量：ω3 = 30%
根据公式，最大干密度= （20% - 10%）/（30% - 10%）= 0.5 / 0.2 =
2.5
四、注意事项
1.最大干密度公式适用于一般土壤，但对于特殊性质的土壤（如粘性土、有机土等），可能需要根据实际情况进行调整。
2.在应用最大干密度公式时，需确保实验数据的准确性，以免对工程设计
造成误导。
3.最大干密度只是土壤性质的一个方面，还需结合其他指标（如塑性指数、液限等）进行综合分析。
公路路基压实度检测方法
公路路基压实度检测方法1、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法所谓压实度，是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。
在压实过程中，土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。
当土样的含水量较小时，粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动，这时压实效果较差；增大含水量后，结合水膜逐渐增厚，引力减小，土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好；当含水量增大到一定程度后，孔隙中已出现了自由水，结合水膜的扩大作用不再显著，因而引力的减少也不是十分显著，同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来，所以此时压实效果反而下降。
所以，通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。
由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。
最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。
1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法根据路基受到的荷载应力不同，路基压实度要求也不同。
公路等级高，对路基强度的要求则相应提高，对路基压实度的要求也应高一些。
高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80cm～150cm应不小于93%，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以下0～30cm应不小于95%。
在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤0.25地区）的压实度标准可降低2%～3%。
在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5%时，应进行稳定处理后再压实。
振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度，前者试验设备及操作较复杂，后者相对容易，且更接近于现场振动碾压的实际状况。
因此，对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言，推荐优先采用表面振动压实仪法。
路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法1石灰土
0 V1 1 V2
1、石灰土、二灰稳定粒料
2、最佳含水量的确定 石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0 是结合
料的最佳含水量w1 和集料饱水裹覆含水量W2 的加权值。
100
2．水泥稳定粒料
水泥加水拌匀后，在105℃烘箱中烘干，称试验前 水泥质量和烘干后硬化的水泥质量，即可求得水 泥水化的水增量。
因水泥中含有水化水，故用烘箱法不能正确测出
水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验，水 泥稳定粒料的最佳含水量w0 由水泥的水化水、集 料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水（水 灰比为0.5）三者组成。
一、路基土的最大干密度和最佳含 水量确定方法
1、轻型、重型击实 2、振动台法 3、表面振动仪法
适用于小于0.074颗粒不大于15%的无粘 性自由排水的巨粒土和粗粒土。
二、路面基层混合料最大干密度及 最佳含水量确定方法
1、石灰土、二灰稳定粒料 根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ 1 和集
三、沥青混合料标准密度确定方法
水中重法测定的是沥青混合料的表观密 度表干法和蜡封法测定的是沥青混合料的 毛体积密度
压实度的检测是通过密度检测确定的。
第一节 概述
现场检测方法 1、灌砂法 2、环刀法 3、核子仪法 4、钻芯法
高速、一级公路路基的压实度标准： 0～80cm应不小于96%； 80～150cm应不小于94％； 150cm以下应不小于93%； 对于零填及路堑0～80cm应不小于96% 。
第一节 概述
压实的作用： 增加强度 减少变形 增强水稳性与强度稳定性 压实不足的危害： 车辙、裂缝、沉陷及剪切破坏
最大干密度和最佳含水量的高次曲线图解法
第 ２期
段 春祥 ： 最大干密度和最 佳含水量 的高次 曲线图解法
卯 ％
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７ ９
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冯忠居提出利用三点二次插 值多项式理论求解最大 干密度和最佳含水量… ， 计算得到的二次插值多项式为 ：
Ｐ ＝ 一 ０． １ ５ ０ ＋ ０ ４ ６ ８ 一 ０ ２ １ １ ａ ０８０ ， ．００ ∞ ． ８ １
其对 应 的含水 量则 为最 佳含 水 量 ． 就 是通 常所 说 的 图解 这
法． 由于传统的手工 图解法简单直观 ， 容易为试验人员所
掌握， 因而在实际工作 中广泛采用 ． 但此法要求 试验人员 有一定的经验 ， 试验数据全面， 否则很难得到准确 的解答 ，
绘不出明显的峰值点， 此时需要进行补点或重做试验． ④ 采用手工图解法求解时， 可能会因不 同的试验人员而产生
据太少 则很难 得 出准确 的结 果 ． ③采 用 手工 图解 法有 可 能
标和手段， 直接决定现场填土压实质量是否符合施工技术
规范的要求． 最大干密度和最佳含水量的求解方法是通过 室内标准击实试验 ， 出土 的干密度与含水量， 测 然后绘制 出干密度与含 水量试验 曲线 ， 曲线峰值即为最大干密度 ，
ｐ ａｔｃｌ ｓ ． ｒｃｉａ ｅ ｕ
Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ： ｉｈ ｕ ｖ ；ｇａ ｈｃｍｅｈ ｄ；ｍａ ｉ ｍ ｒ ｅ ｓｔ ；ｏ ｔ ｍ ｗａｅ ｏ ｔ ｔ ｒｓ ｈｇ ｅ ｃ ｒ ｅ ｒｐ ｉ ｒ ｔｏ ｘｍｕ ｄ ｙｄ ｎ ｉ ｐ ｉ ｙ ｍｕ ｔ ｃｎ ｅ ｒ ｎ
压实系数 （ 压实度） 是现场所 测压实土的干密度与室 内标准实试验获得 的最大干密度之比值， 最佳含水量是控 制填土能否达 到最大 密实度 的关键指标 ． 因而， 最大干密 度和最佳含水量是路基填筑碾压质量控制的主要检测指
确定土壤最佳含水量和最大干密度的试验方法
重庆科技学院学生毕业设计（论文）外文译文学院建筑工程学院专业班级土木工程2012-03学生姓名潘星俊学号2012444094译文要求1.外文翻译必须使用签字笔，手工工整书写，或用A4纸打印。
2.所选的原文不少于10000印刷字符，其内容必须与课题或专业方向紧密相关，由指导教师提供，并注明详细出处。
3.外文翻译书文本后附原文（或复印件）。
出处:土木工程学报（2015）19（7）：2061-2066版权ⓒ2015韩国土木工程师协会DOI 10.1007/s12205-015-0163-0确定土壤最佳含水量和最大干密度的试验方法X iao-Chuan Ren*, Yuan-Ming Lai**, Fan-Yu Zhang***, and Kai Hu****2014年4月2日收到/2014年6月18日修订/2014年11月11日接受/2015年1月12日在线出版··········································································································································································摘要基于物理参数对土的压缩模量进行研究，得出一种能准确确定少量土样土壤最佳含水量的及相应的最大干密度的方法。
【精选】最佳含水量及最大干密度的确定方法
2.土的最佳压实度测定方法本试验的目的，是用轻型击实方法，或某种击实仪在一定击实次数下，测定土的含水量与密度的关系，从而确定该土的最优含水量与相应的最大干密度。
本试验适用于粒径小于5mm的土料。
粗、细、混合料中如粒径大于5mm的土重小于总土重3%时，可以不加校正。
在3～30%范围内，则应用计算法对试验结果进行校正。
一、轻型击实法（1）仪器设备本试验需用下列仪器设备：①轻型击实仪：技术性能为：锤质量2.5kg；锤底直径51mm；落高305mm；击实筒：直径102mm，高度116m，容积947.4c m3；单位体积击实功为591.6kJ/m3（分三层击实，每层25击）。
②天平：称量200g，感量0.01g；称量2000g，感量1g。
③台称：称量10kg，感量5g。
④筛：孔径5mm。
⑤其他：喷水设备、碾土器、盛土器、推土器、修土刀及保湿设备等。
（2）操作步骤①将代表性的风干或在低于60℃温度下烘烤干的土样放在橡皮板上，用木碾碾散或碾土机械碾散，过5mm筛拌匀备用，土量为15～20kg。
②测定土样风干含水量，按土的塑限估计其最优含水量，选择5个含水量，依次相差约2%，其中有两个大于和两个小于最优含水量。
所需加水量可按下式计算：式中m——所需的加水量（g）；m0——含水量ω0时土样的质量（g）；ω0——土样已有的含水量（%）；ω1——要求达到的含水量（%）。
③按预定含水量制备试样。
称取土样，每个约2.5kg，分别平铺于一不吸水的平板上，用喷水设备往土样上均匀喷洒预定的水量，稍静置一段时间装入塑料袋内或密封盛样器内浸润备用。
浸润时间对高塑性粘土（CH）不得少于一昼夜，低塑性粘土（CL）可酌情缩短，但不应少于12h。
④将击实仪放在坚实底面上，取制备好的试样600～800g（其量应使击实后试样略大于筒高的1/3）倒入筒内，整平其表面。
并用圆木板稍加压紧，然后按25击击数进行击实。
击实时击锤应自由铅直落下，落高为305mm，锤迹必须均匀分于土面，然后安装套环，把土面刨成毛面，重复上述步骤进行第二层及第三层的击实，击实后超出击实筒的余土高度不得大于6mm。
现场压实度检测方法
压实度检测方法第一节压实度试验检测方法路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度。
刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。
现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层，压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。
最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。
（一）路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法路基受到的荷载应力，随深度而迅速减少，所以路基上部的压实度应高一些；另外，公路等级高，其路面等级也高，对路基强度的要求则相应提高，所以对路基压实度的要求也应高一些。
因此，高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80～150cm应不小于93％，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以0～30cm应不小于95% 。
在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤ 0.25地区）的压实度标准可降低2％～3％。
因为这些地区雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难，压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。
在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5％时，要达到上述的要求极为困难，应进行稳定处理后再压实。
由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。
由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。
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最佳含水量及最大干密度
的确定方法
This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
2.土的最佳压实度测定方法
本试验的目的，是用轻型击实方法，或某种击实仪在一定击实次数下，测定土的含水量与密度的关系，从而确定该土的最优含水量与相应的最大干密度。
本试验适用于粒径小于5mm的土料。
粗、细、混合料中如粒径大于5mm的土重小于总土重3%时，可以不加校正。
在3～30%范围内，则应用计算法对试验结果进行校正。
一、轻型击实法
（1）仪器设备本
试验需用下列仪器设备：
①轻型击实仪：技术性能为：锤质量2.5kg；锤底直径51mm；落高305mm；击实筒：直径102mm，高度116m，容积947.4cm3；单位体积击实功为
591.6kJ/m3（分三层击实，每层25击）。
②天平：称量200g，感量0.01g；称量2000g，感量1g。
③台称：称量10kg，感量5g。
④筛：孔径5mm。
⑤其他：喷水设备、碾土器、盛土器、推土器、修土刀及保湿设备等。
（2）操作步骤
①将代表性的风干或在低于60℃温度下烘烤干的土样放在橡皮板上，用木碾碾散或碾土机械碾散，过5mm筛拌匀备用，土量为15～20kg。
②测定土样风干含水量，按土的塑限估计其最优含水量，选择5个含水量，依次相差约2%，其中有两个大于和两个小于最优含水量。
所需加水量可按下式计算：
式中m——所需的加水量（g）；
m
——含水量ω0时土样的质量（g）；
ω
——土样已有的含水量（%）；
ω
——要求达到的含水量（%）。
1
③按预定含水量制备试样。
称取土样，每个约2.5kg，分别平铺于一不吸水的平板上，用喷水设备往土样上均匀喷洒预定的水量，稍静置一段时间装入塑料袋内或密封盛样器内浸润备用。
浸润时间对高塑性粘土（CH）不得少于一昼夜，低塑性粘土（CL）可酌情缩短，但不应少于12h。
④将击实仪放在坚实底面上，取制备好的试样600～800g（其量应使击实后试样略大于筒高的1/3）倒入筒内，整平其表面。
并用圆木板稍加压紧，然后按25击击数进行击实。
击实时击锤应自由铅直落下，落高为305mm，锤迹必须均匀分于土面，然后安装套环，把土面刨成毛面，重复上述步骤进行第二层及第三层的击实，击实后超出击实筒的余土高度不得大于6mm。
⑤用修土刀沿套环内壁削挖后扭动并取下套环，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，如试样底面超出筒外亦应削平。
擦净筒外壁，称质量，准确至1g。
⑥用推土器推出击实筒内试样，从试样中心处取2个各约15～30g土测定其含水量。
计算至0.1%，其平行误差不得超过1%。
⑦按④～⑥步骤进行其它不同含水量试样的击实试验。
计算及制图
（1）按下式计算击实后各点的干密度：
式中ρd——干密度（g/cm3）；
ρ
——湿密度（g/cm3）；
ω
——含水量（%）。
1
计算至0.01g/cm3。
（2）以干密度为纵座标，含水量为横座标，绘制干密度与含水量的关系曲线，曲线上峰值点的纵横座标分别表示土的最大干密度和最优含水量，如附图4.1。
如果曲线不能绘出准确峰值点，应进行补点。
附图４．１ρｄ～ω关系曲线（3）当直径大于5mm的砾石含量为3～30%时，按下式计算校正后的最大干密度及最优含水量。
①最大干密度：
式中ρ′dmax——校正后土的最大干密度（g/cm3）；
ρ
——粒径小于5mm的土样试验所得的最大干密度（g/cm3）；
dmax
ρ
——水的密度（g/cm3）；
ω
G
——粒径大于5mm砾石的饱和面干相对密度；
s2
P
——粒径大于5mm颗粒含量占总土质重的百分数（%）。
5
计算至0.01g/cm3。
②最优含水量：
ω′
=ωopt（1-P5）+P5ωab
opt
式中ω′opt——校正后的最优含水量（%）；
ω
——用粒径小于5mm的土样试验所得的最优含水量（%）；
opt
ω
——粒径大于5mm颗粒的吸着含水量（%）。
ab
计算至0.1%。
③按下式计算饱和含水量：
式中ωsat——饱和含水量（%）；
G
——土粒相对密度。
s
二、重型击实法：
（1）重型击实仪的技术性能：锤质量4.5kg，落距457mm，击实筒直径为152mm，筒高116mm，容积2104cm3，单位击实功为2682.7kJ/m3（分五层击实，每层56击）。
（2）除分五层击实，每层为56击外，其他与轻型击实法相同。