土的擊實(shí)試驗(yàn)研究與應(yīng)用

1、土的擊實(shí)試驗(yàn)研究與應(yīng)用齊銀屏(中交一航局第五工程,河北秦皇島066000)摘要:本文主要針對(duì)土的擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些影響土擊實(shí)結(jié)果的因素進(jìn)行研究和分析.目的是使試驗(yàn)檢測(cè)人員能夠根據(jù)我的分析總結(jié),在其試驗(yàn)檢測(cè)過程中有效的預(yù)防這些影響因素的發(fā)生,使試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確并避免因結(jié)果不準(zhǔn)確而造成的反復(fù)試驗(yàn),提升工作效率減少工作時(shí)間.關(guān)鍵詞：擊實(shí)、最正確含水率、最大干密度前言土擊實(shí)試驗(yàn)的原理是通過模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件下對(duì)一些港區(qū)堆場(chǎng)及道路路基等工程找出其壓實(shí)填土的最大干密度和最正確含水率.為了更好的限制施工質(zhì)量,保證在一定的施工條件下壓實(shí)填土到達(dá)設(shè)計(jì)所要求的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),擊實(shí)試驗(yàn)是填土工程施工

2、中不可缺少的重要試驗(yàn)工程.因此擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和檢測(cè)結(jié)果出具的及時(shí)性就表達(dá)出來了.一、擊實(shí)試驗(yàn)的方法及方法的選擇擊實(shí)試驗(yàn)方法根據(jù)土的種類、施工現(xiàn)場(chǎng)路段、不同的標(biāo)準(zhǔn)選擇的擊實(shí)方法是不同的.例如對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料來說要選擇的方法標(biāo)準(zhǔn)為JTGE51-2021.在本方法中試驗(yàn)方法分為甲、乙、丙三類.試驗(yàn)方法類別表類別錘的質(zhì)量(kg)錘擊面直徑(cm)落圖(cnj)試筒尺寸錘擊層數(shù)每層錘擊次數(shù)平均單位擊實(shí)工(J)容許最大公稱粒徑(mm內(nèi)徑(cnj)高(皿容積(cm3)甲4.55.04510.012.79975272.68719.0乙4.55.04515.212.021775592.68719.0

3、丙4.55.04515.212.021775982.67737.5對(duì)于公品&標(biāo)準(zhǔn)JTGE40-2007中規(guī)定擊實(shí)試驗(yàn)方法分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí).對(duì)于擊實(shí)方法的選擇那么是根據(jù)粒徑來判斷.輕型要求粒徑不大于20mm勺土,重型要求粒徑不大于40mm勺土.國標(biāo)GB/T50123-1999中規(guī)定土的擊實(shí)試驗(yàn)也是分為重型和輕型兩種擊實(shí)方法.對(duì)于輕型擊實(shí)試驗(yàn)來說要求選擇粒徑小于5mm勺粘性土,重型擊實(shí)試驗(yàn)選擇粒徑不大于20mm勺土,采用三層擊實(shí)時(shí),最大粒徑不大于40mm除此之外選擇擊實(shí)方法還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的條件例如不同的道路等級(jí)、不同的壓實(shí)機(jī)具、不同的基層、路段等等因素.因此采用哪種擊實(shí)方法進(jìn)行試驗(yàn)

4、要根據(jù)有關(guān)規(guī)定或工程、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特殊要求進(jìn)行選定.如果選擇錯(cuò)誤那么就會(huì)造成結(jié)果的不準(zhǔn)確,如果沒有發(fā)現(xiàn)那么出具的報(bào)告就有問題了,如果能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)那么還要重新送樣重新試驗(yàn),那么出具的報(bào)告就不及時(shí)了.所以在試驗(yàn)之前我們要認(rèn)真閱讀任務(wù)單上的信息,如果信息不全的要及時(shí)與接待室溝通,通知委托方將信息填寫完整,都確定好之后再進(jìn)行方法的選擇然后進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn).二、試樣的制備試樣制備分干法和濕法兩種,并且試樣是不可以重復(fù)使用的.濕土法是相對(duì)于高含水率的士來說的,省略過篩,用手揀除大于40mnB徑的粗石子,保持天然含水率的第一個(gè)土樣,可立即用于擊實(shí)試驗(yàn).其余幾個(gè)試樣,將士分成小塊,分別風(fēng)干,使含水率按2%3遞減.本

5、試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)均采取干法制備試樣,除非特別要求.由于干法制備試樣時(shí)要將試樣平鋪于底面,并且將大塊的土塊碾碎攤開,在風(fēng)干的過程中還要將試樣翻過來風(fēng)干,這樣在風(fēng)干的過程中土樣里的含水是分布比擬均勻的,在進(jìn)行炯料時(shí)土的狀態(tài)分布比擬均勻,這樣有利于試樣的制備和結(jié)果的更加準(zhǔn)確.制備5個(gè)不同含水率的一組試樣,相鄰兩個(gè)含水率的差值宜為2%水穩(wěn)材料的含水率依次相差在0.5%1.5%勺范圍內(nèi).水量的選擇要至少兩個(gè)大于最正確含水量,兩個(gè)小于最正確含水量,一個(gè)接近最正確含水量.然后制備5個(gè)不同含水的樣品.在制備樣品時(shí)由于拌料的不均勻容易導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確從而影響試驗(yàn)效率和試驗(yàn)結(jié)果.因此拌料是非常重要的.下面依照

6、前輩們的經(jīng)驗(yàn)和我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),將我們制備樣品的過程做以下描述.首先將一塊完整的塑料布平鋪在底面上,要求塑料布外表完好,無磨損嚴(yán)重或漏眼的情況,然后將取好的樣品鋪在塑料布上,將制備樣品所需的水全部均勻的到在土樣上面,由兩個(gè)人分別拽出塑料布的兩頭,掉角進(jìn)行樣品的拌制,直到樣品拌制均勻?yàn)橹?由于標(biāo)準(zhǔn)上并沒有規(guī)定怎樣將樣品拌勻所以怎么拌的都有,但是我認(rèn)為這個(gè)方法還是比擬好的,土樣這樣拌制即快速,又均勻.拌勻后將樣品密封好炳一夜備用.對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料炯料時(shí)間的要求根據(jù)土質(zhì)不同分為：黏質(zhì)土1224h,粉質(zhì)土68h、砂類土、砂礫土、紅土砂礫、級(jí)配砂礫等可縮短到4h左右,含土很少的未篩分碎石、砂礫、砂等可

7、縮短到2h.所以樣品的制備之前一定要考慮到土種類,根據(jù)不同種類的土的炯料時(shí)間來計(jì)算什么時(shí)候嫻料,什么時(shí)候試驗(yàn).這對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響也是很大的.三、擊實(shí)試驗(yàn)方法1、根據(jù)工程的要求及土樣的粒徑選擇擊實(shí)方法.對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料由于水泥是在土擊實(shí)前逐個(gè)參加的,并且在參加水泥拌合后應(yīng)在1h內(nèi)完成擊實(shí)試驗(yàn).2、試驗(yàn)步驟2.1 將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上,在筒壁上涂上一層薄薄的凡士林,然后在筒底的墊塊上方一小塊塑料薄膜.涂凡士林是為了使筒壁光滑在擊實(shí)完成之后比較好脫模,放入塑料薄摸是為了在脫模的時(shí)候預(yù)防土樣掉渣或者土樣粘附在墊塊上.2.2 根據(jù)擊實(shí)方法的選擇將土樣分35次倒入桶內(nèi).其土量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣等于

8、或略高于筒高的1/3或1/5,然后根據(jù)規(guī)定的擊實(shí)數(shù)進(jìn)行第一層土的擊實(shí)試驗(yàn).在擊實(shí)的過程中擊實(shí)錘應(yīng)保持自由垂直落下,錘跡必須均勻分布土樣外表.所以在擊實(shí)的過程中我們還要觀察擊實(shí)錘的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡是否均勻分布.所有的試驗(yàn)儀器我們都是定時(shí)檢定的,但檢定完之后我們也不能就不管了,認(rèn)為檢定完的儀器就一定沒有問題了,所以在對(duì)于儀器的日常保養(yǎng)我們還是要做好的,尤其在試驗(yàn)的過程中更應(yīng)該關(guān)注儀器的運(yùn)行情況,使我們的儀器一直出現(xiàn)最正確狀態(tài),預(yù)防由于試驗(yàn)人員的疏忽而未發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的小問題而造成更大失誤的發(fā)生.2.3 在第一層擊完之后,將試樣層面拉毛,然后在裝入套筒,重復(fù)擊實(shí)試驗(yàn).每一層擊實(shí)完成后都要將試樣層面拉毛.

9、這是為了使擊實(shí)完的試樣與打算繼續(xù)擊實(shí)的試樣接觸的更加密實(shí),在試驗(yàn)的過程中不會(huì)出現(xiàn)斷層或?qū)优c層之間分布不均勻等現(xiàn)象.2.4 在裝入最后一層料的時(shí)候要做到擊實(shí)完成后筒高不超過小試筒擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)5mm大試筒擊實(shí)后,高度不超過6mm如果高度過高會(huì)導(dǎo)致最大干密度值變高,最正確含水率變低了.反之那么會(huì)導(dǎo)致最大干密度減小,最正確含水增大.如圖表1所小.表1高出筒頂面圖度干密度密度含水率最正確含水率3mm1.952.022.041.991.942.047.08.310.612.514.410.66mm1.942.002.031.991.932.037.28.510.812.614.610.79mm1.921.9

10、82.011.971.912.017.38.710.912.814.910.911mm1.911.962.001.951.902.007.48.811.012.915.111.02.5 最后將擊實(shí)完的土樣取出,擦凈筒外壁撤除底板之后稱樣記錄其重量.2.6 從試樣的中央處取樣測(cè)其含水率.四、土擊實(shí)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的容易影響檢測(cè)結(jié)果的因素分析與研究士在擊實(shí)的試驗(yàn)過程中會(huì)出現(xiàn)很多種原因最后導(dǎo)致試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果不能順利完成,必須在重復(fù)試驗(yàn).1、備料土中經(jīng)常會(huì)夾有較大的顆粒,如碎石、礫石等,對(duì)于求最大干密度和最正確含水率都有一定的影響.所以在試驗(yàn)之前要將超過40mmi勺土樣篩處.如果在試驗(yàn)中大于40mm勺顆粒

11、過多,那么所得的結(jié)果誤差就會(huì)較大.如果必須要用大于40mm的顆粒進(jìn)行試驗(yàn)室,要注意以下兩點(diǎn)：1、粗粒土的含量較多在3%30的范圍內(nèi)時(shí),我們應(yīng)該選擇用大型試筒進(jìn)行試驗(yàn),例如容積2177cn3o2、當(dāng)細(xì)粒土中的粗粒含量大于40%寸,還應(yīng)當(dāng)做粗粒土最大干密度試驗(yàn).土樣在加水拌和的時(shí)候,如果經(jīng)驗(yàn)缺乏那么很容易造成攪拌不均勻的情況.所以在攪拌完成之后我們都會(huì)用手抓一把土捏一捏看看土樣的攪拌是否均勻,還有參加的水量是否適宜.這一點(diǎn)在拌和的過程中工作經(jīng)驗(yàn)起著比擬大的作用.所以想要使你的試驗(yàn)更加完美那么就得多做練習(xí),大量的試驗(yàn)工作是積累經(jīng)驗(yàn)的必經(jīng)途徑.2、擊實(shí)試驗(yàn)在向擊實(shí)筒中裝樣之前,要先將土樣攪拌一下,在裝

12、樣的過程中我們要將每層要裝入的土樣平均分配一下,讓每一層中土和土中礫石的數(shù)量保持均等.如果裝入的料不均勻那么擊出來的結(jié)果也是差異很大的.下面以級(jí)配碎石為例：選用石子粒徑為5-10mm10-20mm20-31.5mm的碎石、石屑、水泥進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),擊實(shí)方法為重型.我們根據(jù)石子的不同分布情況進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)最后得出擊實(shí)結(jié)果,來進(jìn)行比擬.如表2表2砂礫的分布數(shù)量干密度最大干密度12345分布均勻2.132.262.322.252.032.32大石較多2.152.272.342.262.052.34大石較多2.112.232.312.242.022.31小石偏多2.122.242.302.232.012.

13、30由上表可以看出,在裝料的過程中如果大石裝的較多會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果,那就是最大干密度變大或者變小,這是由于裝入的料中大石的含量增多有可能會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果.1、大石含量太多導(dǎo)致孔隙率增加,擊實(shí)的不夠密實(shí)導(dǎo)致最大干密度減少.2、在擊實(shí)的過程中大石的含量較多但是小石和石屑對(duì)其的填充效果比擬好,所以導(dǎo)致最大干密度變大.在裝料的過程中如果小石的數(shù)量偏多那么造成的結(jié)果就是最大干密度下降.3、在及時(shí)完成之后,要在試樣的中間去規(guī)定數(shù)量的土樣進(jìn)行含水率試驗(yàn),在取樣的時(shí)候要盡量在中間取樣,不要去邊上取樣.由于中間的土樣相對(duì)來說是分布最均勻的,在此處取樣也是比擬有代表性的.結(jié)果相對(duì)來說更加準(zhǔn)確.如果在邊上取樣,那么試模

14、內(nèi)壁在試驗(yàn)之前都是要涂凡士林的,在取樣的過程中取得土有可能就會(huì)蘸有凡士林,最后導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確.另外在擊實(shí)的過程中擊實(shí)錘是擊不到筒內(nèi)壁的所以如果從內(nèi)壁或者離內(nèi)壁比擬近的地方取樣含水率會(huì)變小.以沙粒土為例,方法采用重型擊實(shí),結(jié)果如表三.表三取樣位置含水率最正確含水率12345土樣中間7.28.510.812.614.610.8筒壁附近7.18.310.712.514.410.7靠近筒底7.18.410.612.514.510.6最外圍7.28.410.712.414.510.7在進(jìn)行土的擊實(shí)試驗(yàn)中需要注意的方面是很多的,這就要求試驗(yàn)人員要熟讀各種標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法要熟記于心,在試驗(yàn)的過程中從