土擊實(shí)試驗(yàn)因素

1、土的擊實(shí)試驗(yàn)影響因素【摘要】土的擊實(shí)試驗(yàn)影響因素眾多，本文在分析了土的擊實(shí)試 驗(yàn)的意義、原理與方法的基礎(chǔ)上，探討了幾點(diǎn)影響土的擊實(shí)試驗(yàn)的因 素。一、土的擊實(shí)試驗(yàn)的意義、原理與方法（一）土的擊實(shí)試驗(yàn)的意義土體是道路沿線、土壩等土工構(gòu)筑物的建筑材料。經(jīng)過挖掘搬運(yùn) 的土，其原始結(jié)構(gòu)已被破壞，天然含水量也發(fā)生了變化。在沒有擊實(shí) 或壓實(shí)之前，其抗剪強(qiáng)度較低，壓縮性大且很均勻，遇水后還可能產(chǎn) 生濕陷。為了滿足建筑物穩(wěn)定性的要求，必須用夯實(shí)或輾壓等方法使 填土密實(shí)，使土的密度增大、強(qiáng)度增高、變形減小、透水性降低，并 為路基設(shè)計(jì)、確定路基設(shè)計(jì)回彈模量和適宜的路面組合類型、路基壓 實(shí)、防護(hù)與加固等提供工程地質(zhì)依

2、據(jù)和必要的設(shè)計(jì)參數(shù)。為此，在選 擇土料時，必須研究土的擊實(shí)性。目前，擊實(shí)試驗(yàn)是研究土的擊實(shí)性的常用方法。通過擊實(shí)試驗(yàn)， 確定在什么樣的情況下，才使填土達(dá)到最好的密實(shí)效果。也即找出在 擊實(shí)作用下，土的干密度、含水率之間的關(guān)系和基本規(guī)律，從而選定 適合道路工程需要的含水率和與其相應(yīng)的干密度。（二）擊實(shí)試驗(yàn)原理擊實(shí)試驗(yàn)是把某一含水率的土樣裝入擊實(shí)筒內(nèi)，按規(guī)定的落距和 次數(shù)用擊錘打擊土，然后取出測其含水率和干密度，用一種土配制成 多個不同含水率的土樣做試驗(yàn)，測得相應(yīng)的含水率和干密度，其含水 率與干密度的對應(yīng)關(guān)系并繪出pd-W關(guān)系曲線圖。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)是用一定體積的擊實(shí)筒和錘擊功，用調(diào)整試樣含水 量的方法

3、進(jìn)行數(shù)次擊實(shí)試驗(yàn)，測得土的最大干密度和其對應(yīng)的最佳含 水量。擊實(shí)試驗(yàn)以單位體積擊實(shí)功的大小劃分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí) 兩種，設(shè)計(jì)時按工程需要和調(diào)整壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行選擇。（三）擊實(shí)試驗(yàn)方法1、擊實(shí)試驗(yàn)方法選擇目前國內(nèi)常用的擊實(shí)方法有兩種：（1）輕型擊實(shí):適用于粒徑小于5mm的細(xì)粒土，錘底直徑為51mm， 擊錘質(zhì)量為2.5kg，落距為305mm，單位體積擊實(shí)功為591.6kJ/m3； 分3層夯實(shí)，每層25擊。（2）重型擊實(shí)：適用于粒徑不大于40mm的土，擊實(shí)筒內(nèi)徑為 152mm，筒高116mm，擊錘質(zhì)量為4.5kg，落距為457mm，單位體積擊 實(shí)功為2682.7kJ/；分5層擊實(shí)，每層56擊。2、擊實(shí)

4、試驗(yàn)步驟（1）將擊實(shí)儀平穩(wěn)置于剛性基礎(chǔ)上，擊實(shí)筒與底座聯(lián)接好，安 裝好護(hù)筒，在擊實(shí)筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤滑油。稱取一定量試樣倒入 擊實(shí)筒內(nèi)，分層擊實(shí)。輕型擊實(shí)試樣為2-5kg，分3層，每層25擊; 重型擊實(shí)試樣為4-10kg，分5層，每層56擊，若分3層，每層94 擊。每層試樣高度宜相等，兩層交界處的土面應(yīng)刨毛。擊實(shí)完成時， 超出擊實(shí)筒頂?shù)脑嚇痈叨葢?yīng)小于6mm。（2）卸下護(hù)筒，用直刮刀修平擊實(shí)筒頂部的試樣，拆除底板， 試樣底部若超出筒外，也應(yīng)修平，擦凈筒外壁，稱筒與試樣的總質(zhì)量， 準(zhǔn)確至1g,并計(jì)算試樣的濕密度。（3）用推土器將試樣從擊實(shí)筒中推出，取2個代表性試樣測定 含水率，2個含水率的差值應(yīng)

5、不大于1%。（4）對不同含水率的試樣依次擊實(shí)。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的影響因素很多，主要有試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)、擊實(shí)功 能、土的含水量、土的種類和級配以及有機(jī)質(zhì)含量等。二、土的擊實(shí)試驗(yàn)影響因素（一）實(shí)驗(yàn)方法擊實(shí)試驗(yàn)分干土法（風(fēng)干土依次加水）和濕土法，鐵道部曾對高 含水率的粘質(zhì)土進(jìn)行過比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這兩種方法求得的結(jié)果有很大 的差別。對于最大干密度，干土法大，濕土法?。粚τ谧罴押?， 干土法小，濕土法大。對于這種高含水率的土，如果仍按干土法做擊 實(shí)試驗(yàn)，則在無形中增大了對土基壓實(shí)的要求，施工中實(shí)際是達(dá)不到 的。而其對于高含水率的土，試料的干燥處理往往影響著試驗(yàn)效果， 因而這類土采用濕土法比較符合實(shí)際。除此之外

6、也有采用烘干土做試 驗(yàn)的，但實(shí)踐證明，用烘干土做試驗(yàn)得到的最佳含水率偏小，而最大 干密度偏大，所以對于非高含水率的土選用干土法更為合理。在實(shí)際 操作中，當(dāng)環(huán)境或場地條件難以確定時，也可以用50C溫度下烘干 的土樣來代替風(fēng)干土做試驗(yàn)；（二）擊實(shí)功擊實(shí)功越大則土體的孔隙比越小、干密度越大，最佳含水率越小， 但這種增大擊實(shí)功是有一定限度的，超過這一限度后即使擊實(shí)功增 加，其最大干密度再增加效果也不明顯，由于最大干密度是將土體內(nèi) 所有氣體全部排放，此時土體處于飽和狀態(tài)，孔隙比最小。土體顆粒 處于疏松狀態(tài)，此時土內(nèi)孔隙多與外界大氣聯(lián)通，因此氣體易被擠出， 土體易于擊實(shí)，密度增大范圍也較大，當(dāng)含水率增大或

7、接近最佳含水 率時，土內(nèi)孔隙中的氣體幾乎處于同大氣隔絕的封閉狀態(tài)，這種情況 下即使擊實(shí)也難以將氣體排出，因此即使擊實(shí)也不能使其達(dá)到完全飽 和狀態(tài)。（三）擊實(shí)余土在進(jìn)行公路土工擊實(shí)試驗(yàn)之后，總有些土柱高度被視作余土高 度，因?yàn)橛嗤粮叨缺韧岔敻咭?。由于在?shí)際操作過程中若總是存在 過大的余土高度，那么關(guān)系曲線中所顯示的干密度就不是實(shí)際情況中 的干密度，這樣所得的試驗(yàn)結(jié)果就會出現(xiàn)很大誤差。所以，規(guī)程規(guī)定， 擊實(shí)試驗(yàn)中的余土高度一定要控制在5mm以內(nèi)。對于這種現(xiàn)象所采取 的主要措施是：重型與輕型擊實(shí)筒都是115mm的高度，護(hù)筒都是50mm 的高度，大約是擊實(shí)筒的1/2.如果進(jìn)行3層擊實(shí)的劃分，在進(jìn)行土

8、 樣增加的過程中，第1層土樣的高度要位于靠近筒中部的10mm處， 土樣的第2層要和擊實(shí)筒口高度相平，土樣的第3層要和護(hù)筒頂部相 平。這種土樣加層方法能夠保證公路土工擊實(shí)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。（四）土的級配與類型在擊實(shí)功相同的前提下，土的級配和土樣黏粒含量也在一定程度 上影響著擊實(shí)成果。在比較具有不同土質(zhì)的土工擊實(shí)試驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)， 具有相似的黏性土擊實(shí)曲線形態(tài)，都會產(chǎn)生試樣土干密度峰值點(diǎn)。擊 實(shí)功相同的情況下，塑性指數(shù)越高，土顆粒就會越細(xì)，土黏粒含量就 會越大，最優(yōu)含水率就會越高、最大干密度就會越低、就越不容易擊 實(shí)。原因就是隨著不斷增加的土中黏粒，土中的水屬于結(jié)合水，特別 是在動荷載影響下，很難排水與擊

9、實(shí)土體，而且隨著不斷加大的顆粒， 試樣土塑性就會不斷的下降，水膜間分子聯(lián)結(jié)的程度比較小，極易擊 實(shí)。此外，土顆粒級配在很大程度上影響著土擊實(shí)性，粗粒含量越大、 級配良好的土擊實(shí)性就會越好，而且土的最大干密度就會越高。如果 試樣土的級配不合格，那么擊實(shí)試驗(yàn)通常就會達(dá)不到理想的效果。土中的有機(jī)質(zhì)對土的擊實(shí)結(jié)果有不好的影響，因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)親水性 強(qiáng)，不易將土擊實(shí)到理想的干密度，而且有機(jī)質(zhì)還可能進(jìn)一步分解使 土性質(zhì)惡化，因此填料對有機(jī)質(zhì)含量有一定的限制。（五）涂潤滑油按規(guī)范操作，在擊實(shí)筒內(nèi)壁均勻涂一薄層潤滑油，可以保證土樣 側(cè)壁光滑。但當(dāng)土樣含水率稍大時，擊實(shí)完成后，擊實(shí)筒連土樣緊緊 粘在底座上，不易取下。當(dāng)含水率較小時，由于土樣粘結(jié)性差，擊實(shí) 完成取筒時，會有部分土樣粘在底座上，造成擊實(shí)土樣不完整，濕密 度不準(zhǔn)確，且很難彌補(bǔ)。而在底座面也涂一層潤滑油，上述問題迎刃 而解。結(jié)束語通過試驗(yàn)求得最優(yōu)含水率和最大干密度，可以了解土的壓實(shí)特性，為工程設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)，作為選擇填土密度、施工方法、機(jī)械碾壓 或夯