土的基礎(chǔ)知識(shí)-土方填筑的壓實(shí)控制（土力學(xué)課件）

任務(wù)3土方填筑的壓實(shí)控制內(nèi)容Content土的壓實(shí)土的擊實(shí)試驗(yàn)土的擊實(shí)曲線壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用1234學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)土的擊實(shí)試驗(yàn)方法、操作步驟；2.知道影響土的壓實(shí)效果的主要因素；3.學(xué)會(huì)分析土的擊實(shí)曲線（土的最優(yōu)含水量、最大干密度）；4.知道壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用。1.土的擊實(shí)試驗(yàn)方法、步驟；2.土的擊實(shí)曲線（土的最優(yōu)含水量、最大干密度）。1.影響土的壓實(shí)效果的主要因素；2.壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用。

重點(diǎn)難點(diǎn)0壓實(shí)性：指土在一定壓實(shí)能量作用下密度增長的特性研究擊實(shí)性的目的：以最小的能量消耗獲得最大的壓實(shí)密度擊實(shí)方法：

室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn):夯打、振動(dòng)、碾壓土的壓實(shí)指通過夯打、振動(dòng)、碾壓等，使土體變得密實(shí)、以提高土的強(qiáng)度、減小土的壓縮性和滲透性。一、土的壓實(shí)在工程實(shí)踐中，對(duì)墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)，是要求能獲得填土的最大干密度dmax，與之相對(duì)應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量。其最大干密度可用室內(nèi)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)確定。壓實(shí)目的輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的土重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于40mm的土二、土的擊實(shí)試驗(yàn)擊實(shí)曲線(壓實(shí)曲線)：擊實(shí)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定擊數(shù)后測定土的干重度γd

和含水量,改變含水量ω重復(fù)上述試驗(yàn),并將結(jié)果以ω為橫座標(biāo),干重度γd為縱座標(biāo),繪制的曲線。擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘導(dǎo)筒ρdmaxωρd0ωop++++++輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5mm的土，擊實(shí)筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實(shí)筒，每層土料用擊錘均勻錘擊25下，擊錘落高為30.5cm重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于40mm的土，擊實(shí)筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為45.7cm。分五層擊實(shí)，每層56擊。根據(jù)擊實(shí)后土樣的密度和實(shí)測含水量計(jì)算相應(yīng)的干密度1.將代表性的風(fēng)干或在低于60oC溫度下烘烤干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，過5mm篩，拌勻備用。2.測定土樣風(fēng)干含水量，按土的塑限估計(jì)其最優(yōu)含水量，按依次相差約2%的含水量制備一組（不少于5個(gè)）試樣，其中有兩個(gè)大于和小于最優(yōu)含水量，計(jì)算所需加水量。3.按預(yù)定含水量制備試樣。稱取土樣，每個(gè)約2.5kg，平鋪于一不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定的水量，稍靜置一段時(shí)間再裝入塑料袋內(nèi)或密封盛樣器內(nèi)浸潤備用。浸潤時(shí)間對(duì)高塑性黏土不得少于一晝夜，對(duì)低塑性黏土可酌情縮短，但不少于12h。擊實(shí)試驗(yàn)的操作步驟4.將直徑9.125cm，高15cm的擊實(shí)筒放在堅(jiān)實(shí)地面上，將制備好的試樣600～800g（其數(shù)量應(yīng)使擊實(shí)后的試樣略大于筒高的1/3）倒入筒內(nèi)，整平其表面，并用圓木板稍加壓緊，然后用錘（錘重2.5kg，錘底直徑5cm）進(jìn)行擊實(shí)，錘擊時(shí)錘應(yīng)自由鉛直落下，落距46cm，對(duì)砂土和粉土，每層為20擊，對(duì)粉質(zhì)黏土和黏土，每層為30擊。錘跡必須均勻分布于土面。然后安裝套環(huán)，把土面刨成毛面，重復(fù)上述步驟進(jìn)行第二層及第三層的擊實(shí)，擊實(shí)后超出擊實(shí)筒的余土高度不得大于10mm。5.用修土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖后，扭動(dòng)并取下套環(huán)，齊筒頂細(xì)心削平試樣，拆除底板。6.用推土器推出擊實(shí)筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取2個(gè)各約15～30g土樣測定其含水量。7.按4～6步驟重復(fù)進(jìn)行其他不同含水量試樣的擊實(shí)試驗(yàn)。擊實(shí)試驗(yàn)的操作步驟計(jì)算上述五個(gè)不同含水量w試樣的五個(gè)相應(yīng)干密度

d，以干密度為縱坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，繪制

d和w關(guān)系曲線。在曲線上，

d的峰值即為最大干密度

dmax，與之相對(duì)應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。三、土的擊實(shí)曲線圖1-7砂土和黏土的壓實(shí)曲線0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度

d(g/cm3)飽和曲線

dmax=1.86wop=12.1四、細(xì)粒土的壓實(shí)性特點(diǎn)：①具有峰值②位于飽和曲線之下

粘性土滲透系數(shù)很小，壓實(shí)過程中含水量幾乎不變，要想擊實(shí)到飽和狀態(tài)是不可能的。0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度

d(g/cm3)飽和曲線

dmax=1.86wop=12.1最大干密度最優(yōu)含水量1.擊實(shí)曲線四、細(xì)粒土的壓實(shí)性2.理論分析壓實(shí)機(jī)理：顆粒被擊碎，土粒定向排列;粒團(tuán)破碎，粒間聯(lián)結(jié)力被破壞而發(fā)生孔隙體積減小;空氣被擠出或被壓縮等水膜潤滑作用效果最佳;尚沒有形成封閉氣泡，氣體易于排出;顆粒表面水膜很薄，相對(duì)移動(dòng)困難

水膜潤滑作用不明顯;封閉氣泡難以排出;增加水的相對(duì)含量

w

wop,ρd

ρdmaxw<wop,ρd<

ρdmaxw>wop,ρd<

ρdmax

0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度

d(g/cm3)飽和曲線

dmax=1.86wop=12.1四、細(xì)粒土的壓實(shí)性3.影響因素a.擊實(shí)功能b.土的級(jí)配c.擊實(shí)方式夯實(shí)、輾壓、振動(dòng)；輾壓對(duì)粘土比較合適E四、細(xì)粒土的壓實(shí)性4.壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)粘性土存在最優(yōu)含水量wop，在填土施工中應(yīng)該將土料的含水量控制在wop左右，以期得到ρdmax。在wop的干側(cè)：常具有凝聚結(jié)構(gòu)。土質(zhì)比較均勻，強(qiáng)度較高，較脆硬，不易壓密；但浸水時(shí)易產(chǎn)生附加沉降。在wop的濕側(cè)：常具有分散結(jié)構(gòu)。土體可塑性大，適應(yīng)變形的能力強(qiáng)；但強(qiáng)度較低，具有各向異性。在設(shè)計(jì)土料時(shí)應(yīng)根據(jù)填土的要求和當(dāng)?shù)赝亮系奶烊缓?，選定合適的含水量，一般要求為：b.工程上常采用壓實(shí)度Dc控制（作為填方密度控制標(biāo)準(zhǔn)）Ⅰ、Ⅱ級(jí)土石壩

Dc>95~98%Ⅲ~Ⅴ級(jí)土石壩

Dc>92~95%四、細(xì)粒土的壓實(shí)性5.壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用1用來判別在某一擊實(shí)功作用下土的擊實(shí)性能是否良好及土可能達(dá)到的最佳密實(shí)度范圍與相應(yīng)的含水率值，為填方設(shè)計(jì)(或?yàn)楝F(xiàn)場填筑試驗(yàn)設(shè)計(jì))合理選用填筑含水率和填筑密度提供依據(jù)；2為制備試樣以研究現(xiàn)場填土的力學(xué)特性時(shí)，提供合理的密度和含水率。K值越大，表示對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的要求越高土的壓實(shí)土的擊實(shí)試驗(yàn)土的擊實(shí)曲線壓實(shí)特性在現(xiàn)場填土中的應(yīng)用1234任務(wù)3學(xué)習(xí)小結(jié)任