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1、会计学1土的击实试验和现场压实质量检测土的击实试验和现场压实质量检测n n 粘性土的压实粘性土的压实n n 粘粘性性土土的的压压实实通通常常用用室室内内击击实实试试验验进进行行模模拟拟和和研研究究。对对于于粘粘性性土土，压压实实意意味味着着土土在在含含水水率率几几乎乎不不变变的的情情况况下下，空空气气含含量量减减到到最最小小或或饱饱和和度度增增加加到到最最大。大。n n 无粘性土的压实无粘性土的压实n n 无无粘粘性性土土的的压压实实质质量量一一般般通通过相对密度进行控制。过相对密度进行控制。n n 第1页/共78页n n1.1.2 土的击实试验土的击实试验n n1、目的、定义和原理、目的、定
2、义和原理n n目的：目的：是采用标准的击实方是采用标准的击实方法，测定特定土的密度和含水法，测定特定土的密度和含水率的关系，确定该土的最大干率的关系，确定该土的最大干密度和最优含水率。了解土的密度和最优含水率。了解土的压实特性，为工程设计和现场压实特性，为工程设计和现场碾压提供土的压实资料。碾压提供土的压实资料。第2页/共78页n n 定义定义：用标准击实方法，：用标准击实方法，测定某一击实功能作用下土的测定某一击实功能作用下土的密度密度含水率的关系，以确含水率的关系，以确定该功能下的最大干密度与相定该功能下的最大干密度与相应的最优含水率的试验。应的最优含水率的试验。第3页/共78页 原理原理
3、：土的压实程度与含水：土的压实程度与含水率、压实功能及压实方法有密率、压实功能及压实方法有密切的关系。当压实功能和方法切的关系。当压实功能和方法不变时，土的干密度和含水率不变时，土的干密度和含水率之间形成的的关系曲线就是所之间形成的的关系曲线就是所谓的击实曲线。谓的击实曲线。第4页/共78页n n2、作用：、作用：n n土土的的击击实实试试验验是是室室内内研研究究土土的的压压实实性性质质的的试试验验，室室内内击击实实试试验验是是模模拟拟现现场场碾碾压压条条件件、方方法法，在在标标准准的的击击实实筒筒内内对对土土施施加加一一定定的的击击实实功功能能，确确定定该该功功能能下下的的最最大大干干密密度
4、度与与相相应应的的最最优优含含水水率率。其其目目的的在在于于为为工工程程提提供供填填筑筑密密度度初初步步设设计计的的依依据据，然然后后根根据据工工程程规规模模、重重要要性性和和工工程程级级别别来来决决定定是是否否要要在在现现场场进行碾压试验。进行碾压试验。n n为室内力学试验制备试样。为室内力学试验制备试样。第5页/共78页n n3、击实试验提供的基本资料、击实试验提供的基本资料 在在给给定定的的击击实实功功能能下下，干干密密度度和含水率的关系曲线；和含水率的关系曲线；在在给给定定的的击击实实功功能能下下，土土的的最最大干密度；大干密度；与与土土的的最最大大干干密密度度相相对对应应的的最最优含
5、水率优含水率;室室内内击击实实试试验验是是填填土土工工程程如如土土坝坝、路路基基、机机场场跑跑道道以以及及房房屋屋地基等的重要试验项目之一。地基等的重要试验项目之一。第6页/共78页n n4、击实试验发展、击实试验发展n n 美美国国R.R.Proctor提提出出的的轻轻型型试试验验方方法法和和标标准准（普普氏氏标标准准）；n n美美国国各各州州公公路路协协会会提提出出的的修修正普氏标准；正普氏标准；n n国国内内40年年代代末末南南京京水水利利实实验验处提出的南实处型击实标准；处提出的南实处型击实标准；n n50年代，年代，101型击实标准；型击实标准；n n标准试验方法；标准试验方法；n
6、n普普氏氏标标准准作作为为国国家家标标准准击击实实方法。方法。第7页/共78页 5、击实试验方法、击实试验方法 冲冲击击荷荷载载方方式式，其其中中包包括括落落锤锤直直接接作作用用在在试试样样面面上上和和在在试试样样面面上上放放一一传传压压板板，冲冲击击荷荷载载通通过过传传压压板板间间接接作作用用于于试试样样面面上上两两种种。这这种种方方法法实实验验室室用用得得比比较较多多，如如南南实实处处型型、101型型击击实实仪仪、标标准准击击实、普氏击实等实、普氏击实等 静静荷荷载载方方式式:也也称称压压样样法法，很很少少采用。采用。现场：平碾、汽胎碾现场：平碾、汽胎碾 静力压实静力压实 室室内内：静静力
7、力压压实实试试验验如如压实制样。压实制样。第8页/共78页 准准动动荷荷载载方方式式：这这是是一一种种使使用用捣捣固固棒棒以以比比较较快快的的速速度度挤挤压压土土，使使土土压压实实的的方方法法。在在机机理理上上与与实际的羊足碾很近似。实际的羊足碾很近似。振振动动荷荷载载方方式式：这这种种方方法法适适用用于于砾砾粒粒土土，该该方方法法除除将将击击锤锤用用振振动动锤锤代代替替，试试样样筒筒较较大大外外其其原理与常规标准击实方法相同。原理与常规标准击实方法相同。第9页/共78页 以以上上四四种种试试验验方方法法是是按按施施加加击击实实功功的的方方式式来来分分的的；如如果果按按测测定定密密度度的的方方
8、法法来来分分，可可以以分分为为以以下两种：下两种：n n定定体体积积法法：击击实实试试样样的的体体积积一一定定，测测量量土土的的质质量量推推求求干干密密度度，一一般般称为定体积法。称为定体积法。n n变变体体积积法法：给给定定一一定定质质量量的的土土样样，装装入入试试样样筒筒，在在击击实实过过程程中中，测测定定击击实实试试样样的的体体积积推推求求干干密密度度，一般称为变体积法。一般称为变体积法。第10页/共78页 目目前前，世世界界各各国国制制定定的的标标准准击击实实方方法法是是属属于于在在试试样样面面上上直直接接施施加加冲冲击击荷荷载载，用用定定体体积积法法推推求求干干密密度度。我我国国的的
9、国国家家标标准准和和水水利利行行业业标标准准采采用用的的标标准准击击实实试试验验方方法法属属于于在在试试样样面面上上直直接接施施加加冲冲击击荷荷载载，用用定定体体积积法法推求干密度。推求干密度。第11页/共78页1.1.3 击实曲线第12页/共78页n n由击实曲线可以看到：由击实曲线可以看到：n n 在低含水率时，干密度随在低含水率时，干密度随含水率增加而增加，当干密度含水率增加而增加，当干密度达到某一最大值后，含水率增达到某一最大值后，含水率增加干密度反而减小。这一干密加干密度反而减小。这一干密度的最大值称为最大干密度，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。相应的含水率称为
10、最优含水率。第13页/共78页1 1、压实理论、压实理论、压实理论、压实理论 水膜润滑理论水膜润滑理论水膜润滑理论水膜润滑理论 粘粘粘粘性性性性土土土土在在在在低低低低含含含含水水水水率率率率时时时时，土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒周周周周围围围围水水水水膜膜膜膜薄薄薄薄，表表表表面面面面张张张张力力力力形形形形成成成成的的的的毛毛毛毛管管管管压压压压力力力力大大大大，土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间摩摩摩摩阻阻阻阻力力力力高高高高，土土土土粒粒粒粒相相相相互互互互移移移移动动动动困困困困难难难难，故故故故压压压压实实实实干干干干密密密密度度度度低低低低，土土土土粒粒粒粒呈呈呈呈絮絮絮絮凝凝凝凝结结
11、结结构构构构；逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增加加加加含含含含水水水水量量量量，土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒周周周周围围围围水水水水膜膜膜膜变变变变厚厚厚厚，水水水水膜膜膜膜对对对对土土土土颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的润润润润滑滑滑滑作作作作用用用用逐逐逐逐渐渐渐渐加加加加大大大大，表表表表面面面面摩摩摩摩阻阻阻阻力力力力随随随随之之之之减减减减小小小小，压压压压实实实实干干干干密密密密度度度度增增增增大大大大。当当当当含含含含水水水水率率率率增增增增大大大大到到到到某某某某一一一一值值值值时时时时，干干干干密密密密度度度度达达达达最最最最大大大大。但但但但当当当当含含含含水水水水率率率率超超超超过过过过最最
12、最最优优优优含含含含水水水水率率率率后后后后，土土土土中中中中气气气气体体体体被被被被水水水水包包包包围围围围处处处处于于于于封封封封闭闭闭闭状状状状态态态态，不不不不易易易易排排排排出出出出，如如如如再再再再增增增增加加加加含含含含水水水水率率率率，由由由由于于于于土土土土中中中中的的的的自自自自由由由由水水水水增增增增多多多多，抵抵抵抵消消消消了了了了部部部部分分分分压压压压实实实实的的的的能能能能量量量量，土土土土的的的的干干干干密密密密度度度度反反反反而而而而降降降降低低低低，此时，土粒呈分散结构。（见图）此时，土粒呈分散结构。（见图）此时，土粒呈分散结构。（见图）此时，土粒呈分散结构
13、。（见图）第14页/共78页n n 粘滞水理论粘滞水理论 击实曲线反映出在土中加水击实曲线反映出在土中加水的四个阶段，即结合、润滑、的四个阶段，即结合、润滑、膨胀和饱和。膨胀和饱和。含水率干密度结合润滑膨胀饱和饱和线结合结合：土粒周围由薄的水膜包围，这种：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；水具有高的粘滞性，能承受一定的剪应力，干密度低；润滑润滑：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；：增加水量使水膜变厚，土粒润滑，击实时土粒更容易聚集
14、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；：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。：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。第15页/共78页n n 孔隙水压力理论孔隙水压力理论 认为，土体在饱和度大于认为，土体在饱和度大于25%以后，土体中的水呈现为以后，土体中的水呈现为连续包围土粒的水膜连续包围土粒的水膜，并形，并形
15、成曲率很大的弯液面，由于曲成曲率很大的弯液面，由于曲率大的弯液面表面张力大，产率大的弯液面表面张力大，产生了很高的摩阻力，抵消了压生了很高的摩阻力，抵消了压实效应，土体难于压实，此时实效应，土体难于压实，此时孔隙大，空气能迅速排出，如孔隙大，空气能迅速排出，如在土中增加含水率，弯液面消在土中增加含水率，弯液面消失，土就会被压实，密度就能失，土就会被压实，密度就能增加到最大值；但当含水率超增加到最大值；但当含水率超过了最佳值后，随着水量的增过了最佳值后，随着水量的增加，空气被封闭于土中，产生加，空气被封闭于土中，产生孔隙气压力，从而减小了压实孔隙气压力，从而减小了压实效应，使干密度减小。效应，使
16、干密度减小。第16页/共78页n n 表面物理化学理论表面物理化学理论 认为，在低含水率时，土颗粒认为，在低含水率时，土颗粒周围形成的双电层很薄，颗粒间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，双电层结构，当含水率增加时，双电层变厚，颗粒之间斥力增加，同时变厚，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，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
17、加厚，功。更高的含水率使双电层加厚，阻止土粒进一步靠拢，就不可能阻止土粒进一步靠拢，就不可能产生更大的压实。产生更大的压实。第17页/共78页n n2、气气体体所所占占孔孔隙隙为为零零的的曲曲线线（饱和度为（饱和度为100%）n n取出一个非饱和土的单元土取出一个非饱和土的单元土体，求出当土中气体体积为体，求出当土中气体体积为零时的干密度和含水率的关零时的干密度和含水率的关系曲线。如图所示模型；系曲线。如图所示模型；n n设土体中土粒体积为设土体中土粒体积为设土体中土粒体积为设土体中土粒体积为1 1，n n n n 土粒水空气 1+abvaVwVs1d=1/Gs+/100 1第18页/共78页
18、n n1.2 击实试验的仪器和操作击实试验的仪器和操作n n1.2.1 击实试验的仪器击实试验的仪器n n 击实试验的仪器设备包括击实试验的仪器设备包括:n n 击实仪、天平、台秤、标击实仪、天平、台秤、标准筛等计量器具。准筛等计量器具。n n 推土器、修土刀等附助推土器、修土刀等附助设备设备 第19页/共78页n n1.2 击实试验的仪器和操作击实试验的仪器和操作n n1.2.1 击实试验的仪器击实试验的仪器n n 击实试验的仪器设备包括击实试验的仪器设备包括:n n 击实仪、天平、台秤、标击实仪、天平、台秤、标准筛等计量器具。准筛等计量器具。n n 推土器、修土刀等附助推土器、修土刀等附助
19、设备设备 第20页/共78页1.2.2 击实仪规格击实仪规格方法标准方法标准容积容积cm3内径内径mm高度高度mm锤底锤底直径直径mm锤质量锤质量kg落距落距mm每层击每层击数数/层层数数单单位体位体积击实积击实功功kJ/m3国家国家标准标准轻型轻型947.4102116512.530525/3592.2重型重型2103.9152116514.545756/52684.9水利水利标准标准轻型轻型947.4102116512.530525/3592.2重型重型2103.9152116514.545756/52684.9普氏普氏标准标准轻型轻型943.9101.6116.450.82.5304.8
20、25/3604重型重型2123.8152.4116.450.84.545756/52740公路公路标准标准轻型轻型997217710015212712050502.52.530030027/359/3598.2598.2重型重型997217710015212712050504.54.545045027/598/32687.02677.2第21页/共78页n n1.2.3 仪器的检定与校验仪器的检定与校验n n击击实实试试验验采采用用的的仪仪器器除除击击实实仪仪外外，还还有有天天平平、台台秤秤、标标准准筛筛等等计计量量器具。器具。n n为为了了得得到到准准确确、可可靠靠的的试试验验结结果果，必必
21、须须对对计计量量器器具具进进行行检检定定或或校校验验，经经检检定定或或校校验验合合格格的的仪仪器器才才能能投投入入使使用用。其其中中天天平平、台台秤秤属属通通用用计计量量仪仪器器，应应送送法法定定计计量量检检定定单单位位进进行行计计量量检检定定；击击实实仪仪可可按按SL112-95规规定定的的方方法法自自行行校校验验合合格。格。第22页/共78页n n1.2.4 击实试验的操作步骤击实试验的操作步骤n n试样制备：试样制备：n n 干干法法：规规范范规规定定，将将一一定定量量的的风风干干土土样样，在在橡橡皮皮板板上上用用木木碾碾碾碾碎碎后后过过5mm筛筛，取取筛筛下下土土按按依依次次相相差差2
22、%含含水水率率制制备备不不少少于于5个个试试样样，拌拌匀匀后后装装入入塑塑料料袋袋或或密密封封于于盛盛土土器器内内静静置置，使使土土中中水水分分充充分分浸浸润润，含含水水率率分分布布均均匀匀，一一般般静静置置时时间间在在12h至至24h。第23页/共78页n n 湿湿法法：将将一一定定量量天天然然含含水水率率土土样样碾碾散散后后过过筛筛，将将筛筛下下土土样样拌拌匀匀后后分分别别风风干干或或加加水水到到设设定定的的含含水水率率。制制备备试试样样时时必必须须注注意意制制备备后后的的试试样样含含水水率率分分布布应应均匀。均匀。第24页/共78页n n1.2.5 试验操作步骤：试验操作步骤：n n 击
23、击实实仪仪放放在在坚坚实实地地面面上上（这这一一点点对对于于固固定定试试验验室室在在仪仪器器放放置置时时就就应应做做到到），在在击击实实筒筒内内壁壁和和底底板板上上涂涂一一薄薄层层润润滑滑油油，各各部部件件安安装装好好，检检查查仪仪器器是是否否正正常常，并并做做好记录。好记录。第25页/共78页n n n n取取制制备备好好的的土土样样分分层层进进行行击击实实。击击实实过过程程中中应应在在每每层层击击完完后后测测量量击击后后高高度度，以以使使击击实实完完成成后后余余土土高高度度满满足足规规程程要要求求；下下一一层层击击实实前前应应对对上上一一层层面面刨刨毛毛，增增强强层层间间结结合合。击击实实
24、完完成成后后，用用修修土土刀刀沿沿护护筒筒壁壁削削挖挖后后，扭扭动动并并取取下下护护筒筒，测测量量并并记记录录余余土高度。土高度。第26页/共78页n n1.3 击实试验的结果整理击实试验的结果整理n n按按规规程程规规定定计计算算各各试试样样的的含含水水率和干密度。率和干密度。n n以以干干密密度度为为纵纵坐坐标标，含含水水率率为为横横坐坐标标，绘绘制制干干密密度度与与含含水水率率的的关系曲线，并同时画出饱和曲线。关系曲线，并同时画出饱和曲线。第27页/共78页 可可以以将将试试验验步步骤骤整整理理成成以以下下几几点：点：按规定制备用于击实的土样；按规定制备用于击实的土样；击击实实开开始始前
25、前检检查查仪仪器器是是否否处处于于正常状态并记录；正常状态并记录；将将击击实实仪仪置置于于刚刚性性基基础础上上，按按规程规定进行击实；规程规定进行击实；击击实实完完成成后后，卸卸下下护护筒筒，用用直直刮刮刀刀将将试试样样顶顶、底底面面刮刮平平，称称其其质量，测其含水率；质量，测其含水率；计算湿密度和干密度；计算湿密度和干密度；对不同含水率的试样依次进行对不同含水率的试样依次进行击实。击实。第28页/共78页n n对于击实过程，也可以用下图对于击实过程，也可以用下图来说明其固相、液相和气相在来说明其固相、液相和气相在不同阶段的比例关系。不同阶段的比例关系。第29页/共78页n n n n1.4
26、校正校正n n 由由于于土土料料中中常常混混杂杂有有大大于于5mm的的颗颗粒粒，这这些些颗颗粒粒的的存存在在，对对该该土土的的最最大大干干密密度度和和最最优优含含水水率率都都会会有有影影响响。对对于于轻轻型型击击实实试试验验，因因仪仪器器尺尺寸寸的的原原因因，在在制制备备试试样样时时过过了了5mm筛筛，试试验验成成果果没没有有完完全全反反映映该该土土的的击击实实特特性性，特特别别当当粒粒径径大大于于5mm的的颗颗粒粒含含量量较较多多时时，就就产产生生了了对对试试验验结结果果校正的问题。校正的问题。n n 当当大大于于5mm的的颗颗粒粒含含量量占占土土总总质质量量30%时时，可可以以采采用用公公
27、式式进行校正。进行校正。第30页/共78页n n1.5 击实试验过程的注意事项击实试验过程的注意事项n n1、试试验验仪仪器器必必须须放放置置于于坚坚实实平平整整的的地地面面上上，应应避避免免在在具具有有弹弹性的木板上做试验；性的木板上做试验；n n2、击击锤锤下下落落的的锤锤击击点点必必须须均均匀匀分分布布于于试试样样面面上上，特特别别是是采采用用手动击实仪时尤其应注意；手动击实仪时尤其应注意；第31页/共78页n n3、应应尽尽量量使使每每层层击击实实的的土土质质量量相相等等或或相相近近，避避免免各各层层厚厚度度出出现极厚或过薄现象；现极厚或过薄现象；n n4、两两个个击击实实层层的的层层
28、间间结结合合部部位位必须刨毛；必须刨毛；n n5、卸卸除除护护筒筒时时，应应注注意意不不要要把把击实土柱剪断。击实土柱剪断。第32页/共78页1.6 击实试验的影响因素击实试验的影响因素n n1、粒径大于、粒径大于5mm的颗粒对击的颗粒对击实成果的影响；实成果的影响；n n击实所用的试样，由于仪器尺击实所用的试样，由于仪器尺寸的限制，须过寸的限制，须过5mm筛，但在筛，但在实际填筑中，一般会包含大于实际填筑中，一般会包含大于5mm的粗颗粒。这样，现场填的粗颗粒。这样，现场填筑的干密度与室内击实试验的筑的干密度与室内击实试验的最大干密度间不一致，现场填最大干密度间不一致，现场填筑所得的密度大。如
29、果大于筑所得的密度大。如果大于5mm的粗颗粒在总土中所占的的粗颗粒在总土中所占的比例不太大，可以对室内成果比例不太大，可以对室内成果进行校正，推算出原土料的最进行校正，推算出原土料的最大干密度和最优含水率。大干密度和最优含水率。第33页/共78页n n2、击实功能对击实成果的影响；、击实功能对击实成果的影响；n n击击实实功功是是由由击击锤锤重重力力、落落高高和和击击次次三三个个因因子子组组成成，击击实实曲曲线线的的特特性性主主要要取取决决于于三三因因子子的的单单位位击击实实功功。通通过过对对不不同同土土类类最最大大干干密密度度和和单单位位击击实实功功关关系系的的统统计计，得得出出最最大大干干
30、密密度度与与单单位位击击实实功功之之间间存存在在良良好好的的双双曲曲线线特特性性。即即土土的的最最大大干干密密度度随随单单位位击击实实功功的的增增加加而而增增大大，这这种种现现象象在在小小击击实实功功时时显显得得尤尤其其明明显显，随随着着击击实实功功的的不不断断增增加加，最最大大干干密密度度的的增增加加变变得得越越来来越越缓慢，最后趋于一稳定值。缓慢，最后趋于一稳定值。第34页/共78页n n3、含水率的配制方法对击实成果、含水率的配制方法对击实成果的影响；的影响；n n试试验验证证明明，最最大大干干密密度度以以烘烘干干土土最最大大，风风干干土土次次之之，天天然然土土最最小小；最最优优含含水水
31、率率则则以以烘烘干干土土为为最最低低。含含水水率率的的制制备备方方法法对对某某些些特特殊殊土土的击实成果影响尤其明显。的击实成果影响尤其明显。n n如如SL237-1999P586天天生生桥桥红红粘粘土土击实曲线。击实曲线。n n 第35页/共78页n n4、余土高度对击实成果的影余土高度对击实成果的影响；响；n n 按按照照规规程程规规定定的的试试验验方方法法得得出出的的标标准准击击实实曲曲线线，是是在在某某一一击击实实功功能能下下土土的的干干密密度度与与含含水水率率的的关关系系曲曲线线，如如果果击击实实后后没没有有余余土土高高度度，刚刚好好达达到到所所规规定定的的体体积积，试试样样所所受受
32、的的平平均均单单位位击击实实功功是是相相等等的的；如如果果每每个个试试样样击击实实后后的的超超高高较较大大且且不不一一样样，则则击击实实曲曲线线就就不不是是一一条条等等功功能能曲曲线线，也也不不是是规规程程规规定定的的击击实实功功。n n 第36页/共78页n n5、土层厚度对击实成果的影土层厚度对击实成果的影响；响；n n 土土层层厚厚度度主主要要反反映映在在试试样样筒筒的的高高度度上上，目目前前室室内内击击实实试试验验除除公公路路土土工工试试验验规规程程略略有有区区别别外，试样筒的高度基本相同。外，试样筒的高度基本相同。第37页/共78页n n6、其其他他影影响响因因素素（重重复复用用土土
33、、有机质等）有机质等）n n 重重复复用用土土后后，由由于于反反复复击击实实容容易易使使土土颗颗粒粒破破碎碎，改改变变土土的的级级配配，影影响响击击实实成成果果，特特别别是是易易碎碎土土。所所以以，国国内内外外的的标标准准均均规规定定，一一般般不不重重复复使使用用试试样样土。土。n n 有有机机质质的的存存在在对对土土的的击击实实效效果果起起着着不不良良的的作作用用，有有机机质质越越多，最大干密度越小。多，最大干密度越小。第38页/共78页n n1.7 各种土类的击实性质各种土类的击实性质n n由由于于击击实实，增增加加了了土土的的密密度度，大大改善了土的工程性质，如：大大改善了土的工程性质，
34、如：n n渗渗透透性性：降降低低，减减少少了了吸吸水水软软化的趋势，降低受冻的敏感性。化的趋势，降低受冻的敏感性。n n压压缩缩性性：压压缩缩性性减减小小，可可减减少少在静荷载作用下的沉降。在静荷载作用下的沉降。n n强强度度：提提高高，可可增增加加土土体体的的稳稳定性定性。第39页/共78页二、现场填土质量检测和控制二、现场填土质量检测和控制n n 2.1概述概述第40页/共78页1 1、质量控制的依据、质量控制的依据、质量控制的依据、质量控制的依据n n 施工及填土质量控制的依施工及填土质量控制的依据是据是:工程设计、施工技术要工程设计、施工技术要求、设计图和有关的技术规程、求、设计图和有
35、关的技术规程、规范。规范。第41页/共78页2 2、质量控制的分类、质量控制的分类、质量控制的分类、质量控制的分类n n一一类类质质量量控控制制为为按按质质检检查查，以以是是否否符符合合设设计计技技术术要要求求为为评评定定标准；标准；n n 一类质量控制为按量检查，如一类质量控制为按量检查，如填筑压实的土料含水率和密度填筑压实的土料含水率和密度等。等。第42页/共78页3 3 3 3、质量控制的标准、质量控制的标准、质量控制的标准、质量控制的标准 n n经过综合考虑，确定合理经过综合考虑，确定合理的质量标准是质量控制的关键。的质量标准是质量控制的关键。质量标准偏低，必定使工程存质量标准偏低，必
36、定使工程存在隐患；如标准偏高，实际施在隐患；如标准偏高，实际施工很难达到，也会出现质量问工很难达到，也会出现质量问题，因此，应通过试验确定合题，因此，应通过试验确定合理的质量标准。理的质量标准。第43页/共78页如：如：堤防工程施工质量评定与堤防工程施工质量评定与验收规程验收规程 3.2.1规定规定：土料碾压筑堤应符合以下要求：土料碾压筑堤应符合以下要求：1、上堤土料的土质及其含水、上堤土料的土质及其含水率应符合设计和碾压试验确定率应符合设计和碾压试验确定的要求。的要求。5、土料的压实指标应根据试、土料的压实指标应根据试验成果和验成果和GB50286-98堤防工堤防工程设计规范程设计规范的设计
37、压实度要的设计压实度要求，确定设计干密度值进行控求，确定设计干密度值进行控制；砂料和砂砾料的压实指标制；砂料和砂砾料的压实指标按设计相对密度值控制。按设计相对密度值控制。第44页/共78页4 4 4 4、填土压实质量指标、填土压实质量指标、填土压实质量指标、填土压实质量指标 n n粘性土粘性土压实度、压实干密度压实度、压实干密度n n无粘性土无粘性土相对密度相对密度第45页/共78页5 5、判别粘性土压实质量的指标、判别粘性土压实质量的指标、判别粘性土压实质量的指标、判别粘性土压实质量的指标n n压实干密度为控制指标压实干密度为控制指标n n 填土压实的填筑标准应考虑填土压实的填筑标准应考虑填
38、土压实后的力学性质和工程填土压实后的力学性质和工程性质，工程重要性和规模的大性质，工程重要性和规模的大小，以及压实机械可能达到的小，以及压实机械可能达到的压实程度等。粘性土一般要求压实程度等。粘性土一般要求达到或稍低于标准击实的最大达到或稍低于标准击实的最大干密度。干密度。第46页/共78页n n没有考虑土的不均匀性没有考虑土的不均匀性n n 由于土的形成方式及组成由于土的形成方式及组成材料的多样性，土成为一种很材料的多样性，土成为一种很不均匀的材料，因此土的压实不均匀的材料，因此土的压实性变化很大，有时，在不大范性变化很大，有时，在不大范围内的二个料场内，虽然土的围内的二个料场内，虽然土的粒
39、径和级配变化甚微，但其最粒径和级配变化甚微，但其最大干密度和最优含水率变化却大干密度和最优含水率变化却很大。很大。n n 第47页/共78页没有考虑土料压实性变化没有考虑土料压实性变化没有考虑土料压实性变化没有考虑土料压实性变化n n 干密度控制是根据击实试干密度控制是根据击实试验成果，用统计的最大干密度验成果，用统计的最大干密度平均值乘以设计规定的压实度，平均值乘以设计规定的压实度，即得填土压实干密度控制的下即得填土压实干密度控制的下限值。这样对于压实性好的土限值。这样对于压实性好的土料就会大大超压，对于压实性料就会大大超压，对于压实性差的土料，则压不到要求的干差的土料，则压不到要求的干密度
40、值，必须补压，有时甚至密度值，必须补压，有时甚至补压也达不到要求。补压也达不到要求。第48页/共78页 现场施工过程中对上堤现场施工过程中对上堤土料的含水率也应加以控制。土料的含水率也应加以控制。对于击实试验所得的含水率、对于击实试验所得的含水率、干密度关系曲线的形状是陡还干密度关系曲线的形状是陡还是缓。特别在干的一侧的曲线是缓。特别在干的一侧的曲线较陡时，在现场碾压时需要仔较陡时，在现场碾压时需要仔细控制含水率，如过干，就需细控制含水率，如过干，就需要用过多的压实功；如过分潮要用过多的压实功；如过分潮湿，就不稳定，容易形成湿，就不稳定，容易形成“弹弹簧土簧土”。第49页/共78页压实度为控制
41、指标压实度为控制指标 以前，一些工程直接用干以前，一些工程直接用干密度作为质量控制指标，由于密度作为质量控制指标，由于土压实性的变异性，现在多数土压实性的变异性，现在多数工程采用压实度这个相对指标工程采用压实度这个相对指标作为质量控制指标。干密度控作为质量控制指标。干密度控制不考虑土料压实性的变化，制不考虑土料压实性的变化，而采用压实度作为控制指标就而采用压实度作为控制指标就考虑了土料压实性的变化，压考虑了土料压实性的变化，压实度标准不变，随土料压实性实度标准不变，随土料压实性变化即随最大干密度值大小不变化即随最大干密度值大小不同而变化，要求达到的压实干同而变化，要求达到的压实干密度不同。根据
42、填土实际最大密度不同。根据填土实际最大干密度乘以设计规定的压实度干密度乘以设计规定的压实度求得填土压实干密度控制值。求得填土压实干密度控制值。第50页/共78页n n 压实度控制考虑了土料压压实度控制考虑了土料压实性变化，压实度相同代表所实性变化，压实度相同代表所需压实有效功能相等。这样，需压实有效功能相等。这样，只要含水率在要求的范围内，只要含水率在要求的范围内，施工时，有可能选用同一种碾施工时，有可能选用同一种碾压参数，避免不必要的超压和压参数，避免不必要的超压和补压现象。补压现象。n n 但采用压实度控制，必须但采用压实度控制，必须已知该土的最大干密度，因此已知该土的最大干密度，因此必须
43、作击实试验。必须作击实试验。第51页/共78页2.22.2现场填土质量检测方法现场填土质量检测方法现场填土质量检测方法现场填土质量检测方法 1、填土压实质量检测项目、填土压实质量检测项目n n快快速速含含水水率率检检测测酒酒精精燃燃烧烧法法、电电炉炉炒炒干干法法、红红外外线线灯灯泡泡烘烘干干法法、放放射射性性同同位位素素测含水率等。测含水率等。n n原原位位密密度度检检测测环环刀刀法法、灌灌砂砂法法、灌灌水水法、放射性同位素法等。法、放射性同位素法等。n n现场碾压试验。现场碾压试验。第52页/共78页2 2、含水率检测、含水率检测、含水率检测、含水率检测 含水率含水率含水率含水率应采用烘干法
44、，并以此校正压实干密应采用烘干法，并以此校正压实干密应采用烘干法，并以此校正压实干密应采用烘干法，并以此校正压实干密度（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）度（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）度（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）度（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）。现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含。现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含。现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含。现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含水率的方法有酒精燃烧法、红外线烘干法、电炉水率的方法有酒精燃烧法、红外线烘干法、电炉水率的方法有酒精燃烧法、红外线烘干法、电炉水率的方法有酒
45、精燃烧法、红外线烘干法、电炉烤干法和微波含水率测定法等。烤干法和微波含水率测定法等。烤干法和微波含水率测定法等。烤干法和微波含水率测定法等。酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；微波含水率测定法适用于土粒径微波含水率测定法适用于土粒径微波含水率测定法适用于土粒径微波含水率测定法适用于土粒径0.5mm0.5mm，含，含，含，含水率为水率为水率为水率为0 030%30%的粘性土，电炉烤干法适用于砾的粘性土，电炉烤干法适用于砾的粘性土，电炉烤干法适用于砾的粘性土，电炉烤干法适用于砾质土。
46、质土。质土。质土。第53页/共78页3 3、密度检测、密度检测、密度检测、密度检测n n环刀法环刀法采用容积不小于采用容积不小于100cm3的环刀测定，方法与室内的环刀测定，方法与室内试验类似。一般需配置试验类似。一般需配置6-12个。个。堤防工程施工规范堤防工程施工规范 10.4.110.4.1之之3规规定：压实质量检测的环刀容积：定：压实质量检测的环刀容积：对细粒土，不宜小于对细粒土，不宜小于100cm3（内（内径径50mm）；对砾质土和砂砾料，）；对砾质土和砂砾料，不宜小于不宜小于200cm3（内径（内径70mm）。）。含砾量多环刀不能取样时，应采含砾量多环刀不能取样时，应采用灌砂法或灌
47、水法测试。用灌砂法或灌水法测试。若采用若采用土工试验方法标准土工试验方法标准规定方法以外的新测试技术时，规定方法以外的新测试技术时，应有专门论证资料，经质监部门应有专门论证资料，经质监部门批准后实施。批准后实施。第54页/共78页n n灌砂法：（分为用套环和不用灌砂法：（分为用套环和不用套环两种）套环两种）（不用套环时）（不用套环时）在试验地点，在试验地点，将面积约将面积约40cm40cm的一块地的一块地面铲平，在检查填土压实密度时，面铲平，在检查填土压实密度时，应将表面未压实的土层清除掉，应将表面未压实的土层清除掉，并将压实土层铲去一部分（其深并将压实土层铲去一部分（其深度视需要而定），使试
48、坑底能达度视需要而定），使试坑底能达到规定的深度。到规定的深度。在刮平的地面上按规定的尺在刮平的地面上按规定的尺寸挖试坑。挖坑时应将已松动的寸挖试坑。挖坑时应将已松动的试样全部取出，放入盛试样的容试样全部取出，放入盛试样的容器内，将盖盖好，称容器加试样器内，将盖盖好，称容器加试样的质量，并取代表性试样测定含的质量，并取代表性试样测定含水率。水率。第55页/共78页 称盛量砂容器加量砂质量，在试称盛量砂容器加量砂质量，在试坑上放置防风筒和漏斗，将量砂坑上放置防风筒和漏斗，将量砂经漏斗灌入试坑内，量砂下落速经漏斗灌入试坑内，量砂下落速度应大致相等，直至灌满试坑。度应大致相等，直至灌满试坑。试坑灌满
49、量砂后，去掉漏斗和防试坑灌满量砂后，去掉漏斗和防风筒，用直尺刮平量砂表面，使风筒，用直尺刮平量砂表面，使与原地面齐平，将多余的量砂倒与原地面齐平，将多余的量砂倒回量砂容器，称量砂容器加剩余回量砂容器，称量砂容器加剩余量砂质量。量砂质量。按规程公式计算湿密度和干按规程公式计算湿密度和干密度。密度。第56页/共78页n n灌水法：灌水法：与灌砂法类似。是与灌砂法类似。是在挖好的试坑内，先铺一层或在挖好的试坑内，先铺一层或两层厚两层厚0.1mm塑料薄膜塑料薄膜,然后向然后向试坑内灌满水试坑内灌满水,量测试坑体积，量测试坑体积，推算土的密度。其试验要点如推算土的密度。其试验要点如下：下：第57页/共7
50、8页 在在试试验验地地点点，整整平平地地面面，面积要大于套环面积。面积要大于套环面积。按按确确定定的的试试坑坑直直径径划划出出坑坑口口轮轮廓廓线线，在在轮轮廓廓线线内内下下挖挖至至要要求求的的深深度度。将将坑坑内内的的试试样样装装入入盛盛土土容容器器内内。称称试试样样质质量量。测定含水率。测定含水率。试试坑坑挖挖好好后后，放放上上相相应应的的套套环环，并并用用水水准准尺尺找找平平，将将大大于于试试坑坑容容积积的的塑塑料料薄薄膜膜沿沿坑坑底底、坑壁紧密相贴。坑壁紧密相贴。第58页/共78页 记记录录储储水水筒筒内内初初始始水水位位高高度度，打打开开储储水水筒筒内内注注水水开开关关，将将水水缓缓慢