水利百科

土的压实

2023-04-07

简介

用机械方法使土粒彼此移近,土的体积减小,以达到一定的密实程度的措施。压实也意味着土在含水量几乎不变情况下,空气含量达到最小或饱和度增加到最大。压实的机械方法有碾压、夯击或振实等。压实的目的是为了提高强度、减小压缩性,降低它的渗透性。现场上必须严格控制压实的质量,使压实土的性质满足设计要求。

土料的压实性能常用室内击实试验测定。室内击实试验中制备五、六份不同含水量的粘性土料, 每份土料用相同的击实方法, 测出不同含水量的击实干密度, 其连线称为某功能下的击实曲线(如图)。击实曲线上干密度的最大值称为最大干密度; 对应最大干密度的含水量称为最优含水量, 落锤下落对单位体积的土所做的功称为击实功或单位击实功; 土在已知击实功下能够在最优含水量时最有效地击实。

室内击实试验标准

击 实 方 法 击 实 筒 锤底
直径
锤 重 落距 层数 每层
击数
单位体积击实功
容积 直径 kJ/m3
(kgf·cm/cm3)
cm2 mm mm N cm
南实处型击实试验 1000 92.15 50 24.5165
(2.5kgf)
46 3 25 845.8
(8.625)
标准仪击实试验 1000 100 50.0 24.5165
(2.5kgf)
30 3 27 595.8
(6.075)
简易击实试验 333.3 100 100 24.5165
(2.5kgf)
30 1 15~50
苏联公路研究所击实试验 1000 100 100 24.5165
(2.5kgf)
30 3 22~40 485.4~882.6
(4.95~9.00)
普氏(Proctor)击实试验 944 101.6 50.8 24.4651
(5.5lbf)
30.48 3 25 592.4
(6.04)
美国各州公路联合会(AASHO)
击实试验
944 101.6 50.8 24.4651
(5.5lbf)
30.48 3 25 592.4
(6.04)
2124 152.4 56 589.8
(6.01)
重型(Modified AASHO)击实
试验
944 101.6 50.8 44.482
(10lbf)
45.72 5 25 2693.0
(27.46 )
2124 152.4 56 2681.0
(27.34)
加州承载比(CBR)试验 2124 152.4 50.8 24.4651
(5.5lbf)
30.48 3 62 击实完成后进行承载力试验
44.482
(10lbf)
45.72 5
搓捏式小型击实试验 62.4 12.7 33.3 177.928
(40lbf)
5  

注:(1) 1kgf=9.8066N; (2) 1lbf=4.4482N.

干密度与含水量关系曲线

粘性土的击实原理如下:粘性土在低含水量时,土粒外围水膜薄, 表面张力形成的毛管压力大, 土粒间摩阻力高, 相互位移困难, 故击实粘性土在低含水量时的干密度低, 并呈絮凝结构。逐渐增加含水量, 水膜变厚, 水膜的润滑作用逐渐增大, 表面摩阻力随之减小, 击实干密度增大。当含水量增到某一值时, 干密度达到最大。如再增加含水量, 则由于土中自由水增多, 抵消了部分击实功,孔隙中气体处于封闭状态,不能排出, 使干密度反而降低, 并呈分散结构。同一种土, 不同功能击实曲线的特征是, 击实功越大, 最大干密度越大, 而最优含水量越小。

粘性土室内击实试验有好多种, 它们可以模拟现场压实设备达到的结果。中国多采用南实处型击实试验(1984年改为标准仪击实试验), 简易击实法有时也应用。国际上普遍采用普氏击实试验和重型击实试验,前者多数用于土坝、公路填方等, 后者常用于承受重型荷载, 如机场和公路的基层。后者的击实功能较前者高4.55倍。还有一种搓捏式小型击实试验, 主要用于研究工作。这些试验的标准规格见表。

现场压实质量一般用压实度控制。填土的控制干密度为室内标准功能击实试验的最大干密度与压实度之积, 压实度数值范围从0.92至0.98, 其大小取决于坝的等级。控制的填筑含水量应在最优含水量上下2%至3%, 以使压实填土在适宜的强度和渗透性能下,饱和后的附加湿陷量和孔隙压力为最小。粗颗粒土的压实多采用振动法。一般要求粗颗粒土压实到相对密度70%以上

英文

soil compactiontudeyashi