击实试验方法.pdf

学科：工程地质学 词目：击实试验词目：击实试验 英文：proctor compaction test 释文：击实试验是用锤击实土样以了解土的压实特性的一种方法。这个方法是用不同的击实功（锤重落距锤击次数）分别锤击不同含水量的土样，并测定相应的干容重，从而求得最大干容重、最优含水量，为填土工程的设计、施工提供依据。击实试验可分标准击实法和单层击实法两种。压实度检测方法对于分层回填的输水管线等要检测每一层回填压实后的压实度，以确定是否满足设计要求。该试验首先采用标准的击实方法，确定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含水率。现场采用环刀法取样，测定压实后的干密度，与标准干密度对比计算出压实度。1、击实试验 该试验可采用轻型击实和重型击实两种方法。轻型击实试验适用于粒径小于 5mm 的粘性土，其单位体积击实功能为 592.2kJ/m3；重型击实试验适用于粒径小于 20mm 的土，其单位体积击实功能为2684.9kJ/m3。1.1 仪器设备 1.1.1 击实仪：由击实筒、击锤和护筒组成，其尺寸应符合下表规定。击实仪主要部件尺寸规格表 1.1.2 击实仪的击锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落。1.1.3 天平：称量 200g，分度值 0.1g。1.1.4 台秤：称量 10kg，分度值 5g。1.1.5 标准筛：孔径为 20mm 圆孔筛和 5mm 标准筛。1.1.6 试样推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。1.1.7 其他：烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀和保湿设备等。1.2 操作步骤 1.2.1 试样制备采用干法制备。取一定量的代表性风干土样（轻型约为 20kg，重型约为 50kg），放在橡皮板上用木碾碾散，并分别按下列方法备样 m （1）轻型击实试验过 5mm 筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率，按依次相差约 2%的含水率制备一组（不少于 5 个）试样，其中应有 2 个含水率大于塑限，2 个含水率小于塑限，1 个含水率接近塑限。按下式计算应加水量：1+0.010 m=（）0.01（0）式中 m土样所需加水质量，g；m 风干含水率时的土样质量，g；0风干含水率，%；土样所要求的含水率，%。（2）重型击实试验过 20mm 筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。按依次相差约 2%的含水率制备一组（不少于 5 个）试样，其中至少有 3 个含水率小于塑限的试样。然后按照上式计算加水量。（3）将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土样约 2.5kg，重型击实取土样约 5.0kg），按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间分别为：高液限粘土不得少于 24h，低液限粘土可酌情缩短，但不应少与2h。1.2.2 试样击实 1.2.2.1 将击实仪放在坚实的地面上，击实筒内壁和底板涂一薄层润滑油，联接好击实筒与底板，安装好护筒。检查仪器各部件及配套设备的性能是否正常，并做好记录。1.2.2.2 从制备好的一份试样中称取一定量土料，分 3 层或 5 层倒入击实筒内并将土面整平，分层击实。对于分 3 层击实的轻型击实法，每层土料的质量为600800g，（其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的 1/3），每层 25击；对于分 5 层击实的重型击实法，每层土料的质量宜为9001100g（其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的 1/5），每层 56击。手工击实应保证使击锤自由垂直下落，锤击点必须均匀分布于土面上。击实后的每层试样高度应大致相等，两层交接面的土面应刨毛。击实完成后，超出击实筒顶的试样高度应小于 6mm。1.2.2.3 用修土刀沿护筒内壁削挖后，扭动并取下护筒，测出超高（应取多个测值平均，精确到 0.1mm）。沿击实筒顶细心修平试样，拆除底板。如试样底面超出筒外，亦应修平。擦净筒外壁，称量，准确至 1g。1.2.2.4 用推土器从击实筒内推出试样，从试样中心处取 2 个一定量土样（轻型为 1530g，重型为 50100g）平行测定土的含水率，称量准确至 0.01g，含水率的平行误差不得超过 1%。1.3 计算 1.3.1 按下式计算击实后各试样的含水率：=（m/md1）100 式中 含水率，%；m湿土质量，g；md干土质量，g。1.3.2 按下式计算击实后各试样的干密度：1+0.01 d =式中 d干密度，g/cm3；湿密度，g/cm3；含水率，%。1.3.3 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线。曲线上峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能给出峰值点，应进行补点试验。2、环刀法检测干密度 2.1 仪器设备 2.1.1 环刀：内径 68cm，高 23cm，壁厚 1.52cm。2.1.2 天平：分度值 0.1g；2.1.3 其他：切土刀等。2.2 操作步骤 2.2.1 将环刀打入需要检测压实度的土层中取土样。2.2.2 用修土刀将环刀两端的余土削去，与环刀口面齐平，并用剩余土样测定含水量。2.2.3 擦净环刀外壁，称环刀与土合质量 m1，准确到 0.1g。m1m2 2.2.4 按下列公式计算湿密度及干密度：V =1+0.01 d =式中 湿密度，g/cm3；m1环刀与土合质量，g；m2环刀质量，g；V 环刀体积，cm3；d干密度，g/cm3；含水率，%。2.2.5 本试验需进行二次平行测定，取其算术平均值，其平行差值不得大于 0.03 g/cm3。