土工击实试验

土工击实试验培训

演讲人：方克海

1、击实的原理

击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击

实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最佳含水率,作为填土施工控制质量主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。 2、土击实性的意义

用土作为填筑材料，如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等，工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土，原状结构已被破坏，孔隙、空洞较多，土质不均匀，压缩量大，强度低，抗水性能差。为改善填土的工程性质,提高土的强度，降低土的压缩性和渗透性，必须按一定的标准，采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准，以满足工程的质量标准。 3、 击实试验注意事项 3.1 土的均匀性

取样时样品的均匀性不好控制，如果取样不准，即使其他方面控制的多么准确，最终的击实数据也是不可靠的。所以

取样一定要认真细致，确保试样能够代表母体。对于中粗粒土，必须严格用四分法将试样缩分至需要的总数量，然后再分成5个试样，每个试样 6kg 左右。这5个试样要代表原土样的实际级配，不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。否则，由此引起的试验结果数据变异大，无规律，击实曲线无峰值或呈波浪线等。 3.2土样制备方法的影响

依据规范进行土样的制备工作，对于天然含水率高的土样，宜用湿土法，对于天然含水率低的土样，宜用干土法。按四分法至少准备5个试样，按2%～3%含水率递增（递减），拌匀后装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用，击实试验中按公式计算出来的理论加水量制样并不能达到理想结果，水分损失不可避免。实际操作中未必有很好的密封装置，尤其在室温较高的情况下，就不容易满足试验精度要求。通过大量反复试验，得出下列规律：

在室温为24℃～28℃时，实际加水量比理论加水量多0.5%～0.8%，闷料一天后，含水率与预估含水率非常接近，土在第二天含水率降低1%以内；室温为28℃～35℃时，实际加水量比理论加水量多1.0%～1.2%，闷料一天后，含水率与预估含水率非常接近，土在第二天含水率降低1%左右。 对于同样的土样，含水率随着温度和时间的增加而明显降低，而制备好的土样最好放置24h，以便分子充分扩散，

保证水分均匀。因此，加水量宜根据试验所得的经验值换算为实际加水量。当然，土样不宜放置太久，否则水分损失过多，从而影响试验结果。 3.3润滑剂的影响

击实试验中，在击实筒及护筒内壁均匀地抹上一薄层凡士林，从而减少土体与筒壁的摩擦力，即减少克服摩擦力所做的功Wf 。当击实功及击实方法不变，即击实试验的击实功总功W总保持不变时，认为抹有凡士林与未抹凡士林两种情况下，土体间的摩擦力相同，克服土体间的摩阻力做的功ωf1相等，因此，土体所获的实际击实功ω=W总- Wf -ωf1增大，使得土体的干密度增大。未抹凡士林的土体与筒壁的摩擦力较大。抹了凡士林之后，使得土体与筒壁的摩擦力较小，克服摩擦力所做的功也相应减少，从而使得土体所获得的实际击实功增大。因此，抹有凡士林的干密度较未抹凡士林的干密度要大。但是如果土样含水率较高时，做试验是有自由水溢出也能起到润滑的作用。 3.4 每层装土的质量的影响

击实时，将制备好的土样分3～5层倒入筒内，小筒按三层法，每次约800～900g，按五层时，每次约400～500g，对于大试筒，按三层法，每层试样1700g左右，装料时，每层质量尽量相等，得出的最大干密度值大，若每层质量不同，得出的最大干密度偏小。

3.5 余土高度的影响

试样击实后，击实筒内的土与击实筒高度往往并不完全吻合，一般来说，总会有部分土超过或未达到筒顶高度，这部分土的高度成为余土高度。试验中，由于余土高度不一，各点所受的击实功不同，使得击实曲线上各点不是在等功能下得到的干密度，从而增加其离散性，影响试验结果。因此，必须严格控制好余土高度。 3.6 土的颗粒级配好坏的影响

所谓颗粒级配好是指各种粒径的土颗粒都有的土样，相反组成土体的土颗粒粒径均一，则称颗粒级配不好，把两种不同颗粒级配的一般黏土样进行试验就能得到级配好易压实，最佳含水率比级配不好的要小，最大干密度比级配不好的要大。在一定的击实功作用下，土的最优含水率和最大干密度与土的性质有关。在土的性质中，土的粒径不同对土的压实性会有不同的影响。因为土都是由大小不同的土粒组成的，即不同的土有着不同的粒径级配，随着颗粒大小及粒径级配的不同，土的性质相应地发生变化。 结论

通过对室内击实试验过程分析得到如下结论：

不同的试验方法得出不同的最佳含水率及最大干密度。因此，室内击实试验应根据现场条件选择合适的试验方法。作为施工控制用的室内标准击实试验，在取土时应尽量选择

更有代表性的土样，针对变异程度较大的土在施工过程中，必须补做击实试验，以便更好地指导施工

配料过程中，含水率随存放时间和室内温度及储存时间而不断变化，为了保证试验的准确性，配料过程中的实际加水量需随着存放时间和室温温度相应变化，以保证各点的含水率以2%～3%的递增（递减）

凡士林及余土高度对干密度的影响是不可忽略的，因此，在击实过程中，应该在击实筒及护筒内壁涂抹凡士林，以减少筒壁和土的阻力。准确计算每层所加的质量，并严格控制余土高度在规范允许的范围内。

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