擊實的工程意義及試驗原理

　　1)工程意義

　　工程中需要對土施加一定的功，使其變得密實從而具備強度，在功一定的情況下，土被壓實的程度和含水率有關，擊實試驗就是模擬現(xiàn)場施工或壓實條件，尋找在該條件下達到最大干密度的含水率，并以此作為現(xiàn)場壓實的評定依據(jù)—壓實度。

　　2)原理：擊實是指采用人工或機械對土施加夯壓能量(如打夯、碾壓、振動碾壓等方式)，使土顆粒重新排列緊密,對于粗粒土因顆粒的緊密排列，增強了顆粒表面摩擦力和顆粒之間嵌擠形成的咬合力;對細粒土,則因為顆粒間的靠緊而增強粒間的分子引力,從而使土在短時間內(nèi)得到新的結(jié)構強度。在擊實的過程中，由于擊實功系瞬時作用土體，土體內(nèi)的氣體部分排除，而所含的水量則基本不變。擊實試驗分輕型擊實和重型擊實。兩者的本質(zhì)區(qū)別是擊實功不同，重型擊實法的單位擊實功為輕型擊實法的4.5倍。

　　室內(nèi)擊實試驗

　　1)適用范圍

　　本試驗適用于細粒土，分輕型擊實和重型擊實。小試筒(直徑10cm×12.7cm)適用于粒徑不大于20mm的土，大試筒(直徑15.2cm×17cm)適用于粒徑不大于40mm的土。當最大粒徑≥40mm，且該粒級含量大于5%時，應用大尺寸試筒進行擊實，或進行最大干密度矯正。筒的最小尺寸大于最大粒徑5倍以上，擊實層厚度大于粒徑的3倍以上。當細粒土中粗粒土的含量大于40%或粒徑大于0.005mm的大于總含量的70%，還應做粗粒土最大干密度試驗 ，其結(jié)果與重型擊實結(jié)果比較，最大干密度取兩種結(jié)果大的一種。

　　2)試驗步驟：

　　(1)試樣制備：根據(jù)工程要求，按規(guī)定選擇輕型或重型試驗方法。根據(jù)土的性質(zhì)(含易擊碎風化石數(shù)量多少，含水率高低,)按表2-14規(guī)定選用干土法(土不重復使用)或濕土法。對于高含水率土宜選用濕法。

　　土的擊實特性

　　(1)擊實曲線有個峰值,說明在一定的擊實功作用下，只有當土的含水率為某一定值(最 佳含水率時,土才被擊實至最大干密度。

　　(2)當土含水率偏干時,含水率的變動對干密度的影響要比含水率偏濕時的影響更為明顯。

　　(3)擊實曲線的右上側(cè)為飽和曲線，擊實曲線位于飽和曲線的左下側(cè)。因為擊實作用不能將土中封閉的氣體排出，即擊實土不可能達到完全飽和狀態(tài)。

　　(4)不同土類的擊實特性不同。含粗粒越多的土，其最大干密度值越大，而最 佳含水率越小。

　　記住公式

　　壓縮系數(shù) a=(e1-e2)/(p1-p2)

　　壓縮指數(shù) Cc=(e1-e2)/(lgp2-lgp1)

　　體積壓縮系數(shù)mv=a/(1+e1)

　　壓縮模量 Es=(l+e1)/a

　　先期固結(jié)壓力和與土層天然固結(jié)狀態(tài)判斷

　　土層歷史上所曾經(jīng)承受過的最大固結(jié)壓力，稱為先期固結(jié)壓力Pc。用來判斷天然土層的固結(jié)狀態(tài)。天然土層可區(qū)分為下列三種固結(jié)狀態(tài)。

　　(1)超固結(jié)狀態(tài):該天然土層在地質(zhì)歷史上受到過的固結(jié)壓力Pc大于目前的上覆壓力的情況。 OCR>1

　　(2)正常固結(jié)狀態(tài):指的是土層在歷史上最大固結(jié)壓力作用下壓縮穩(wěn)定，但沉積后土層厚度無大變化，也沒有受到過其他荷載的繼續(xù)作用時的狀態(tài)。 OCR=1

　　(3)欠固結(jié)狀態(tài):土層歷史上曾在作用下壓縮穩(wěn)定，固結(jié)完成，以后由于某種原因使土層繼續(xù)沉積或加載，形成目前大于Pc的自重壓力，但因時間不長，作用下的壓縮固結(jié)還沒有完成，還在繼續(xù)壓縮中。因此這種固結(jié)狀態(tài)的土層，是為欠固結(jié)。OCR<1

　　直剪試驗又分為快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種方法。

　　(1)快剪，豎向壓力施加后立即施加水平剪力，而且剪切速率也很快，從加荷至剪壞只有3-5min。由于速度快，可認為土樣沒有排水固結(jié)，模擬不排水過程，排水不良、施工快。

　　(2)固結(jié)快剪，豎向壓力施加后，給予充分時間使土樣排水固結(jié)，固結(jié)終了后再施加水平剪力，在3-5min中把土樣剪壞，即剪切時模擬不排水條件�？⒐ぞ茫�荷載突然增大

　　(3)慢剪，豎向壓力施加后，給予充分時間使土樣排水固結(jié)，固結(jié)終了后再施加水平剪力，使土樣在受剪過程中，一直有充分時間排水和應變。透水好、荷載增加慢

　　上述三種方法對粘性土是有意義的，但對于滲透性大的砂性土都是排水剪。

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