土工标准击实试验中若干问题分析

土工标准击实试验中若干问题分析
作者：韩朝冰
来源：《科技创新导报》 2013年第28期
韩朝冰
（公主岭市公路工程段吉林公主岭 136100）
摘要：路基强度检测通常用到的方式是压实度检测实验，室内标准击实试验结果的准确
程度十分的重要，其影响的因素特别的多。

以下的内容详细的探讨了实际工程中经常出现的压
实度大于1的现象以及相关试验数据的处理情况，对碾压含水率范围都进行了比较，通过对上
述问题以及因素的讨论，提出具有合理性的试验方法，用许多的数据说明了土的类别、塑性指数、含水率、干法、湿法以及土样的重复使用、余土高度等影响的因素。

为指导现场施工带来
了很多的方便。

关键词：击实试验最佳含水量最佳干容重压实度
中图分类号：U416.03 文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2013)10(a)-0000-00
本文的内容是结合现行规范，对相关问题展开讨论并分析，在不同的工程建设中需要测出土的最佳含水率以及最大干密度，对填料展开室内击实试验，这样就可以控制土的压实质量。

土的特性属于一种液、固、气三相体，土颗粒之间被水和气体所占据，而液体和固体的压缩率
与液体相比，完全可以忽略，土体的压实实质上是在挤出土中气体。

击实试验是道路地基、建
筑物地基、室内地坪及场地平整等验收以及施工非常至关重要的参考。

为了使路基土的水稳性
以及强度得到全面的改善，利用标准击实实验，在土样在规定的压实功作用下，降低空隙，为
增强土的密实度，颗粒重新紧密安排，增大颗粒之间嵌挤形成的咬合力以及颗粒表面的摩擦力，同时也增加颗粒间的分子引力。

在击实试验的实际操作的过程中，通常情况下都会出现结果判
读不是十分精确及试验方法不合乎实际等方面的问题，就会造成质量判定以及数据的精确程度。

试验结果的准确性，会很大程度上影响工程的质量与安全。

而在室内土工击实试验中，有很多
的细节因素影响着试验的成功的几率以及试验结果的准确度，为了给工程提供理论性依据，要
通过同一土样进行反复击实验。

1 击实试验的实际意义
土工击实试验是用来判定在某种击实功作用下的土的压实度性能是否良好，土工击实试验
是利用标准的击实方法，检测土的含水率以及密度之间的关联，从而确定土的最优含水率以及
最大干密度，可以得出土在不同击实功不同含水量下的压实性能，以此作为建筑物填土施工时
的压实度控制的条件。

它对于路面基层、公路路基施工的质量起着非常重要的意义，为公路路基、路面基层施工的质量控制提供有作用的数据，指导每层路基填筑工程。

土可能达到的最佳
密度范围与相对应的含水量值，尽最大的可能性自然土的压实的状态，为填方设计施工合理选
用填筑密度以及填筑含水率带来有利的依据。

通常情况下，对于回填土工程，必须做击实试验。

这样能够使达到土方回填最大的密实程度。

2 土工标准击实试验中若干问题分析
2.1 试验土样
但如果是分阶段或者是分层施工利用的土体有差异，在验收以及施工的过程中，通常情况
下一个工程仅需要做一组击实试验，并将所得最佳含水量和最大干密度作为施工和验收的理论
性依据。

为了能够得到最大干密度以及最优含水量作为相对应土体的判定的凭据。

应根据不同
土体的特征依次进行击实试验，倘若不进行分别实验，将基坑侧壁回填土击实试验成果直接运
用在工程室内地坪回填土验收检测，很容易会造成现场检测所得干密度往往会大于击实试验求
得的最大干密度，这样结果往往不正常。

2.2 土样的制备方法
土样的制备方法不是一致的，所得的击实试验的最后的数据一定会有差距的，根据现有的
实验表明，以天然土样最大干密度最小，风干土样次之，烘干土样最大，最佳含水率以烘干土
样最小。

风干法制料与湿法制料或过程中，土体内部封闭气泡会有很大的一部分会存在的，这
样孔隙气体就会承担相当多的一部分击实功，在烘干的程序中，土体颗粒间封闭气泡由于水分
散失而一点一点的消失，土体颗粒主要承担击实功能，从而土体发生永久性体积的改变，得到
相对很高的干密度。

击实时气泡体积变小仅仅是暂时的，击石功会因此转变为孔隙压力，土体
颗粒实际所受击实功实际上并不大，仅能使颗粒更高层次的定向排列，土体击实后回弹量相对
很大，不容易发生变形，能达到的密实度相对较小，得到的干密度比烘干法击实验要明显。

2.3 土样的重复使用
土样的重复使用，对击实功对土的影响十分大。

最大干密度以及最优含水率都比不重复使
用的稍微要大一些。

铁路工程土工试验规程，土样最好不用重复使用，对高塑性黏土以及易击
碎的脆性颗粒不应该重复使用。

首先，土样被击实后再恢复到原来的松散状态的可能性极低，
从而造成加水浸透比较困难，对高塑性黏土以及试验精确程度带来很大的影响。

其次，土颗粒
在不断的夯打中被击碎，结构以及级配发生改变，粒径变小，比表面积增大；因为重复使用土
样的数量约是不重复使用的五分之一，很大程度上增加了试验以及运输时的工作的数量，故公
路土工试验规程规定除易击碎的土样外，土样可以反复的利用。

2.4 击实功的影响
通常情况下干密度越大，最优含水率越小，击实功越大，土的孔隙相对很小，凡事都有一
定的限度，即使击实功能增大，最大干密度的增加也不显著。

当含水率增加至接近最优含水率时，击实已经不能够完全的将这些气体排出，击实不可能全部都达到饱和状态，因为土内孔隙
中的气体基本上都是与大气隔绝的封闭状态，饱和曲线一定会是在击实曲线的右上侧。

若要使
土的干密度达到最大，理论上最大干密度就是将土中所有气体全部排出，就要尽量的降低其孔
隙比，此时土一般情况下体处于饱和状态，孔隙比最小。

在击实过程中，当土样相对有些干时，土颗粒保持疏松状态，此时外界大气与土中的孔隙处于接通的状态，气体易被挤出，土体很容
易被击实，其密度加大。

2.5 余土高度的影响
我们把标准击实试验结束后大于击实筒上沿的那部分土柱的高度称为余土高度，由于人为
的操作一定会有误差的，结果多多少少都会留下些余土，标准击实曲线指的是余土高度为零时
含水率以及单位体积击实功下干密度等功能曲线。

由于余土高度的不断加大，试样的单位体积
相对加大，所受的单位体积击实功就会减小。

2.6 余土高度的控制
余土高度如果超过规范要求则试验是一定要重新做的，所以控制好余土高度是增大试验的
成功几率的必要措施。

试验规程中规定击实试验过程中土体积不可以大于击实筒顶面，此时土
样接受总击实功是一样的，密度是可以进行比较的，但因为不清楚每层装多少土才可以使击实
后体积达到规范的规定，余土高度只的是，有时会出现土超过或是未达到顶端高度。

3 试验数据的处理
现在的工程上求最优含水率以及最大干密度通常都会利用图解法，这就要求击实曲线一定
要圆滑并且准确，利用十分精确与方便的Excel的强大图表功能对试验结果进行处理。

尽管如此，有些地方还用手工绘制击实曲线图，这会造成误差相对很大。

甚至还有很大一部分工程一
线的试验人员土样的最大干密度是从5个试验点中选出的最大的干密度值，这属于非常大的错误，最大干密度应是击实曲线的最大值。

4 结语
击实试验是土工检测中经常用到的一种试验，室内击实试验应根据现场条件选择合理的试
验方法。

不一样的试验方法得出不同的最优含水率及最大干密度。

相关规范对击实试验的规定
以及描述都不是很长，给了试验者一定的发挥以及想象的余地。

在土工试验中，室内标准击实
试验是至关重要的，标准击实试验所得出的最大干密度的真实性以及准确性直接关系到路基工
程的成本以及质量。

只有仔细的阅读规范，总结挑选出实践操作的一些经典经验，才能确定击
实试验的准确程度。

击实试验是提供准确有意义的数据，用来指挥实际施工的整个过程，这样
就可以控制工程质量的主要目标。

施工人员必须仔细的遵守工艺标准、操作规程及工艺卡规定
进行各步骤作业，认真负责，工序的顺序不会凌乱，在自检合格后再交施工负责人及质检员检验；施工企业应该加大管理的力度，严格执行岗位责任制，端正质量与进度关系，保证质量第一。

试验人员一定要拥有仔细认真负责的态度，试验数据应该公正科学并且具有准确性。

最大
干密度小于真实值会下降，路基工程的质量，最大干密度高于真实值则会显著的加大压实成本，一定要让施工人员有很高的重视。

但是，由于其影响的原因非常的多，也给很多试验人员带来
一些误区，因此只有理解相关规范以及深入学习，才能使试验结果更加准确，更好地指导施工。

文中提出的选择准确控制含水率、合理的土样制备方法、认真的控制余土高度的方法在击实试
验具体操作中简单可行，减少了试验中的大量的差异，对于提高击实试验成功率有很大帮助，
对有针对性地控制施工质量、指导现场施工具有一定的显示意义。

参考文献
[1] 张迅,冯坤,王鹏飞.对土工标准击实试验中几个问题的探讨[J].隧道建
设,2008(5):566-569.。