土击实试验因素

土的击实试验影响因素
【摘要】土的击实试验影响因素众多，本文在分析了土的击实试验的意义、原理与方法的基础上，探讨了几点影响土的击实试验的因素。

一、土的击实试验的意义、原理与方法
（一）土的击实试验的意义
土体是道路沿线、土坝等土工构筑物的建筑材料。

经过挖掘搬运的土，其原始结构已被破坏，天然含水量也发生了变化。

在没有击实或压实之前，其抗剪强度较低，压缩性大且很均匀，遇水后还可能产生湿陷。

为了满足建筑物稳定性的要求，必须用夯实或辗压等方法使填土密实，使土的密度增大、强度增高、变形减小、透水性降低，并为路基设计、确定路基设计回弹模量和适宜的路面组合类型、路基压实、防护与加固等提供工程地质依据和必要的设计参数。

为此，在选择土料时，必须研究土的击实性。

目前，击实试验是研究土的击实性的常用方法。

通过击实试验，确定在什么样的情况下，才使填土达到最好的密实效果。

也即找出在击实作用下，土的干密度、含水率之间的关系和基本规律，从而选定适合道路工程需要的含水率和与其相应的干密度。

（二）击实试验原理
击实试验是把某一含水率的土样装入击实筒内，按规定的落距和次数用击锤打击土，然后取出测其含水率和干密度，用一种土配制成多个不同含水率的土样做试验，测得相应的含水率和干密度，其含水
率与干密度的对应关系并绘出ρd-W关系曲线图。

室内击实试验是用一定体积的击实筒和锤击功，用调整试样含水量的方法进行数次击实试验，测得土的最大干密度和其对应的最佳含水量。

击实试验以单位体积击实功的大小划分为轻型击实和重型击实两种，设计时按工程需要和调整压实系数进行选择。

（三）击实试验方法
1、击实试验方法选择
目前国内常用的击实方法有两种：
（1）轻型击实：适用于粒径小于5mm的细粒土，锤底直径为51mm，击锤质量为2.5kg，落距为305mm，单位体积击实功为591.6kJ/m3；分3层夯实，每层25击。

（2）重型击实：适用于粒径不大于40mm的土，击实筒内径为152mm，筒高116mm，击锤质量为4.5kg，落距为457mm，单位体积击实功为2682.7kJ/；分5层击实，每层56击。

2、击实试验步骤
（1）将击实仪平稳置于刚性基础上，击实筒与底座联接好，安装好护筒，在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油。

称取一定量试样倒入击实筒内，分层击实。

轻型击实试样为2-5kg，分3层，每层25击；重型击实试样为4-10kg，分5层，每层56击，若分3层，每层94击。

每层试样高度宜相等，两层交界处的土面应刨毛。

击实完成时，超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。

（2）卸下护筒，用直刮刀修平击实筒顶部的试样，拆除底板，
试样底部若超出筒外，也应修平，擦净筒外壁，称筒与试样的总质量，准确至1g，并计算试样的湿密度。

（3）用推土器将试样从击实筒中推出，取2个代表性试样测定含水率，2个含水率的差值应不大于1%。

（4）对不同含水率的试样依次击实。

室内击实试验的影响因素很多，主要有试验方法和标准、击实功能、土的含水量、土的种类和级配以及有机质含量等。

二、土的击实试验影响因素
（一）实验方法
击实试验分干土法（风干土依次加水）和湿土法，铁道部曾对高含水率的粘质土进行过比较试验，发现这两种方法求得的结果有很大的差别。

对于最大干密度，干土法大，湿土法小；对于最佳含水率，干土法小，湿土法大。

对于这种高含水率的土，如果仍按干土法做击实试验，则在无形中增大了对土基压实的要求，施工中实际是达不到的。

而其对于高含水率的土，试料的干燥处理往往影响着试验效果，因而这类土采用湿土法比较符合实际。

除此之外也有采用烘干土做试验的，但实践证明，用烘干土做试验得到的最佳含水率偏小，而最大干密度偏大，所以对于非高含水率的土选用干土法更为合理。

在实际操作中，当环境或场地条件难以确定时，也可以用50℃温度下烘干的土样来代替风干土做试验；
（二）击实功
击实功越大则土体的孔隙比越小、干密度越大，最佳含水率越小，
但这种增大击实功是有一定限度的，超过这一限度后即使击实功增加，其最大干密度再增加效果也不明显，由于最大干密度是将土体内所有气体全部排放，此时土体处于饱和状态，孔隙比最小。

土体颗粒处于疏松状态，此时土内孔隙多与外界大气联通，因此气体易被挤出，土体易于击实，密度增大范围也较大，当含水率增大或接近最佳含水率时，土内孔隙中的气体几乎处于同大气隔绝的封闭状态，这种情况下即使击实也难以将气体排出，因此即使击实也不能使其达到完全饱和状态。

（三）击实余土
在进行公路土工击实试验之后，总有些土柱高度被视作余土高度，因为余土高度比筒顶高要高。

由于在实际操作过程中若总是存在过大的余土高度，那么关系曲线中所显示的干密度就不是实际情况中的干密度，这样所得的试验结果就会出现很大误差。

所以，规程规定，击实试验中的余土高度一定要控制在5mm以内。

对于这种现象所采取的主要措施是：重型与轻型击实筒都是115mm的高度，护筒都是50mm 的高度，大约是击实筒的1/2.如果进行3层击实的划分，在进行土样增加的过程中，第1层土样的高度要位于靠近筒中部的10mm处，土样的第2层要和击实筒口高度相平，土样的第3层要和护筒顶部相平。

这种土样加层方法能够保证公路土工击实试验的准确性。

（四）土的级配与类型
在击实功相同的前提下，土的级配和土样黏粒含量也在一定程度上影响着击实成果。

在比较具有不同土质的土工击实试验之后发现，
具有相似的黏性土击实曲线形态，都会产生试样土干密度峰值点。

击实功相同的情况下，塑性指数越高，土颗粒就会越细，土黏粒含量就会越大，最优含水率就会越高、最大干密度就会越低、就越不容易击实。

原因就是随着不断增加的土中黏粒，土中的水属于结合水，特别是在动荷载影响下，很难排水与击实土体，而且随着不断加大的颗粒，试样土塑性就会不断的下降，水膜间分子联结的程度比较小，极易击实。

此外，土颗粒级配在很大程度上影响着土击实性，粗粒含量越大、级配良好的土击实性就会越好，而且土的最大干密度就会越高。

如果试样土的级配不合格，那么击实试验通常就会达不到理想的效果。

土中的有机质对土的击实结果有不好的影响，因为有机质亲水性强，不易将土击实到理想的干密度，而且有机质还可能进一步分解使土性质恶化，因此填料对有机质含量有一定的限制。

（五）涂润滑油
按规范操作，在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油，可以保证土样侧壁光滑。

但当土样含水率稍大时，击实完成后，击实筒连土样紧紧粘在底座上，不易取下。

当含水率较小时，由于土样粘结性差，击实完成取筒时，会有部分土样粘在底座上，造成击实土样不完整，湿密度不准确，且很难弥补。

而在底座面也涂一层润滑油，上述问题迎刃而解。

结束语
通过试验求得最优含水率和最大干密度，可以了解土的压实特性，为工程设计提供数据，作为选择填土密度、施工方法、机械碾压
或夯实次数以及压实工具等的主要依据，击实试验数据要真实、可靠。

因此，要了解影响土的击实试验的影响因素，并加以控制，从而确保数据的真实可靠。

参考文献
[1]贾琳.土的击实试验影响因素的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012年19期.
[2]陈霞.浅谈土工击实试验中的影响因素[J].技术与市场，2012年11期.。