粗粒土和巨粒土最大干密度试验振动台法

1.总则

1.1.本细则采用振动台法测定无粘性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最

大干密度。

1.2.本细则适用于通过0.075mm标准筛的干颗粒质量百分数不大于15%的无黏性自

由排水粗粒土和巨粒土。

1.3.本细则对于最大粒径大于60mm的巨粒土，因受试筒允许最大粒径的限制，宜按

规定处理。

2.仪具与材料

2.1振动台：固定于混凝土基础上；振动台面尺寸至少550mm×550mm，且具有足够

的刚度。振动台最大负荷应满足试筒、套筒、试样、加重底板及加重块等质量的要求，不宜小于200kg；其频率20～60Hz可调，双振幅0～2mm可调。

2.2 试筒：圆柱形金属筒，按表1.1规定选用。试筒容积宜用灌水法每年标定一次。

2.3套筒:内径与试筒（见表1.1）配套一致，且与试筒紧密固定后内壁成直线连接。

2.4加重底板：底板为13mm厚的钢板，其直径略小于相应试筒内径，中心应有φ15mm

未穿通的提吊螺孔。

2.5加重块：对于相应采用的试筒，加重块及其加重底板在试样表面产生的静压力

应为18kPa。

2.6百分表及表架：百分表量程至少50mm以上，分度值为0.025mm。表架支杆应能

插入试筒导向瓦套孔中，并使百分表表头杆中心线与试筒中心线或内壁面平行。

2.7台秤:应具有足够测定试筒及试样总质量的量程,且达到所测定土质量0.1%的精

度。所用台秤，对于φ280mm试筒，量程至少50kg，感量6g；对于φ152mm试筒，量程至少30kg，感量2g。

2.8起吊机：起重量至少180kg。

2.9标准筛：60mm、40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.075mm。

2.10其他工具：如加重底板提手、烘箱、金属盘、小铲、大勺及漏斗、橡皮锤、秒

表、直钢尺、试筒布套等。

试样质量及仪器尺寸（表1.1）

3.试样

3.1采集代表性试料，妥善贮存备用。

3.2 采用标准筛分法（T0115-2007）测定各粒组的颗粒百分数。

3.3 对于粒径大于60mm的巨粒土，因受试筒允许最大粒径的限制，应按相似级配法

制备缩小粒径的系列模型试料。相似级配法粒径及级配按以下公式计算。

相似级配模型试料粒径：

式中：D——原型试料级配某粒径，mm；

d——原型试料级配某粒径缩小后的粒径，即模型试料相应粒径，mm；

M

r

——粒径缩小倍数，通常称为相似级配模比。

式中：

max

D——原型试料级配最大粒径，mm；

m ax

d——试样允许或设定的最大粒径，即60mm，40mm，20mm，10mm等。

相似级配模型试料级配组成与原型级配组成相同，即：

式中：P

Mr ——原型试料粒径缩小M

r

倍后（即为模型试料）相应的小于某粒径

d含量百分数，%；

——原型试料级配小于某粒径D的含量百分数，%。

P

p

3.4如果采用干土法进行试验，则需将试样在烘箱内烘至恒重，并用烘干法测定现

场试料的含水率。烘干后，应完全剥去弱胶结物，以免增大颗粒的自然尺寸。

4.试验步骤

4.1干土法

4.1.1充分拌匀烘干试样，即使其颗粒分离程度尽可能小；然后大致分成三份。测

定并记录空试筒的质量。

4.1.2用小铲或者漏斗将任一份试样徐徐装填入试筒，并注意使颗粒分离程度最小

（装填量宜使振毕密实后的试样等于或略低于筒高的1/3）；抹平试样表面。然后可用橡皮锤或者类似物敲击几次试筒壁，使试料下沉。

4.1.3放置合适的加重底板于试样表面上，轻轻转动几下，使加重底板与试样表面

密合一致。卸下加重底板把手。

4.1.4将试筒固定于振动台面上，装上套筒，并与试筒紧密固定。将合适的加重块

置于加重底板上，其上部尽量不与套筒内壁接触。

4.1.5设定振动台在振动频率50Hz下的垂直振动双振幅为0.5mm；或在振动频率60Hz

下的垂直振动双振幅为0.35mm。振动试筒及试样等，在50Hz下振动10min；在60Hz下振动8min；振毕卸去加重块及加重底板。

4.1.6按本细则4.1.2至4.1.5步骤进行第二层、第三层试料振动压实。但第三层

振毕加重底板不再立即卸去。

4.1.7卸去套筒，然后检查加重底板是否与试样表面密合一致，即按压加重底板边

缘，看其是否翘起，若翘起则宜在试验报告中注明。

4.1.8将百分表架支杆插入每个试筒导向瓦套孔中；刷净试筒顶沿面上及加重底板

上位于试筒导向瓦两侧测量位置所积落的细粒土，并尽量避免将这些细粒土刷进试筒内。然后分别测读并记录试筒导向瓦每侧试筒顶沿面（中心线处）各三

）；再从加重底板个百分表读数，共12个读数（其平均值即为百分表初读数R

i

）。

上测读并记录出相应读数（其平均值即为百分表终读数R

f

4.1.9卸去加重底板，并从振动台面上卸下试筒。在此过程中，尽可能避免加重底

板上及试筒沿面上落积的细粒土进入试筒里。如这些细粒土质量超过试样总质量的0.2%，应测定其质量并注明于试验报告中。

4.1.10在合适的台秤上测定并记录试筒及试样总质量，扣除空试筒质量即为试样质

。

量，或仔细将试筒里试样全部倒入已知质量的盘中称量。计算最大干密度ρ

dmax 4.1.11重复本细则4.1.1至4.1.10步骤，直至获得一致的最大干密度值（最好在

2%内）。如果发现产生过分的颗粒破碎或者是有棱角的石渣、堆石料或风化软弱岩试料，则宜尽量制备足够数量代表性试样，以避免单个试样重复使用。

4.2湿土法

4.2.1按湿法试验时，可对烘干试料加足量水，或用现场湿土料进行。拌匀试料颗