土力学教学击实试验填土的力学性质
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7.2 细粒料的击实特性 7.2 Compaction
characteristics of fine grained soil
7.2.1 击实试验 (Compaction test)
1.击实仪 (Compactor) (图7-1)
试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿 试验条件：土样分层n=3层；落高d=30cm；
d
Gsw 1 Gsw /
Sr
Sr=1
(d )sat
Gsw 1 Gsw
细粒土的压实性-击实曲线
干密度d(g/cm3)
压实机理
• 颗粒破碎（细粒土较少）
2.0 dmax
• 粒间联结力被破坏，颗粒
间孔隙被压缩
1.8
• 土粒定向排列
压实与含水量
Wop 1.6 0 4 8 12 16 20 24 28
含水量w(%)
100%
(7-1)
具有峰值 • 最大干密度dmax • 最优含水量Wop
位于饱和曲线之下
2.0 dmax
1.8
干密度d(g/cm3)
d (d )sat
粘性土透水性小，击实过
1.6
wop
程中含水量几乎不变，要 想击实到饱和状态是不可
0 4 8 12 16 20 24 28
能和劈裂法 Uniaxial tension test, earth beam bend test, Brazilian (Split) test
3.粘性土受拉时强度和变形特性的影响因素 Effect factors of strength and deformation characteristics for tension of cohesion soil
7.3.3 抗剪强度和应力应变特性
Shear strength and stress-strain characteristics
湿化变形及水力劈裂
图7-5 粘性土击实的试验结果
7.3.4 抗拉强度（Tensile strength）
1.反映抗拉性能的指标
Parameters of tensile performance
线
1.5
04 除了击实功的影响，还应考虑压实时冲量的作用
8 12 16 20 24 28 含水量w(%)
7.2.3 细粒料填筑标准的确定
Determination of placement standard for fine grained soils 1.最优含水量—偏离不超过±2％～3％
2.压实度（Compaction degree）
在设计土料时应根据填土的要求和当地土料的天然含水量，选定合 适的含水量，一般要求为：
w wop (2 3%)
细粒土的压实标准
工程上常采用压实度Dc，作为填方压 实密度控制的标准：
填土的干密度
Dc 室内标准击实试验的 dmax 100%
Ⅰ、Ⅱ级土石坝 Dc>95~98% III~Ⅴ 级土石坝 Dc>92~95%
P154表7-1为ρdmax 和wop经验数值
细粒土的压实性-压实功能
对于同一种土,最优含水量和
最大干密度并不恒定,而随压
1.9
密功能变化，压实功能愈大,
干密度d(g/cm3)
最优含水量愈小，相应的最大
干密度愈高
超过最优含水量后，压实功能 1.7
的影响随含水量的增加逐渐减
小。击实曲线均靠近于饱和曲
Optimum water content wop and maximum dry densityρdmax or maximum dry unit weightγdmax
（2）饱和线 (Saturated curve)
Sr
wGs e
1
d
Gs w
1 e
e Gs w 1 d
wsat
(%)
w d
1 Gs
• 含水量Wop： 颗粒表面水膜很薄，相对移动困难
• 含水量=Wop： 水膜润滑作用效果最佳，孔隙气尚没有形成封闭 气泡，易排出
• 含水量﹥Wop： 水膜润滑作用不再明显增加；封闭气泡难以排出; 水的相对含量增加
细粒土的压实性-压实机理
7.2.2 影响击实特性的因素
Factors to effect compaction characteristics
细粒土的压实标准
7.3 细粒料的力学性质（自学） 7.3 Mechanical characteristics of
fine grained soil
7.3.1 渗透性 (Permeability)
偏干击实土的渗透性较大（图7-5）
7.3.2 压缩性 (Compressibility)
偏湿击实土的压缩性较大
（1）干密度和含水量 （图7-6、图7-7） Dry density and water content
—抗拉强度、最大拉伸应变、拉应力和拉应变的关系 Tensile strength, maximum tensile strain, relationship between tensile stress and tensile strain
2.抗拉强度的试验方法
Test methods of tensile strength
1.含水量 (Water content)
（1）偏干状态 (Dry state) （2）偏湿状态 (Wet state)
2.不同土类的影响（图7-3） Effect of different soils
3.击实功能的影响（图7-4） Effect of compaction work
击实功能＝锤重×锤落高×击数 增大击实功， ρdmax 增大而wop 变小
P ds d max
(7-2)
填土施工时应将土料含水量控制在Wop左右，以期用较小的能量获 得最好的密度：
在Wop的干侧：常具有凝聚结构。土质比较均匀，强度较高， 较脆硬，不易压密。但浸水时易产生附加沉降。
在Wop的湿侧：常具有分散结构。土体可塑性大，适应变形 的能力强。但强度较低，具有不等向性。
击数N=27/层
击实能量
E wdNn 607.5kN m / m3 V
试验方法：对w=cosnst的土，分三层压实；
土
测定击实后的w、，算定d
注意：仅适用于细粒土；
对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪
室内击实试验
2.击实曲线 (Compaction curve) (图7-2)
（1）最优含水量wop和最大干密度ρdmax或最大干容重γdmax
characteristics of fine grained soil
7.2.1 击实试验 (Compaction test)
1.击实仪 (Compactor) (图7-1)
试验设备：击实筒V=1000cm3；击实锤w=25牛顿 试验条件：土样分层n=3层；落高d=30cm；
d
Gsw 1 Gsw /
Sr
Sr=1
(d )sat
Gsw 1 Gsw
细粒土的压实性-击实曲线
干密度d(g/cm3)
压实机理
• 颗粒破碎（细粒土较少）
2.0 dmax
• 粒间联结力被破坏，颗粒
间孔隙被压缩
1.8
• 土粒定向排列
压实与含水量
Wop 1.6 0 4 8 12 16 20 24 28
含水量w(%)
100%
(7-1)
具有峰值 • 最大干密度dmax • 最优含水量Wop
位于饱和曲线之下
2.0 dmax
1.8
干密度d(g/cm3)
d (d )sat
粘性土透水性小，击实过
1.6
wop
程中含水量几乎不变，要 想击实到饱和状态是不可
0 4 8 12 16 20 24 28
能和劈裂法 Uniaxial tension test, earth beam bend test, Brazilian (Split) test
3.粘性土受拉时强度和变形特性的影响因素 Effect factors of strength and deformation characteristics for tension of cohesion soil
7.3.3 抗剪强度和应力应变特性
Shear strength and stress-strain characteristics
湿化变形及水力劈裂
图7-5 粘性土击实的试验结果
7.3.4 抗拉强度（Tensile strength）
1.反映抗拉性能的指标
Parameters of tensile performance
线
1.5
04 除了击实功的影响，还应考虑压实时冲量的作用
8 12 16 20 24 28 含水量w(%)
7.2.3 细粒料填筑标准的确定
Determination of placement standard for fine grained soils 1.最优含水量—偏离不超过±2％～3％
2.压实度（Compaction degree）
在设计土料时应根据填土的要求和当地土料的天然含水量，选定合 适的含水量，一般要求为：
w wop (2 3%)
细粒土的压实标准
工程上常采用压实度Dc，作为填方压 实密度控制的标准：
填土的干密度
Dc 室内标准击实试验的 dmax 100%
Ⅰ、Ⅱ级土石坝 Dc>95~98% III~Ⅴ 级土石坝 Dc>92~95%
P154表7-1为ρdmax 和wop经验数值
细粒土的压实性-压实功能
对于同一种土,最优含水量和
最大干密度并不恒定,而随压
1.9
密功能变化，压实功能愈大,
干密度d(g/cm3)
最优含水量愈小，相应的最大
干密度愈高
超过最优含水量后，压实功能 1.7
的影响随含水量的增加逐渐减
小。击实曲线均靠近于饱和曲
Optimum water content wop and maximum dry densityρdmax or maximum dry unit weightγdmax
（2）饱和线 (Saturated curve)
Sr
wGs e
1
d
Gs w
1 e
e Gs w 1 d
wsat
(%)
w d
1 Gs
• 含水量Wop： 颗粒表面水膜很薄，相对移动困难
• 含水量=Wop： 水膜润滑作用效果最佳，孔隙气尚没有形成封闭 气泡，易排出
• 含水量﹥Wop： 水膜润滑作用不再明显增加；封闭气泡难以排出; 水的相对含量增加
细粒土的压实性-压实机理
7.2.2 影响击实特性的因素
Factors to effect compaction characteristics
细粒土的压实标准
7.3 细粒料的力学性质（自学） 7.3 Mechanical characteristics of
fine grained soil
7.3.1 渗透性 (Permeability)
偏干击实土的渗透性较大（图7-5）
7.3.2 压缩性 (Compressibility)
偏湿击实土的压缩性较大
（1）干密度和含水量 （图7-6、图7-7） Dry density and water content
—抗拉强度、最大拉伸应变、拉应力和拉应变的关系 Tensile strength, maximum tensile strain, relationship between tensile stress and tensile strain
2.抗拉强度的试验方法
Test methods of tensile strength
1.含水量 (Water content)
（1）偏干状态 (Dry state) （2）偏湿状态 (Wet state)
2.不同土类的影响（图7-3） Effect of different soils
3.击实功能的影响（图7-4） Effect of compaction work
击实功能＝锤重×锤落高×击数 增大击实功， ρdmax 增大而wop 变小
P ds d max
(7-2)
填土施工时应将土料含水量控制在Wop左右，以期用较小的能量获 得最好的密度：
在Wop的干侧：常具有凝聚结构。土质比较均匀，强度较高， 较脆硬，不易压密。但浸水时易产生附加沉降。
在Wop的湿侧：常具有分散结构。土体可塑性大，适应变形 的能力强。但强度较低，具有不等向性。
击数N=27/层
击实能量
E wdNn 607.5kN m / m3 V
试验方法：对w=cosnst的土，分三层压实；
土
测定击实后的w、，算定d
注意：仅适用于细粒土；
对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪
室内击实试验
2.击实曲线 (Compaction curve) (图7-2)
（1）最优含水量wop和最大干密度ρdmax或最大干容重γdmax