开封地区粉砂土击实特性研究

开封地区粉砂土击实特性研究

针对开封地区粉砂土，通过对不同细粒含量的粉砂土进行筛分试验和击实试验，研究粉砂土的击实特性，得到不同细粒含量下粉砂土的最佳含水率和最大干密度，发现粉砂土的最大干密度随着细粒含量的增加而增大，而最优含水率随着细粒含量的增加而略微增大。

标签：粉砂土；细粒含量；最佳含水率；最大干密度

前言

开封位于豫东黄泛区，黄泛区即黄河泛滥区，主要涉及河南、江苏和安徽北部三个地区。由黄河泛滥引发的洪水灾难，沉积了大量粉砂土。开封临近黄河，且河床高于自然地面，地下水补给充分，黄河冲积土体多为砂土或含粉砂土，颗粒细小[1]。豫东黄泛区分布大量粉砂土，粉砂土具有渗透性好、塑性指数低、质地疏松等特点。在开封地区，建筑砂石材料严重缺乏，若从外地运送路基填料，则运距较远，花费太大，因此，黄河冲积粉砂土是重要的路基填料[2]。粉砂土的工程力学特性决定了路基的稳定性，任伟[3]通过对开封粉砂土基本物理特性的试验分析，研究了掺入不同剂量水泥的粉砂土的击实特性，得到了最大干密度和最佳含水率随水泥用量的不同的变化规律。本研究选取开封地区不同位置的有代表性的土样，对其基本物理性质进行试验研究，揭示出不同细粒含量的粉砂土的最大干密度和最佳含水率及其变化规律。

一、粉砂土的颗粒组成

粉砂土的颗粒组成分析采用土体筛分试验，分别取烘干后三个位置的的扰动土样300g，将土样充分碾散，然后将土样放入孔径为2.0mm、1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.074mm的标准筛最上方，在振筛机上振筛15min，试验得出土样的颗粒组成如表1-1～1-3。

上述可以得出三个不同位置的粉砂土的細粒含量是不同的，但粉砂土的颗粒主要集中在0.074mm-0.25mm之间，且小于0.25mm的含量高达95%以上。

二、粉砂土击实特性

按照《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）[4]，将所取土样过5mm标准筛，烘干后将不同细粒含量的粉砂土分别配置成目标含水率的土样，静置12h，对所取不同位置的粉砂土进行轻型击实试验。采用击实仪的击实桶的内径为10cm，高为12.7cm。土样分三层进行击实，每层27下，击实功率598.2kJ/m3。

对重塑土进行击实试验，通过整理试验所得数据，以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制干密度-含水率关系曲线，如图2-1所示。曲线峰值点对应的横坐标为最优含水率，纵坐标为最大干密度。从图中可以看出，在粉砂土含水率

较低时，干密度随着含水率的增大而增大，增加幅度较小，当土样的含水率超过一定界限即最优含水率时，随着含水率的增大，干密度反而减小。

从图中可以看出粉砂土的最大干密度随着细粒含量的增加而增大，而最优含水率随着细粒含量的增加而略微增大。

三、结论

通过对开封地区粉砂土进行了筛分试验、击实试验，得出以下结论：

粉砂土的颗粒主要集中在0.074mm-0.25mm之间，且小于0.25mm的含量高达95%以上，级配不良。细粒含量为21%、36%、44%的粉砂土最大干密度分别为1.73g/cm3、1.74 g/cm3、1.76 g/cm3，最优含水率分别为13.8%、14.5%、15%。粉砂土的最大干密度随着细粒含量的增加而增大，而最优含水率随着细粒含量的增加而略微增大。

参考文献：

[1] 刘绍宁，袁玉卿，李伟，等.风积沙土工程特性研究[J].筑路机械与施工机械化，2011，28（1）：23-28+10.

[2] 袁玉卿. 粉砂土路基处理技术及应用[M]. 中国建筑工业出版社，2013.

[3] 任伟.开封地区水泥稳定粉砂土击实特性分析[J]. 河南建材，2012（4）：38-39.

[4] 公路土工试验规程（JTGE40-2007）[S].北京：人民交通出版社，2007