击实试验方法

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学科:工程地质学

词目:击实试验

英文:proctor compaction test

释文:击实试验是用锤击实土样以了解土的压实特性的一种方法。这个方法是用不同的击实功(锤重×落距×锤击次数)分别锤击不同含水量的土样,并测定相应的干容重,从而求得最大干容重、最优含水量,为填土工程的设计、施工提供依据。击实试验可分标准击实法和单层击实法两种。[

压实度检测方法

对于分层回填的输水管线等要检测每一层回填压实后的压实度,以确定是否满足设计要求。该试验首先采用标准的击实方法,确定土的密度与含水率的关系,从而确定土的最大干密度与最优含水率。现场采用环刀法取样,测定压实后的干密度,与标准干密度对比计算出压实度。1、击实试验该试验可采用轻型击实和重型击实两种方法。轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土,其单位体积击实功能为592.2kJ/m3;重型击实试验适用于粒径小于20mm的土,其单位体积击实功能为2684.9kJ/m3。

1.1 仪器设备

1.1.1 击实仪:由击实筒、击锤和护筒组成,其尺寸应符合下表规定。

击实仪主要部件尺寸规格表

1.1.2 击实仪的击锤应配导筒,击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落。

1.1.3 天平:称量200g,分度值0.1g。

1.1.4 台秤:称量10kg,分度值5g。

1.1.5 标准筛:孔径为20mm圆孔筛和5mm标准筛。

1.1.6 试样推出器:宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶,如无此类装置,

也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。

1.1.7 其他:烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修土刀和保湿设备等。

1.2 操作步骤

1.2.1 试样制备采用干法制备。取一定量的代表性风干土样(轻型约为

20kg,重型约为50kg),放在橡皮板上用木碾碾散,并分别按下列方法备样m

(1)轻型击实试验过5mm筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率,按依次相差约2%的含水率制备一组(不少于5个)试样,其中应有2个含水率大于塑限,2个含水率小于塑限,1个含水率接近塑限。按下式计算应加水量:1+0.01ω0

mω= ()×0.01(ω-ω0)

式中mω——土样所需加水质量,g;m ——风干含水率时的土样质量,g;ω0——风干含水率,%;

ω——土样所要求的含水率,%。

(2)重型击实试验过20mm筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。按依次相差约2%的含水率制备一组(不少于5个)试样,其中至少有3个含水率小于塑限的试样。然后按照上式计算加水量。(3)将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内(轻型击实取土样约2.5kg,重型击实取土样约 5.0kg),按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量,拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间分别为:高液限粘土不得少于24h,低液限粘土可酌情缩短,但不应少与2h。1.2.2 试样击实1.2.2.1 将击实仪放在坚实的地面上,击实筒内壁和底板涂一薄层润滑油,联接好击实筒与底板,安装好护筒。检查仪器各部件及配套设

备的性能是否正常,并做好记录。1.2.2.2 从制备好的一份试样中称取一定量土料,分3层或5层倒入击实筒内并将土面整平,分层击实。对于分3层击实的轻型击实法,每层土料的质量为600~800g,(其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的1/3),每层25击;对于分5层击实的重型击实法,每层土料的质量宜为900~1100g(其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的1/5),每层56击。手工击实应保证使击锤自由垂直下落,锤击点必须均匀分布于土面上。击实后的每层试样高度应大致相等,两层交接面的土面应刨毛。击实完成后,超出击实筒顶的试样高度应小于6mm。

1.2.2.3 用修土刀沿护筒内壁削挖后,扭动并取下护筒,测出超高(应取多个测值平均,精确到0.1mm)。沿击实筒顶细心修平试样,拆除底板。如试样底面超出筒外,亦应修平。擦净筒外壁,称量,准确至1g。1.2.2.4 用推土器从击实筒内推出试样,从试样中心处取2个一定量土样(轻型为15~30g,重型为50~100g)平行测定土的含水率,称量准确至0.01g,含水率的平行误差不得超过1%。1.3 计算1.3.1 按下式计算击实后各试样的含水率:ω=(m/md-1)×100 式中ω——含水率,%;m——湿土质量,g;md——干土质量,g。

ρ

1.3.2 按下式计算击实后各试样的干密度:

1+0.01ω

ρd =

式中ρd——干密度,g/cm3;

ρ——湿密度,g/cm3;ω——含水率,%。1.3.3 以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率的关系曲线。曲线上峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能给出峰值点,应进行补点试验。2、环刀法检测干密度2.1 仪器设备2.1.1 环刀:内径6~8cm,高2~3cm,壁厚1.5~2cm。2.1.2 天平:分度值0.1g;2.1.3 其他:切土刀等。 2.2 操作步骤 2.2.1 将环刀打入需要检测压实度的土层中取土样。2.2.2 用修土刀将环刀两端的余土削去,与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。2.2.3 擦净环刀外壁,称环刀与土合质量m1,准确到0.1g。

m1-m2

2.2.4 按下列公式计算湿密度及干密度:

V

ρ

ρ= 1+0.01ω

ρd =

式中ρ——湿密度,g/cm3;m1——环刀与土合质量,g ;m2——环刀质量,g;V ——环刀体积,cm3;ρd——干密度,g/cm3;ω——含水率,%。2.2.5 本试验需进行二次平行测定,取其算术平均值,其平行差值不得大于0.03 g/cm3。

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