優(yōu)含水率影響因素分析
摘 要 在工程建設(shè)中,為了提高填土的強(qiáng)度,增加土的密實(shí)度,降低其透水性和壓縮性,常將填土夯實(shí)。夯實(shí)土樣是簡(jiǎn)單易行的土質(zhì)改良方法,土樣經(jīng)夯實(shí)后,土體變得密實(shí)又堅(jiān)硬,對(duì)工程很有利,所以工程上利用干密度作為夯實(shí)的質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)就是模擬工程現(xiàn)場(chǎng)的夯實(shí)原理,利用標(biāo)準(zhǔn)化的擊實(shí)儀和操作規(guī)程,對(duì)土料施加一定的沖擊荷載使之壓實(shí),從而確定所需的大定干密度和優(yōu)含水率,作為選擇填土密度、夯實(shí)次數(shù)等主要依據(jù)。在擊實(shí)試驗(yàn)的過程中,影響土的優(yōu)含水率和大干密度因素較多,通過對(duì)這些影響因素的分析,提高土的擊實(shí)效果,達(dá)到擊實(shí)試驗(yàn)的目的。
關(guān)鍵詞 擊實(shí)試驗(yàn) 壓實(shí) 大干密度 優(yōu)含水率 http://www.jingtai1718。。com/
在工程建設(shè)中,經(jīng)常遇到填土壓實(shí)的問題,例如修筑道路、堤壩、飛機(jī)廠、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、擋土墻、埋設(shè)管道、建筑物地基的回填等。為了提高填土的強(qiáng)度,增加土的密實(shí)度,降低其透水性和壓縮性,通常用分層壓實(shí)的辦法來(lái)處理地基,通過對(duì)土的優(yōu)含水率和大干密度的研究來(lái)提高土的擊實(shí)效果。土的優(yōu)含水率和大干密度可用室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)來(lái)測(cè)得,室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)采用擊實(shí)儀法,是用錘擊實(shí)土,使土密度增大,測(cè)定土樣在一定壓實(shí)功能作用下達(dá)到大密度時(shí)的含水率(優(yōu)含水率)和此時(shí)的干密度(大干密度),借以了解土的壓實(shí)特性,作為選擇填土密度、施工方法、機(jī)械碾壓或夯實(shí)次數(shù)以及壓實(shí)工具等的主要依據(jù)。試驗(yàn)時(shí)將符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的同一種土,配制成若干份不同含水率的試樣,用同樣的壓實(shí)能量分別對(duì)每一份試樣進(jìn)行擊實(shí)后,測(cè)定各試樣擊實(shí)后的含水率w和干密度ρd ,從而繪制含水率與干密度關(guān)系曲線,此關(guān)系曲線稱為壓實(shí)曲線,如圖1所示。在壓實(shí)曲線上的干密度的峰值,稱為大干密度ρdmax;與之相對(duì)應(yīng)的含水率,稱為優(yōu)含水率Wo,它表示在擊實(shí)功能一定的情況下,達(dá)到大干密度時(shí)的含水率。
圖1 壓實(shí)曲線
目前國(guó)內(nèi)常用的室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)方法有輕型擊實(shí)試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)兩種。輕型擊實(shí)試驗(yàn)方法主要適用于水庫(kù)、堤防、鐵路路基填土;重型擊實(shí)試驗(yàn)方法主要適用于高等級(jí)公路填土和機(jī)場(chǎng)跑道等。試驗(yàn)規(guī)程有兩種,一是中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50123-1999《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[1],二是中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ051-93《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》[2]。兩種規(guī)程對(duì)擊實(shí)試驗(yàn)的目的、適用范圍、儀器設(shè)備以及試驗(yàn)條件分別有不同的規(guī)定,下面以JTJ051-93《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》為試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),說明在擊實(shí)試驗(yàn)過程中影響土的優(yōu)含水率和大干密度的一些主要因素。http://www.jingtai1718。。com/
1 試驗(yàn)部分
1.1 儀器和試驗(yàn)條件
JTJ051-93《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中的擊實(shí)試驗(yàn)所用儀器主要部件和試驗(yàn)條件應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 儀器主要部件和試驗(yàn)條件
試驗(yàn)方法 | 類別 | 錘底 直徑 (m) | 錘質(zhì) 量 (kg) | 落高(m) | 試筒尺寸 | 層數(shù) | 每層擊數(shù) | 擊實(shí)功(kJ/m3) | 大 粒徑 (m) |
內(nèi)徑(m) | 高 (m) | 容積(m3) |
輕型Ⅰ法 | Ⅰ.1 Ⅰ.2 | 0.05 0.05 | 2.5 2.5 | 0.30 0.30 | 0.10 0.15 | 0.127 0.12 | 0.997 2.177 | 3 3 | 27 59 | 598.2 598.2 | 0.25 0.38 |
重型Ⅱ法 | Ⅱ.1 Ⅱ.2 | 0.05 0.05 | 4.5 4.5 | 0.45 0.45 | 0.10 0.15 | 0.127 0.12 | 0.997 2.177 | 5 3 | 27 98 | 2 687.0 2 677.2 | 0.25 0.38 |
1.2 試樣制備
(1)干土法(土重復(fù)使用) 將具有代表性的風(fēng)干或在50℃溫度下烘干的土樣碾散,對(duì)于小試筒,按四分法取篩下的土約3 kg,對(duì)于大試筒, 同樣按四分法取篩下的土約6.5 kg 。估計(jì)土樣風(fēng)干或天然含水率,如風(fēng)干含水率低于開始含水率太多時(shí),可將土樣鋪于一不吸水的盤上,用噴水設(shè)備均勻地噴灑適當(dāng)用量的水,并充分拌和,悶料一夜備用。
(2)干土法(土不重復(fù)使用) 由于擊實(shí)曲線一定要出現(xiàn)峰值點(diǎn),由經(jīng)驗(yàn)可知,大干干密度的峰值往往都在塑限含水率附近,根據(jù)土的擊實(shí)原理, 峰值點(diǎn)就是孔隙比小的點(diǎn),所以至少要準(zhǔn)備5個(gè)試樣, 分別加入不同水分,其中2個(gè)含水率高于塑限(按2%~3%含水率遞增), 2個(gè)含水率低于塑限(按2%~3%含水率遞減), 攪拌勻后悶料一夜備用。
(3)濕土法(土不重復(fù)使用) 濕土法主要適用于高含水率土,配制試樣時(shí)可省略過篩步驟,用手揀除大于25 mm或38 mm的粗石子既可。保持天然含水率的*個(gè)土樣,可既用于擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。其余的試樣分成小土塊分別風(fēng)干,含水率按2%~3%遞減。
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編輯:jingtaiyiqiyrj 15-05-18