振动击实法与重型击实法优劣

浅谈重型击实法与振击实法的优劣比较重型击实法源于土工实验以定土壤的最大干密度和最佳含水量计算天然土体密实度。重型击实法应用时间长，规范成熟了大量的实验数据和实践经验。在确定细粒土（或者说土颗粒最大粒径远远小于击实筒直径时最干密度和最佳含水量时型实法得到的实验结果还是比较准确的实际工程也较为符合可一旦粒径超过一定限度重型击实法就不再适用在击实过中土颗粒尤其是粗颗粒的初始位置状态身状将极大的影响最终实验结果型击实对装料的均匀性也较为敏感就味着不同的实验人员操作同一批实验最终得到的实数据可能相差甚远外重型击实还容易造成粗集料的破碎从而改变了原土样的级配型击实法之所以存在这样的问题本原因在于土颗粒或者碎石颗粒在外力作用下达到密实不仅需要一个能使其相互靠拢的合外压力一个使土颗粒尤其是粗颗粒发生转动的合外力体粒发生转动而不断改变自身在土体中的位置状态从不稳定的高能状态动位置到稳定的低能状态这过程就是土体颗粒在外力作用下不断趋于靠拢而密实的过程击实法恰恰缺乏这样一个使土体颗粒发生转动的力，或者说这个力的效果不明显。要知道，土体颗粒越粗，需要的这样一个力就越大。适量的水的存在可以改善土体的密实程度少土体颗粒转动密实时需要的外力量水的存在可以起到润滑作用缩土体颗粒相互靠拢密实的时间的却恰好相反，过量的水使得包裹土颗粒的水膜变厚至出现自由水厚的水膜和自由水的存在会在土体中形成“弹簧效应得土无法达到最佳密实状态。通过以上分析，我们初步了解了土体密实过程以及影响土体密实主要因素，包括实验方法，土体颗粒大小，含水量。此外，土质也会对击实造成影响。实际工程中般料确定之后土质的影响就是一定的可作为影响因素考虑于重型击实法固有的一些缺点致其在进行水泥稳定碎石混合料配合比设计时遇到问题实践明重击法到最干度偏，着吨压机的用对面构压度高求采重击法到最大密来算面实往会现实很易满规的求甚远超了规的求达100以。说在前面工实情下对重交道而言采重击法到最干度小用计的面实来行工量控制无满实要。此外重型击实法的成型过程与面实际的碾压过程不一致也致了重型击实法得到的实验数据与施工实际不匹配于以上问题安大学开展了水泥稳定碎石混合料配合比设计及实验成型方法的研究并率先研制开发了水泥稳定碎石混合料振动成型实验机基础1/8

上开展了大量的实验研究工作得一些关键性的研究成果关水泥稳定碎石级配的优化佳水泥剂量和最佳含水量的确定动型方法的标准振频率间幅击振力等江省交通科学研究院在此基础上开展了抗裂型水泥稳定碎石基层的研究出采用骨架密实型级配和低剂量水泥强度和耐久性均满足要求的水泥稳定碎石混合料，做到了水泥稳定碎石基层不开裂而大大减少了半刚性基层沥青路面的反射裂缝高了半刚性基层沥青路面的使用寿命。振动成型实验机的最初设计思想也是来源于Superpave的旋转压实，如果将传统马歇尔实验比作重型击实实验，那振动成型实验就好比SHRP的转剪切实验前者增加了振动效模拟了水泥稳定碎石在钢轮压路机振动碾压的过程者增加了旋转搓揉了青合料在轮胎压路机搓揉碾压的过程的验结果表明，在进行水泥稳定碎石混合料配合比设计时成型法得到的最佳水泥剂量较重型击实减小，最佳含水量减小最大干密度增振成型法由于在击实过程中增加了振动外力得土体颗粒获得了转动能量颗粒重排率大大增加量的土颗粒由不稳定状态变为相对稳定状态颗之间缝隙趋于最小土变得更加密实。对于骨架密实型级配集料在振动外力作用下不转动实现重排最终形成稳定的骨架。因此用动成型法进行水泥稳定碎石混合料配合比设计时最大干密度较重型击实法增大由于振动外力作用粗集料不断改变自身位置以适应击振外力的作用至出现压碎现象合料原有级配不会遭到破坏于动外力作用颗粒得了转动能量以减少其对水的依赖减少水用量。此外由粗集料的骨架效应混合料成型后强度主要依靠粗集料相互嵌挤形成的骨架不是依靠水泥胶浆的强度因此振成的件度幅高而泥量相大幅下。泥量减，使用量大减。终稳合料干和缩以少困广道工者半性层裂题以决采用振动成型法进行水稳碎石混合料配合比设计需注意的问题成型法较重型击实法有许多改进的地方。但是，在实际工程应用时，还必须注意以下几点：首先，振动成型法虽然能够在一定程度上模拟水泥稳定碎石混合料在钢轮压路机下的振动碾压过程注意到二者还是存在很大差异振成型仪中的土体实际上是在四周完全约束的条件下完成振动密实过程的而种振动是三立体式的振动动频率振幅和击振力都与施工现场有明显差异现场压路机的振动通只是施加一个自上而下的竖向击振力室内振动成型仪施加给土体的不仅有竖向击振力，还有水平向的击振力，是一个三维的立体式的振动效应。这种三维立体式的振动将更有利于土体颗粒的重排密实此内振动成型得到的混合料骨架要好于施工现场度然要高于施工现场果仅仅根据振动成型法得到的强度来2/8

确定混合料最佳水泥剂量会现水泥剂量较过去大幅减少的情形目前水泥稳定碎石振动成型法尚未大规模使用之前于振动成型强度只能够作为参考确最佳水泥剂量时还是要以重型击实法得到的强度为主要参考对象振成型法得到的强度之后确定最后的最佳水泥剂量对最佳含量的确定由于现在多采用大吨位的压路机压实功较比以往有大幅提高实际施工时可以采用振动成型法得到的最佳含水量大干密度则应该采用振动成型法得到的最大干密度样有利于施工质量的控制提高路面压实度保证路面有足够的强度和稳定性，以适应日益严峻的交通形势（重载交通）其次，采用振动成型法进行水泥稳定碎石混合料设计时根据原材料的实际情况配况来选择合理的振动参数，包括频率、时间、振幅、击振力等。在实验过程中注意装料的均匀性，避免装料造成的离析。以下例出