《土力学与地基基础》教案 教学设计 第8次 土方填筑的压实控制

福建船政交通职业学院教案NO.8教师姓名盛海洋授课班级21城轨1授课形式讲授授课日期2023年3月20日第4周授课时数2章节名称项目二、土的工程应用课题1土方填筑的压实控制教学目的掌握土的压实机理和土方填筑的压实控制。教学重点土的击实实验和击实曲线；土的压实度和影响因素。教学难点土的压实机理。更新补充删节内容教学媒体板书等多媒体。课后分析复习旧课，导入新课：（时间）10’土的工程分类与鉴别。教学过程（时间）60’教学提示项目二、土的工程应用课题1土方填筑的压实控制一、土的击实性土的击实性指采用人工或机械对土施以夯实、振动作用，使土在短时间内压实变密，以改善和提高土的力学性能。在工程实践中，对垫层的碾压质量的检验，是要求能获得填土的最大干密度rdmax，与之相对应的制备含水量为最优含水量。其最大干密度可用室内击实实验确定。二、击实实验和击实曲线1.将代表性的风干或在低于60oC温度下烘烤干的土样放在橡皮板上用木碾碾散，过5mm筛，拌匀备用。2.测定土样风干含水量，按土的塑限估计其最优含水量，按依次相差约2%的含水量制备一组（不少于5个）试样，其中有两个大于和小于最优含水量，计算所需加水量。3.按预定含水量制备试样。称取土样，每个约2.5kg，平铺于一不吸水的平板上，用喷水设备往土样上均匀喷洒预定的水量，稍静置一段时间再装入塑料袋内或密封盛样器内浸润备用。浸润时间对高塑性黏土不得少于一昼夜，对低塑性黏土可酌情缩短，但不少于12h。4.将容积分别为997和2177cm3[直径9.125cm，高15cm（980.45）]的击实筒（图2-8）放在坚实地面上，将制备好的试样600～800g（其数量应使击实后的试样略大于筒高的1/3）倒入筒内，整平其表面，并用圆木板稍加压紧，然后用锤（锤重2.5kg（锤底直径5cm）和4.5kg；落距分别为30和45cm，进行击实，锤击时锤应自由铅直落下，对砂土和粉土，每层为20击，对粉质黏土和黏土，每层为30击。锤迹必须均匀分布于土面。然后安装套环，把土面刨成毛面，重复上述步骤进行第二层及第三层的击实，击实后超出击实筒的余土高度不得大于10mm。5.用修土刀沿套环内壁削挖后，扭动并取下套环，齐筒顶细心削平试样，拆除底板。6.用推土器推出击实筒内试样，从试样中心处取2个各约15～30g土样测定其含水量。7.按4～6步骤重复进行其他不同含水量试样的击实试验。计算上述五个不同含水量w试样的五个相应干密度rd(=r/(1+0.01W)，以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制rd和w关系曲线，如图图2-9所示。在曲线上，rd的峰值即为最大干密度rdmax，与之相对应的制备含水量为最优含水量wop。图2-9砂土和黏土的压实曲线图在室内击实试验时，根据不同的锤击数得到的干密度，可绘制数条rd-w关系曲线（见图2-9）及各锤击数下最大干密度的轨迹ab。击实曲线反映土的击实特性如下：1、对某一土样，在曲线上，有一峰值即为最大干密度rdmax，与之相对应的制备含水量为最优含水量wop。只有当土的含水量为某一适宜值时，土样才能达到最密实。2、土样在击实过程中，土粒的相互位移，很容易将土中气体挤出，但要挤出水分对粘性土不是短时间能办到。同时，当土的含水率接近或大于最优含水量时，土中气体会有3%-5%留在土中，击实土不可能被击实到完全饱和状态，击实曲线必然位于饱和曲线左侧（图2-10），而不相交。3、含水率低于最优含水量时，干密度受含水率变化的影响较大，即击实曲线的左段比右段的坡度陡。三、土的压实度和影响因素1、土的压实度K，工地压实填土达到的干密度rd与室内击实实验所得到的最大干密度rdmax之比值。K=rd/rdmax（2-17），要求压实度越接近1，表明对压实质量的要求越高。在工地上对压实度的检验，可用环刀法、灌砂法、湿度密度仪法或核子密度仪法等来测定土的干密度和含水率。2、影响压实度因素（1）含水率影响（图2-9砂土和黏土的压实曲线图）。（2）击实功影响：击实功越大，土的最大干密度越大，而最佳含水率越小。但超过某一限度，增加击实功，土的干密度的增加也不明显。（3）不同压实机械对压实的影响。如光面压路机、羊足碾和振动压路机等，压实效果各不同，对作用于不同土类，其效果也不同。（4）土粒级配影响。均匀颗粒的砂、单一尺寸的砾石和碎石，都很难碾压密实。只