《土的击实试验》PPT课件

1、土壤压实试验和现场充填质量检查，黄子韬水震2005，12，1，土壤压实试验，1.1概述1.1土壤压实定义：利用机械方法在短重复载荷下收紧土壤颗粒并增加密度的过程。压缩的目的：为了提高土壤的剪切强度和承载力，减少了土壤的可压缩性，降低了土壤的渗透性。土的压缩分为粘性土的压缩和无粘性土的压缩。粘性土的压缩粘土的压缩一般用室内压缩实验进行模拟和研究。在粘性土的情况下，压缩意味着水分含量几乎不变的情况下，空气含量最小化，或者饱和度最大化。不含粘性土的压缩粘性土的压缩质量通常通过相对密度控制。1.1.2土壤的压实试验1，目的、定义和原理目的：采用标准压实方法测定特定土壤密度和含水量之间的关系，确定土壤最

2、大干燥密度和最佳含水量。了解土壤的压缩特性，为工程设计和现场碾压提供土壤的压缩资料。定义：采用标准压缩法测定特定压实功能下土壤密度含水量的关系，确定该功能下最大干密度及其最佳含水量的实验。原理：土壤的压实程度与含水量、压实功能及压实方法密切相关。压缩功能和方法不变时，土壤干燥密度和含水量之间形成的关系曲线就是所谓的压缩曲线。2，作用：土壤的压缩实验是测试室内研究土壤的压缩性质的实验，室内压缩实验是模拟现场碾压条件、方法，在标准压缩桶内对土壤应用一定的压缩功能，以确定牙齿功能下的最大对间密度和相应的最佳含水量。目的为工程提供填土密度的初步设计依据，然后根据工程规模、重要性、工程水平决定是否在现场

3、进行碾压试验。为室内力学实验准备样品。3，压缩实验提供的基本数据是给定压缩功能下干燥密度和含水量的关系曲线。给定压实功能下土壤的最大干密度；与土壤最大干燥密度相对应的最佳含水量；室内压缩实验是土坝、路基、机场跑道、房屋地基等充填工程的重要实验项目之一。4，实际实验开发美国R.R.Proctor提出的轻量实验方法和标准(PF标准)；美国州高速公路协会提议的订正通用标准；国内40年代末南京水利实验处提出的南室型实用室标准；50年代，101型压缩标准；标准试验方法；一般标准用作国家标准压缩方法。5，冲击试验方法冲击载荷方式(例如，落锤直接作用于样品面，包括在样品面上放置压力板的方式)，冲击载荷通过压

4、力板间接作用于样品面。这种方法实验室被称为南室型、101型真实机、标准室、普氏室等静态加载方式：度压蚀法，很少使用。现场：平整、蒸汽轮胎、静态压缩室内：静态压缩测试与压缩样品相同。准动负载方式：，振动载荷方法：牙齿方法与一般标准压缩方法的原理相同，除了用振动锤代替锤子以外，适用于碎石土。以上四种茄子实验方法根据实际打球的方式进行划分。用测量密度的方法分割，可分为两种茄子。也就是说，压缩样品的体积是恒定的，土壤的质量估计干燥密度，通常称为固定体积法。可变体积法：提供特定质量的土壤样品，装载样品圆筒，在压缩过程中测量压缩样品的体积，推导出干燥密度。通常称为可变体积法。目前世界各国制定的标准压缩方法

5、是直接对样品面施加冲击载荷，用定量法推断干燥密度。我国国家标准和水利行业标准采用的标准压缩实验方法是在试验面直接施加冲击载荷，用定量法推断干燥密度。，1.1.3压缩曲线，压缩曲线中可见：水分含量低时，干燥密度随水分含量增加而增加，干燥密度达到一定最大值时，水分含量增加而干燥密度反而减少。牙齿干燥密度的最大值称为最大对间密度，相应的水分含量称为最佳含水量。1，压实理论水膜润滑理论粘性土壤含水量低时，土壤粒子周围水膜薄，表面张力形成的毛细压力大，土壤粒子间摩擦阻力高，土壤颗粒难以徐璐移动，因此压缩干燥密度低，土壤颗粒为聚集结构。逐渐增加含水量，土壤粒子周围的水膜增厚，水膜对土壤颗粒的润滑作用逐渐增

6、加，表面摩擦阻力减少，压缩干燥密度增加。水分含量增加到特定值时，干燥密度最高。但是，如果含水量超过最佳含水量，土壤中的气体会被水包围，封闭，不易排出。再增加含水量，土壤的自由数就会增加，抵消部分压缩的能量，土壤的干燥密度反而降低。此时土壤带有分散结构。(见图)粘性水理论压缩曲线反映了向土壤加水的四个阶段：结合、润滑、膨胀和饱和。、含水量、干密度、粘结、润滑、膨胀、饱和、饱和线；粘结：土壤粒子周围被薄水膜包围。牙齿水粘度高，能承受剪切应力，干燥密度低。润滑：随着水量的增加，水膜变厚，土壤润滑，实时打土蛋更容易聚集，随着水的杨怡增加，更多的空气从土中排出，直到水只含有小的封闭气泡，牙齿最大含水量称

7、为润滑限制。膨胀：水分含量超过润滑限制，土壤膨胀，多余的水分离土蛋，干燥密度降低。饱和：土体饱和，封闭泡沫所占的洞都被水取代，干燥密度进一步降低。孔隙水压理论认为，如果土壤饱和度超过25%，土壤中的水将持续围绕土蛋，形成曲率大的曲线液面。曲率大的曲线液面表面张力大，摩擦阻力高，抵消压缩效果，土壤难以压缩。这时孔大，空气可以迅速排出。、但是，如果含水量超过最佳值，随着水的杨怡增加，空气会被泥土封闭，产生孔空气压力，压缩效果降低，干燥密度降低。表面物理化学理论认为，水分含量低时，土壤粒子周围形成的双电层薄，颗粒间吸力占优势，土壤倾向于形成绒毛结构，水分含量增加，阳电层厚，粒子间斥力提高，而增加的水

8、会削弱土壤的强度，容易在土壤颗粒间滑动，分散或颗粒的方向性提高。水分含量越高，两电层越厚，越不能让土蛋茄子靠近，就不可能进行更大的压缩。2，气相空位为零的曲线(饱和度为100%)取不饱和土的胞土体，求出土壤气体体积为零时干密度与含水量的关系曲线。创建模型，如图所示。土体中土粒的体积为1，土粒，水，空气，除了密土机、水利托刀等辅助设备、1.2.2脚踏规格、1.2.3仪器的验证和验证室实验中使用的仪器外，还有天平、台秤、标准体等计量器具。为了获得准确可靠的实验结果，必须验证或验证计量器具，才能使用经过验证或验证的仪器。其中天平和天平是通用计量仪器，必须派出法定计量检定机构进行计量检定。事实机可以根

9、据SL112-95中规定的方法进行自行验证。1.2.4压缩试验程序样品准备：干燥方法：按照规格，将一定量的空气干燥土壤样品用木头捣碎后，5毫米筛，根据筛，2%的水分含量差异，准备5个以下的样品，搅拌均匀后放入塑料袋，或密封在成土机中，将水分充分浸泡在土壤中，湿法：将一定量的天然水分含量土壤样品磨碎后筛掉。(威廉莎士比亚，模板，水分，水分，水分，水分，水分)准备试件时，必须注意制备后的样品含水量分布均匀。1.2.5实验程序：在固体地板(固定实验室为仪表布置所必需)上放置脚踏，在脚踏内壁和底板上涂上薄薄的润滑油，安装各部件，确认设备正常，记录良好。获取准备好的土壤样品分层，压缩。在落地过程中，每层

10、结束后要测量击球后的高度，确保落地完成后剩下的土壤高度符合领域要求。下一层在室前要处理上一层的刨床，改善层间结合。脚踏后，用水土刀沿防护墙挖出来，撬出防护装置，测量并记录剩余的土壤高度。1 .3压缩实验的结果整理按规定计算各样品的含水量和干燥密度。以干密度为纵坐标，以水分含量为横坐标，绘制干密度和水分含量的关系曲线，同时绘制饱和曲线。实验阶段可以整理如下：按照规定准备用于压缩的土壤样品。在实际开始前确认并记录设备是否正常。把写实主义放在刚性基础上，按照规定予以写实化。认真完成后，去掉保护带，用直剃须刀刮平样品顶部和底部，称为质量，测量水分含量。计算湿密度和干密度。水分含量不同的诗篇依次压缩。在

11、压缩过程中，也可以使用下图说明固体、液体、气象徐璐处于其他阶段的比率关系。1 .4校园土壤中掺入了大于5毫米的颗粒，因此牙齿颗粒的存在影响了牙齿土壤的最大跨密度和最佳含水量。在轻度压缩实验中，由于仪器大小，样品准备时通过了5毫米筛，实验结果没有完全反映牙齿土壤的压缩特性。特别是当粒子大小大于5mm的粒子含量很多时，实验结果修正会出现问题。如果大于5mm的粒子含量占总质量的30%，则可以使用公式进行校正。1 .5实际实验过程中的注意事项1，实验仪器应放在坚实平坦的地面上，避免对弹性木板进行实验。2.锤子掉落的锤子必须均匀地分布在试验面上。特别是使用手动事实机时，要特别注意。3，各层实土质量相同或

12、相似，应避免各层厚度极厚或太薄的现象。4、两个压缩层的层间结合部位必须剃毛。5、去除保护带时，注意不要切切实实的土柱。1 .6压缩实验的影响因素1，粒子大小大于5毫米的粒子对实际性能的影响实际使用的样品由于仪器大小限制，必须通过5毫米体，但是实际填充通常包括大于5毫米的粗颗粒。这样，现场填充的干燥密度与室内压缩试验的最大干燥密度不一致，现场填充的密度大。如果大于5毫米的粗颗粒在总土中所占的比例不大，则可以修正室内成果，估算原土材料的最大对间密度和最佳含水量。2，压缩功能对压缩结果的影响；压缩操作由链球重力、下落高度和击球三个茄子因素组成，压缩曲线的特性主要取决于3系数的单位压缩能力。通过对徐璐

13、不同土流的最大对间密度和单位实孔关系的统计，可以看出最大对间密度和单位实孔之间存在良好的双曲特性。也就是说，土壤的最大跨密度随着单位实际孔的增加而增加。这种现象在进行消失球时尤为明显，随着实际球继续增加，最大对间密度的增加越来越慢，最终趋于稳定。3，水分含量制备方法对压缩结果的影响实验结果证明，最大干密度是干土最大，干土第二大，天然土最小。最佳含水量以干土为最低值。含水量的制备方法对特定特殊土壤的实际性能有特别大的影响。与SL237-1999P586天生桥红色粘土压缩曲线相同。4、土壤高度对压实结果的影响；按照规定的实验方法得到的标准压缩曲线是特定打击功能下土壤干燥密度和含水量之间的关系曲线，

14、如果没有落地后剩余的土壤高度，正好达到规定的体积。样品接收的平均单位压缩操作相同。如果各样品开工后的超高大不相同，开工曲线不是等函数曲线，也不是领域规定的开工。5、土壤厚度对压实结果的影响；土层厚度主要反映在样品桶的高度，目前室内压缩实验除了公路土方实验程序的一些差异外，样品桶的高度几乎相同。6、其他影响因素(再利用土壤、有机质等)再利用后，由于反复压缩，土粒容易破碎，土的梯度发生变化，对打击性能，特别是易碎土产生影响。因此，国内外标准一般规定不重复使用样本土壤。有机质的存在对土壤的压缩效果有不好的作用，有机质越多，最大层间密度越小。1 .7各种土类的压缩性质因压缩而提高了土壤密度，渗透性：减

15、少、吸收软化趋势减少、冷冻敏感性减少等，显着改善了土壤的工程性质。可压缩性：压缩性降低可以减少静态负载下的沉淀。强度：提高会提高土壤的稳定性。2，现场填充质量检查和控制，2.1概述，1，质量控制的基础，施工和填充质量控制的基础是：工程设计，施工技术要求，设计图和相关技术规定，规格。2，质量管理的分类，质量管理的种类是质量检查，以是否符合设计技术要求为测量标准。一个茄子质量管理是按量检查。例如，压实土壤的含水量和密度等。3，通过质量管理的标准，综合考虑，确定合理的质量标准，是质量管理的关键。质量标准低，工程必定有隐患。标准高的话，实际施工很难实现，还会出现质量问题，所以要通过实验确定合理的质量标

16、准。例如：堤防工程质量评价和验收程序3.2.1规定：土坯碾压路堤必须符合1，路堤土质的土质及含水量必须符合设计和碾压试验确定的要求。5、土材的压缩指标应根据实验结果和GB50286-98堤防工程设计规范的设计压缩要求确定设计干密度值进行控制。砂卵石的压实指标由设计相对密度值控制。4、压实质量指标、粘性土压实程度、压实干燥密度非粘性土相对密度、5、确定粘性土压实质量的指标、压实干燥密度控制指标填土压实填方标准应考虑压实后的力学和工程特性、工程意义和大小、压实机械能达到的压实程度等。粘性土一般要求比标准压缩略低的最大对间密度。没有考虑土壤的不均匀性。由于土壤的形成方式和组成材料的多样性，土壤变成了非常不均匀的材料，因此土壤的压缩变化很大。有时在两个不大的材料场内，土壤的颗粒和级配变化很小，但其最大层间密度和最佳含水量变化很大。不考虑土壤可压缩性的变化，干密度控制应根据压缩实验结果，将统计最大大干密度平均值乘以设计规定的压缩程度，以填充充填干密度控制的下限。这样对可压缩性好的土大施压力，对可压缩性差的土不能按要求的干密度值，必须施加压力，有时不能满足补压要求。在现场施工过程中，还必须控制堤防土料的含水量。压缩实验中获得的含水量，干燥密度关系曲线的形状是否陡峭或平缓。特别是如果干侧的曲线更陡的话，在现场践踏时，要仔细调节水分含量。例如，过度干燥需要过度压缩。过度潮湿会不稳定，容