定土的擊實(shí)試驗(yàn)

1、第五章 擊實(shí)試驗(yàn)第一節(jié) 擊實(shí)試驗(yàn)的基本原理一、基本概念1. 土的壓實(shí)性工程中，用于填筑路堤等的填料均處于松散的三相狀態(tài)，在以機(jī)械方法施加擊實(shí)功能的條件下，可以壓實(shí)增加密度，使其具有足夠的強(qiáng)度、較小的壓縮性和很小的透水性。土的這種通過(guò)碾壓施以一定壓實(shí)功能，密度增加的特性稱(chēng)為土的壓實(shí)性。在用粘性土作為填筑材料時(shí)，常用干密度表示填土的密實(shí)性。2. 擊實(shí)試驗(yàn)為了獲得最理想的壓實(shí)效果，需要充分了解土的壓實(shí)特性，其中，影響壓實(shí)特性的主要因素是含水率和施加的壓實(shí)功能。為此，在工程實(shí)踐中常常在模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件(包括施工機(jī)械和施工方法)下，找出壓實(shí)密度與填土含水率之間的關(guān)系，從而獲得壓實(shí)填土的最佳密度（既最大干

2、密度）和相應(yīng)的最優(yōu)含水率。擊實(shí)試驗(yàn)就是為了這種目而利用標(biāo)準(zhǔn)化的擊實(shí)儀具，得到土的最大干密度與擊實(shí)方法（包括土的含水率和擊實(shí)功能等）的關(guān)系，據(jù)以在現(xiàn)場(chǎng)控制施工質(zhì)量，保證在一定的施工條件下壓實(shí)填土達(dá)到設(shè)計(jì)的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。所以擊實(shí)試驗(yàn)是填土工程如路堤、土壩、機(jī)場(chǎng)跑道及房屋填土地基設(shè)計(jì)施工中不可缺少的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。工程經(jīng)驗(yàn)表明，欲將填土壓實(shí)，必須使其含水率降低在飽和狀態(tài)以下，即要求土體處于三相介質(zhì)的非飽和狀態(tài)。土在瞬時(shí)沖擊荷載重復(fù)作用下，顆粒重新排列，其固相密度增加，氣相體積減少；當(dāng)錘擊力作用于土樣時(shí)，首先產(chǎn)生壓縮變形，當(dāng)錘擊力消失后，土又出現(xiàn)了回彈現(xiàn)象。因此，土的擊實(shí)過(guò)程，即不是固結(jié)過(guò)程，也不同于一般

3、壓縮過(guò)程而是一個(gè)土顆粒和粒組在不排水條件下的重新組構(gòu)過(guò)程。用擊實(shí)試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)土的壓實(shí)，這是一種半經(jīng)驗(yàn)方法。由于土的現(xiàn)場(chǎng)填筑輾壓和室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)具有不同的工作條件，兩者之間的關(guān)系是根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)求得的，因此很多國(guó)家以及一個(gè)國(guó)家的不同部門(mén)就可能有其自用的擊實(shí)試驗(yàn)方法及儀器。 圖5.1擊實(shí)儀國(guó)內(nèi)常用的擊實(shí)試驗(yàn)儀器如圖5.1，主 1擊實(shí)筒；2護(hù)筒；要包括擊實(shí)筒和擊錘兩部分，儀器型號(hào)和試 3導(dǎo)筒；4擊錐；5底板驗(yàn)方法不同，其尺寸參數(shù)各異。3. 擊實(shí)曲線(xiàn)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，一般是備用同一土質(zhì)不同含水率的數(shù)個(gè)土樣，通常56個(gè)，分別拌和均勻，分層裝入擊實(shí)筒中，按一定功能進(jìn)行擊實(shí)，并測(cè)定土樣的濕密度和含水率，按下式計(jì)

4、算土樣的干密度： （51）式中 擊實(shí)后土樣的干密度，gcm3； 擊實(shí)后土樣的濕密度，gcm3；擊實(shí)后土樣的含水率，%。如此按照上述方法對(duì)第二、第三個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)，即可得到各試樣相應(yīng)的濕密度和相應(yīng)的含水率并計(jì)算其干密度，然后在以干密度為縱坐標(biāo)以含水率為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系中繪制曲線(xiàn)，如圖5.2所示，該曲線(xiàn)即稱(chēng)為擊實(shí)曲線(xiàn)。10圖5.2 擊實(shí)曲線(xiàn)4. 最大干密度和最優(yōu)含水率擊實(shí)曲線(xiàn)表明，對(duì)于某一填筑土料，在同一擊實(shí)功能作用下，填土的干密度隨含水率的變化而變化，具體表現(xiàn)為，當(dāng)含水率較小時(shí)，土的干密度隨著含水率的增加而增大，而當(dāng)含水率的增加達(dá)到某一值后，含水率繼續(xù)增加反而使干密度減少。所以擊實(shí)曲線(xiàn)的形態(tài)呈

5、具有峰值的上凸形，其峰點(diǎn)對(duì)應(yīng)的干密度即為土的最大干密度，常用表示，與其相對(duì)應(yīng)的含水率即為土的最優(yōu)含水率，常用表示，如圖5.2所示。土的最優(yōu)含水率一般在塑限附近（既（23）%），約為液限的0.550.65倍。這是因?yàn)橥恋暮瘦^小時(shí)，土粒周?chē)慕Y(jié)合水膜較薄，連接較牢，土粒不易移動(dòng)，故難以擊實(shí)；當(dāng)含水率較大時(shí)，結(jié)合水膜較厚，從而把顆粒分隔開(kāi)，此時(shí)作用在土體上的錘擊荷載更多地為孔隙水所承擔(dān)，從而使得作用在顆粒上的有效應(yīng)力減小，反而減少土的密度，使擊實(shí)曲線(xiàn)下降。在最優(yōu)含水率時(shí)，水膜厚度適中，土粒連接較弱，又不存在多余的水分，故易于擊實(shí)，使土?？拷帕械米罹o密?？梢哉J(rèn)為擊實(shí)的機(jī)理主要取決于土中水膜厚度

6、的變化和孔隙水的多少。5. 壓實(shí)度工程實(shí)踐中用壓實(shí)度來(lái)控制粘性土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度的定義是現(xiàn)場(chǎng)填土的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功能擊實(shí)的最大干密度之比，用百分?jǐn)?shù)表示。我國(guó)土壩設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，、級(jí)土石壩填土的壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到95%98%，級(jí)土石壩的填土壓實(shí)度應(yīng)大于92%。填土地基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可參照這一規(guī)定。6. 表面壓實(shí)法和重錘夯實(shí)法表層壓實(shí)法是利用機(jī)械碾壓或機(jī)械振動(dòng)對(duì)填土、濕陷性黃土、松散粉細(xì)砂表層進(jìn)行壓實(shí)。其壓實(shí)功能影響深度較小，在填土工程中通常分層碾壓，壓實(shí)后的厚度控制在3040cm左右，該方法也用于處理表層厚度較小的軟弱地基。重錘夯實(shí)法是利用重錘自由下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)填土或淺層地基。夯實(shí)效果與夯

7、錘重量、錘底直徑、落距以及土質(zhì)等因素有關(guān)。二、土的擊實(shí)性1. 擊實(shí)土樣的含水率特性圖5.4曲線(xiàn)右上方的一條線(xiàn)是飽和度為100%的飽和曲線(xiàn)。它表示當(dāng)土在飽和狀態(tài)時(shí)的含水率與干密度之間的關(guān)系。根據(jù)土的三相比例關(guān)系可以導(dǎo)出飽和曲線(xiàn)的表達(dá)式為： （52）式中 飽和含水率，； 土粒比重或相對(duì)密度；水的密度，gcm3； 土的干密度，gcm3。由于土是處于三相狀態(tài)，所以當(dāng)土被擊實(shí)達(dá)到最大密度時(shí)，土孔隙中的空氣不易排出，即使加大擊實(shí)功能亦不能將土中受困氣體排盡，故被擊實(shí)的土體不可能達(dá)到完全飽和的程度。因此當(dāng)土的干密度相等時(shí)，其擊實(shí)曲線(xiàn)上各點(diǎn)的含水率必然都小于飽和曲線(xiàn)上相應(yīng)的含水率。這就是為什么被擊實(shí)土的曲線(xiàn)均

8、位于飽和曲線(xiàn)的左下側(cè)，而不可能與飽和曲線(xiàn)有交點(diǎn)的原因。對(duì)于一般粘性土來(lái)說(shuō)，其最大干密度(峰點(diǎn))所相應(yīng)的飽和度約為80左右。這是因?yàn)樵谘杆贈(zèng)_擊荷載作用下，土中的氣體不能全被排出，即無(wú)論如何擊實(shí)，土的飽和度都達(dá)不到100%。2. 擊實(shí)功能對(duì)最大干密度和最優(yōu)含水率的影響土的最優(yōu)含水率和最大干密度與擊實(shí)功能的大小密切相關(guān)。如圖5.3（a）是某一粉質(zhì)粘土在擊數(shù)分別為10、20、30、40、60擊的擊實(shí)功能作用下，得到的不同擊實(shí)曲線(xiàn)。曲線(xiàn)說(shuō)明，用較大的擊實(shí)功能在較小的含水率狀態(tài)下，可獲得較大的最大干密度；而用較小的擊實(shí)功能，需要在較大的最優(yōu)含水率情況下，獲得較小的最大干密度。這是因?yàn)楹瘦^小時(shí)，水膜較薄

9、，抵抗土粒移動(dòng)的力較大，只有用較大的擊實(shí)功能才能克服這種抵抗力。反之，用較小的擊實(shí)功能不易克服較大的抵抗力，只有在較大含水率情況下，才能把土壓實(shí)，而獲得較小的最大干密度。 （a）擊數(shù)對(duì)對(duì)土擊曲線(xiàn)的影響 （b）最大干密度和最優(yōu)含水率與擊實(shí)功能的關(guān)系圖5.3 不同擊實(shí)功能對(duì)擊實(shí)性的影響圖5.3（b）中曲線(xiàn)顯示，擊實(shí)功能愈大，所得的擊實(shí)效果較好，得到的最大干密度愈大。但在擊實(shí)功能較小時(shí)，增大擊實(shí)功能，干密度增加較快；擊實(shí)功能較大時(shí)，擊實(shí)功能的增大，最大干密度增加緩慢。這是因?yàn)橥帘粨魧?shí)達(dá)到一定密實(shí)程度后，土粒已經(jīng)移動(dòng)到新的位置，增強(qiáng)了土的抵抗力，繼續(xù)擊實(shí)效果不佳。同時(shí)，隨著擊實(shí)功能的增加，最優(yōu)含水率不

10、斷減少。綜上所述，當(dāng)填料的含水率較小時(shí)，要獲得較大的干密度，必須加大擊實(shí)功能；或者適當(dāng)增加填土料的含水率，在較小的擊實(shí)功能作用下獲得一定的干密度。三、影響土擊實(shí)性的主要因素以上分析可知，影響土的擊實(shí)性的主要因素包括土質(zhì)情況（礦物成分和粒度成分）、土所處的狀態(tài)（含水率）和擊實(shí)條件（擊實(shí)功能）。首先，土的類(lèi)型對(duì)擊實(shí)效果有較大影響，不同的土類(lèi)有不同的擊實(shí)特性。對(duì)粘性土而言，通常含細(xì)粒愈多的土，其最大干密度的值愈小，而最優(yōu)含水率愈大，表5-1是我國(guó)一般粘性土的最大干密度和最優(yōu)含水率的經(jīng)驗(yàn)值。如果土中含有一定的粗顆粒（砂、礫石等）或土的級(jí)配良好，土能在較小的含水率下得到較大的干密度。表5-1 粘性土最大

11、干密度和最優(yōu)含水率的經(jīng)驗(yàn)值塑性指數(shù)最大干密度（g/cm3）相應(yīng)的最優(yōu)含水率（%）101.851310141.751.85131514171.701.75151717201.651.?0171920221.601.651921土中含有機(jī)質(zhì)對(duì)土的擊實(shí)效果有不良的影響，有機(jī)質(zhì)親水性強(qiáng)，不易將土擊實(shí)到較大的干密度，且有機(jī)質(zhì)還會(huì)進(jìn)一步分解而使土的性質(zhì)惡化，故填筑土料中有機(jī)質(zhì)含量有一定的限制。其次，由于粘性土填料存在最優(yōu)含水率，在填土施工時(shí)應(yīng)將土料的含水率盡量控制在其左右，以期用較小的能量獲得最佳的壓實(shí)密度，含水率偏低或偏高均不利于土的壓實(shí)。含水率偏低時(shí)，壓實(shí)土具有凝聚結(jié)構(gòu)特征，均勻性好，強(qiáng)度較高，較脆硬

12、，但浸水容易產(chǎn)生附加沉降；當(dāng)含水率偏高時(shí)，壓實(shí)填土具有分散結(jié)構(gòu)特征，可塑性大，變形穩(wěn)定，但強(qiáng)度較低?？梢?jiàn)，含水率偏高或偏低有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)土料時(shí)要根據(jù)工程要求和當(dāng)?shù)赝亮系奶烊缓是闆r，選擇合適的施工含水率。 此外，擊實(shí)功能對(duì)壓實(shí)密度的影響與土的含水率大小有關(guān)，如圖5.4是三種不同含水率土的擊實(shí)特征，當(dāng)含水率較低時(shí)，增加擊實(shí)功能有效地增加填土的密度，如含水率較高，只在擊實(shí)剛能較小時(shí)，增加擊實(shí)功能可增加壓實(shí)密度，擊實(shí)功能稍大一些時(shí)，再增加擊實(shí)功能對(duì)壓實(shí)密度的增加就沒(méi)有效果。 圖5.4 土的干密度與擊實(shí)功能的關(guān)系1=12%；2=16%；3=20%四、擊實(shí)試驗(yàn)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1.關(guān)于試驗(yàn)用土（

13、1）使用風(fēng)干或烘干土問(wèn)題目前絕大多數(shù)單位采用風(fēng)干土做試驗(yàn)，但也有采用烘干土的。采用烘干土制備試樣，固然方便，但卻改變了土的天然特性，不符合施工實(shí)際情況。由于烘干使土中的某些膠質(zhì)或有機(jī)質(zhì)被灼燒或分解，致使失去膠粒與水作用的活性，顯然是會(huì)影響試驗(yàn)成果。實(shí)踐證明，用和用風(fēng)干土試驗(yàn)比較，用烘干土做試驗(yàn)得到的最優(yōu)含水率一般偏小，而最大干密度偏大。所以在擊實(shí)試驗(yàn)中，應(yīng)用風(fēng)干土作試驗(yàn)更為合理。（2）試驗(yàn)加水拌和浸潤(rùn)與養(yǎng)護(hù)問(wèn)題在土樣制備中，對(duì)計(jì)算控制的水量，能否準(zhǔn)確均勻地施加于土樣上，這是保證擊實(shí)試驗(yàn)準(zhǔn)確性的一個(gè)重要關(guān)鍵，目前加水方法有兩種：一為體積控制法；一為稱(chēng)重控制法。其中以稱(chēng)重法的效果為最好。此兩法都是

14、借助特制的噴灑器將規(guī)定噴灑的水量，在邊灑邊拌和的情況下，使水能均勻地分布于土樣內(nèi)。然后稱(chēng)其水土合重，直到所加水量等于所規(guī)定的水土總量為止。再將濕土從盤(pán)中取出，置于密閉器或薄膜袋中，放置陰涼處保濕，其靜置時(shí)間可視土質(zhì)具體情況而定，一般都不應(yīng)少于12小時(shí)，甚至一晝夜，粉質(zhì)土可適當(dāng)縮短浸潤(rùn)時(shí)間，使有充分時(shí)間浸透，使之干濕均勻。（3）土樣重復(fù)使用問(wèn)題經(jīng)過(guò)錘擊后的土，不可避免地會(huì)使部分顆粒擊碎，從而改變了土的級(jí)配特征。同時(shí)，欲將擊實(shí)試樣恢復(fù)到原有松散狀態(tài)也比較困難，進(jìn)而影響了水份再次施加、拌和和浸透，特別對(duì)裂隙發(fā)育的易碎性土和高塑性粘土，經(jīng)擊實(shí)后很難分散，更不易被水浸透，擊實(shí)功能越大，最大干密度差別也越

15、大，故一般情況下土樣不宜重復(fù)使用，而應(yīng)采用新土做試驗(yàn)。2.關(guān)于擊實(shí)容器中余土的高度問(wèn)題這個(gè)問(wèn)題尚未引起人們的普遍重視，一般試驗(yàn)規(guī)程中尚無(wú)嚴(yán)格地明確規(guī)定。實(shí)際上，由于擊實(shí)容器中余土高度不一所產(chǎn)生的影響，不僅使試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散，而且隨著余土高度的增大，其最大干密度有逐漸偏小的趨勢(shì)。這是因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)外廣泛使用的定體積擊實(shí)試驗(yàn)，其標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功是從余土高度為零考慮的。有了余土，使用擊數(shù)來(lái)表示的單位擊實(shí)功就不真實(shí)。所以在操作中，要嚴(yán)格控制余土高度。土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50123-1999）中規(guī)定，擊實(shí)完成后，試樣超出擊實(shí)筒頂面的高度不大于6毫米。3.含粗顆粒的計(jì)算校正問(wèn)題 由于擊實(shí)筒的尺寸限制，土工試驗(yàn)方

16、法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50123-1999）中規(guī)定，輕型擊實(shí)儀允許試樣的最大粒徑為5毫米，重型擊實(shí)試驗(yàn)允許的最大粒徑為40毫米。當(dāng)土內(nèi)含有大于規(guī)定粒徑的顆粒時(shí)，常需先剔除然后進(jìn)行試驗(yàn)。這樣測(cè)出的最大干密度和最優(yōu)含水率與實(shí)際土料在相同擊實(shí)功能作用下的最大干密度和最優(yōu)含水率不同，故對(duì)試驗(yàn)結(jié)果需要進(jìn)行校正。對(duì)于輕型擊實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)土內(nèi)粒徑大于5毫米的土粒含量不超過(guò)25%（土粒呈片狀）或30%（土粒呈渾圓狀）時(shí)，可以認(rèn)為土內(nèi)粗土粒可均勻分布在細(xì)土粒之內(nèi)，不影響細(xì)土粒的擊實(shí)效果，即細(xì)土粒能夠達(dá)到最大干密度。所以,實(shí)際土料的最大干密度和最有含水率需要依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行校正。輕型擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度和最優(yōu)含水率的校正公式

17、為：（1）最大干密度校正 （53）式中 校正后試樣的最大干密度（g/cm3）； 擊實(shí)試樣的最大干密度（g/cm3）粒徑大于5mm土的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）；粒徑大于5mm土粒的飽和面干比重（既飽和面干狀態(tài)時(shí)土粒的比重）。（2）最優(yōu)含水率校正，準(zhǔn)確值0.01% （54）式中 校正后試樣的最優(yōu)含水率（%）；擊實(shí)試驗(yàn)試樣的最優(yōu)含水率（%）；粒徑大于5mm土粒的吸著水含水率（%）。當(dāng)土中含有大于5毫米顆粒超過(guò)30時(shí)，這些顆粒會(huì)在土中形成骨架作用，使土的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯地改變，上述校正公式不適用。如因工程需要，可改用大型擊實(shí)儀或做專(zhuān)門(mén)性的試驗(yàn)。4.試驗(yàn)成果檢驗(yàn)首先應(yīng)檢查擊實(shí)曲線(xiàn)的右方是否與飽和曲線(xiàn)接近平行

18、，且所有試驗(yàn)點(diǎn)均應(yīng)在其左邊。其次，在同一擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)下，級(jí)配不均勻的土所得曲線(xiàn)較陡，土的密度大；級(jí)配均勻的土所得曲線(xiàn)較平緩，土的密度小。此外還須注意，土的塑性指數(shù)越高，最大干密度越小。實(shí)踐資料表明，粘性土的最優(yōu)含水率一般接近塑限值，或近似地取0.50.7(平均0.6)倍液限含水率。此外，在擊實(shí)試驗(yàn)中還應(yīng)使錘擊的間歇時(shí)間超過(guò)土的回彈后效時(shí)間(一般彈性變形的恢復(fù)需幾秒鐘)，因?yàn)檫^(guò)快錘擊則錘擊的部分能量，會(huì)部分地被回彈作用力所抵銷(xiāo)，故壓實(shí)效果欠佳，試驗(yàn)中尤應(yīng)注意。5.關(guān)于最大干密度的計(jì)算 對(duì)一些中小工程，由于缺乏試驗(yàn)設(shè)備，或因施工緊急,沒(méi)有條件進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，可按下式估算最大干密度的大?。?式中 土顆粒

19、比重； 水的密度，gcm3； 最優(yōu)含水率，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或?。?2）%； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，粘土為095，亞粘土為096，輕亞粘土為097。第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)型擊實(shí)試驗(yàn)方法一、基本原理?yè)魧?shí)試驗(yàn)的目的是在室內(nèi)利用擊實(shí)儀，測(cè)定土樣在一定擊實(shí)功能作用下達(dá)到最大密度時(shí)的含水率（最優(yōu)含水率）和此時(shí)的干密度（最大干密度），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)。所謂標(biāo)準(zhǔn)型擊實(shí)試驗(yàn)是指采用專(zhuān)門(mén)的擊實(shí)儀和規(guī)定的擊實(shí)方法給土體施加給一定的擊實(shí)功能。本試驗(yàn)分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)，我國(guó)以往采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)較多，水庫(kù)、堤防、鐵路路基填土均采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)，輕型擊實(shí)試驗(yàn)分三層擊實(shí)，適

20、用于粒徑小于5mm的粘性土；重型擊實(shí)試驗(yàn)常常應(yīng)用于高等級(jí)公路和機(jī)場(chǎng)跑道等工程填土中，試驗(yàn)若分五層擊實(shí)，則適用于粒徑不大于20mm的土，若分三層擊實(shí)，則最大粒徑不得大于40mm。同時(shí)，在輕型擊實(shí)試驗(yàn)中，對(duì)試樣中粒徑大于5mm的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的30%時(shí)，需要對(duì)最大干密度和最優(yōu)含水率進(jìn)行校正。二、儀器設(shè)備1擊實(shí)儀：主要由擊實(shí)筒和擊錘組成。輕型擊實(shí)試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)的擊實(shí)儀主要參數(shù)如表5-2、圖5.5和圖5.6。表5-2 擊實(shí)儀主要部件尺寸試驗(yàn)方法錘底直徑(mm)錘質(zhì)量(kg)落距(mm)擊實(shí)筒護(hù)筒高度(mm)單位體積擊實(shí)功(kJ/m3)內(nèi)徑(mm)筒高(mm)容積(cm3)輕型512.5

21、305102116947.450592.2重型514.54571521162103.9502684.9 （a）輕型擊實(shí)筒 （b）重型擊實(shí)筒 圖5.5 擊實(shí)筒 1護(hù)筒；2擊實(shí)筒；3底板；4墊塊 （a）2.5kg擊錘 （b）4.5kg擊錘圖5.6 擊錘1提手2導(dǎo)筒；3硬橡皮墊；4擊錘 同時(shí)，擊實(shí)儀要滿(mǎn)足下面要求：（1）擊實(shí)試驗(yàn)分輕型擊實(shí)試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)，擊實(shí)儀的擊實(shí)筒和擊錘尺寸如表5-1和圖5.2，圖5.3；（2）擊錘要配導(dǎo)桿，導(dǎo)桿與擊錘之間要有足夠間隔使擊錘自由下落；電動(dòng)控制的擊錘必須有控制落距的跟蹤裝置和錘擊點(diǎn)按一定角度（輕型53.5°，重型45°）均勻分布的裝置（重型擊

22、實(shí)儀中心點(diǎn)每圈加一擊）。2天平 稱(chēng)量200g，最小分度值0.01g；稱(chēng)量2kg，感量1g；3臺(tái)秤 稱(chēng)量10kg，最小分度值5g；4推土器（無(wú)推土器時(shí)，可用刮刀和修土刀將試樣從擊實(shí)筒中取出）；5標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為5mm、20mm或40mm；6其他：噴水設(shè)備、碾土設(shè)備、修土刀、小量筒、盛土盤(pán)、測(cè)含水率設(shè)備、保濕器等。三、操作步驟1 制備土樣（分為干法和濕法兩種）干法制備（1）取代表性風(fēng)干（或在60下烘干）土樣放在橡皮板上用木碾碾散，過(guò)5mm（重型過(guò)20mm或40mm）篩，取1520kg（重型取50kg）備用，測(cè)土樣風(fēng)干含水率。（2）根據(jù)土的塑限預(yù)估土的最優(yōu)含水率，按依次相差約2%的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)噴水配制5

23、6個(gè)不同含水率的試樣，控制中間試樣的含水率在預(yù)估最優(yōu)含水率附近，以確保擊實(shí)曲線(xiàn)出現(xiàn)峰值。預(yù)加水量按下式計(jì)算：式中 制備試樣所需的加水量，g； 風(fēng)干土樣的質(zhì)量，g；風(fēng)干土樣含水率，%；制樣要求達(dá)到的含水率，%。（3）按預(yù)定含水率制備試樣，每個(gè)試樣取2.5kg，平鋪于不吸水的平板（或調(diào)土盤(pán)）上，用噴水設(shè)備按預(yù)定水量均勻噴水并攪拌均勻后，裝入保濕器或塑料袋內(nèi)，浸潤(rùn)備用。浸潤(rùn)時(shí)間一般是：高塑性土不少于24小時(shí)，低塑性不少于12小時(shí)。濕法制備（1）取天然含水率狀態(tài)下的代表性土樣20kg（重型為50kg），放在橡皮板上用木碾碾散，過(guò)5mm（重型過(guò)20mm或40mm）篩，將篩下土樣拌勻測(cè)其天然含水率。（2）

24、計(jì)算至少5個(gè)含水率，具體方法和干法制備土樣相同。（3）分別將天然含水率的土樣風(fēng)干或加水進(jìn)行制備，注意保證制備好的土樣水分均勻分布。2分層擊實(shí)（1）將擊實(shí)筒放在堅(jiān)硬的地面上，在擊實(shí)筒內(nèi)壁涂一薄層潤(rùn)滑油并與底座連接好，稱(chēng)取一定量的試樣倒入擊實(shí)筒內(nèi)，分層擊實(shí)，其中輕型擊實(shí)試樣質(zhì)量25kg，分三層，每層25擊；而重型擊實(shí)，試樣質(zhì)量410kg，分五層，每層56擊，若分三層，每層94擊；把試樣倒入擊實(shí)筒后，要整平表面后開(kāi)始擊實(shí)，擊實(shí)時(shí)落錘應(yīng)鉛直自由下落，落距輕型為305mm，重型為457mm。錘跡必須均勻分布于土面。第一層擊完后，安裝套環(huán)、重復(fù)上述步驟，進(jìn)行第二和第三層土的擊實(shí)，每層試樣高度宜相等，兩層交界處的土面應(yīng)刨平。擊實(shí)后試