土的擊實(shí)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)

土的擊實(shí)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)第1頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、土的擊實(shí)試驗(yàn)

1.1概述1.1.1土的壓實(shí)

·定義：用機(jī)械方法使土粒在短暫重復(fù)荷載作用下擠緊、密度增大的過(guò)程。

·壓實(shí)的目的:為了提高土的抗剪強(qiáng)度及承載力，減小土的壓縮性和降低土的滲透性。土的壓實(shí)分為：粘性土的壓實(shí)和無(wú)粘性土的壓實(shí)。

第2頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四·粘性土的壓實(shí)粘性土的壓實(shí)通常用室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行模擬和研究。對(duì)于粘性土，壓實(shí)意味著土在含水率幾乎不變的情況下，空氣含量減到最小或飽和度增加到最大?！o(wú)粘性土的壓實(shí)無(wú)粘性土的壓實(shí)質(zhì)量一般通過(guò)相對(duì)密度進(jìn)行控制。

第3頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.1.2土的擊實(shí)試驗(yàn)1、目的、定義和原理＃目的：是采用標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)方法，測(cè)定特定土的密度和含水率的關(guān)系，確定該土的最大干密度和最優(yōu)含水率。了解土的壓實(shí)特性，為工程設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓提供土的壓實(shí)資料。第4頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃定義：用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法，測(cè)定某一擊實(shí)功能作用下土的密度——含水率的關(guān)系，以確定該功能下的最大干密度與相應(yīng)的最優(yōu)含水率的試驗(yàn)。

第5頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

＃原理：土的壓實(shí)程度與含水率、壓實(shí)功能及壓實(shí)方法有密切的關(guān)系。當(dāng)壓實(shí)功能和方法不變時(shí)，土的干密度和含水率之間形成的的關(guān)系曲線就是所謂的擊實(shí)曲線。

第6頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、作用：＃土的擊實(shí)試驗(yàn)是室內(nèi)研究土的壓實(shí)性質(zhì)的試驗(yàn)，室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)是模擬現(xiàn)場(chǎng)碾壓條件、方法，在標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)筒內(nèi)對(duì)土施加一定的擊實(shí)功能，確定該功能下的最大干密度與相應(yīng)的最優(yōu)含水率。其目的在于為工程提供填筑密度初步設(shè)計(jì)的依據(jù)，然后根據(jù)工程規(guī)模、重要性和工程級(jí)別來(lái)決定是否要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。＃為室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn)制備試樣。

第7頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、擊實(shí)試驗(yàn)提供的基本資料

·在給定的擊實(shí)功能下，干密度和含水率的關(guān)系曲線；

·在給定的擊實(shí)功能下，土的最大干密度；

·與土的最大干密度相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)含水率;·室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)是填土工程如土壩、路基、機(jī)場(chǎng)跑道以及房屋地基等的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一。第8頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、擊實(shí)試驗(yàn)發(fā)展

·美國(guó)R.R.Proctor提出的輕型試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)（普氏標(biāo)準(zhǔn)）；·美國(guó)各州公路協(xié)會(huì)提出的修正普氏標(biāo)準(zhǔn)；·國(guó)內(nèi)40年代末南京水利實(shí)驗(yàn)處提出的南實(shí)處型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；·50年代，10—1型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；·標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法；·普氏標(biāo)準(zhǔn)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法。第9頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

5、擊實(shí)試驗(yàn)方法?沖擊荷載方式，其中包括落錘直接作用在試樣面上和在試樣面上放一傳壓板，沖擊荷載通過(guò)傳壓板間接作用于試樣面上兩種。這種方法實(shí)驗(yàn)室用得比較多，如南實(shí)處型、10—1型擊實(shí)儀、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)、普氏擊實(shí)等?靜荷載方式:也稱壓樣法，很少采用?，F(xiàn)場(chǎng)：平碾、汽胎碾…

靜力壓實(shí)室內(nèi)：靜力壓實(shí)試驗(yàn)如壓實(shí)制樣。第10頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?準(zhǔn)動(dòng)荷載方式：這是一種使用搗固棒以比較快的速度擠壓土，使土壓實(shí)的方法。在機(jī)理上與實(shí)際的羊足碾很近似。?振動(dòng)荷載方式：這種方法適用于礫粒土，該方法除將擊錘用振動(dòng)錘代替，試樣筒較大外其原理與常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法相同。第11頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四以上四種試驗(yàn)方法是按施加擊實(shí)功的方式來(lái)分的；如果按測(cè)定密度的方法來(lái)分，可以分為以下兩種：定體積法：擊實(shí)試樣的體積一定，測(cè)量土的質(zhì)量推求干密度，一般稱為定體積法。變體積法：給定一定質(zhì)量的土樣，裝入試樣筒，在擊實(shí)過(guò)程中，測(cè)定擊實(shí)試樣的體積推求干密度，一般稱為變體積法。

第12頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

目前，世界各國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法是屬于在試樣面上直接施加沖擊荷載，用定體積法推求干密度。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)方法屬于在試樣面上直接施加沖擊荷載，用定體積法推求干密度。第13頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.1.3擊實(shí)曲線第14頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四由擊實(shí)曲線可以看到：在低含水率時(shí)，干密度隨含水率增加而增加，當(dāng)干密度達(dá)到某一最大值后，含水率增加干密度反而減小。這一干密度的最大值稱為最大干密度，相應(yīng)的含水率稱為最優(yōu)含水率。第15頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、壓實(shí)理論

※水膜潤(rùn)滑理論粘性土在低含水率時(shí)，土顆粒周?chē)け?，表面張力形成的毛管壓力大，土顆粒間摩阻力高，土粒相互移動(dòng)困難，故壓實(shí)干密度低，土粒呈絮凝結(jié)構(gòu)；逐漸增加含水量，土顆粒周?chē)ぷ兒?，水膜?duì)土顆粒的潤(rùn)滑作用逐漸加大，表面摩阻力隨之減小，壓實(shí)干密度增大。當(dāng)含水率增大到某一值時(shí)，干密度達(dá)最大。但當(dāng)含水率超過(guò)最優(yōu)含水率后，土中氣體被水包圍處于封閉狀態(tài)，不易排出，如再增加含水率，由于土中的自由水增多，抵消了部分壓實(shí)的能量，土的干密度反而降低，此時(shí)，土粒呈分散結(jié)構(gòu)。（見(jiàn)圖）第16頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四※粘滯水理論擊實(shí)曲線反映出在土中加水的四個(gè)階段，即結(jié)合、潤(rùn)滑、膨脹和飽和。含水率干密度結(jié)合潤(rùn)滑膨脹飽和飽和線結(jié)合：土粒周?chē)杀〉乃ぐ鼑@種水具有高的粘滯性，能承受一定的剪應(yīng)力，干密度低；潤(rùn)滑：增加水量使水膜變厚，土粒潤(rùn)滑，擊實(shí)時(shí)土粒更容易聚集到一起，隨著水量增加，更多的空氣從土中排出，一直到水中只含有微小的封閉氣泡，這種最大的含水率稱為潤(rùn)滑界限；膨脹：含水率超過(guò)了潤(rùn)滑界限，將引起土體膨脹，多余的水使土粒分離，因而，干密度降低；飽和：土體飽和，封閉氣泡所占的孔隙全部由水代替，干密度進(jìn)一步降低。第17頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四※孔隙水壓力理論認(rèn)為，土體在飽和度大于25%以后，土體中的水呈現(xiàn)為連續(xù)包圍土粒的水膜，并形成曲率很大的彎液面，由于曲率大的彎液面表面張力大，產(chǎn)生了很高的摩阻力，抵消了壓實(shí)效應(yīng)，土體難于壓實(shí)，此時(shí)孔隙大，空氣能迅速排出，如在土中增加含水率，彎液面消失，土就會(huì)被壓實(shí)，密度就能增加到最大值；但當(dāng)含水率超過(guò)了最佳值后，隨著水量的增加，空氣被封閉于土中，產(chǎn)生孔隙氣壓力，從而減小了壓實(shí)效應(yīng)，使干密度減小。第18頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四※表面物理化學(xué)理論認(rèn)為，在低含水率時(shí)，土顆粒周?chē)纬傻碾p電層很薄，顆粒間的吸力占優(yōu)勢(shì)，土趨于形成絨狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)含水率增加時(shí)，雙電層變厚，顆粒之間斥力增加，同時(shí)所增加的水使土的強(qiáng)度減弱，土粒之間易于滑動(dòng)，導(dǎo)致分散或顆粒定向程度增加，在這個(gè)條件下，顆粒相互移動(dòng)只需要較小的擊實(shí)功。更高的含水率使雙電層加厚，阻止土粒進(jìn)一步靠攏，就不可能產(chǎn)生更大的壓實(shí)。第19頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、氣體所占孔隙為零的曲線（飽和度為100%）

取出一個(gè)非飽和土的單元土體，求出當(dāng)土中氣體體積為零時(shí)的干密度和含水率的關(guān)系曲線。如圖所示模型；設(shè)土體中土粒體積為1，

土粒水空氣

1+ｅｅ

abvaVwVs1ρd=ρω1/Gs+ω/100

1第20頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2擊實(shí)試驗(yàn)的儀器和操作1.2.1擊實(shí)試驗(yàn)的儀器擊實(shí)試驗(yàn)的儀器設(shè)備包括:·擊實(shí)儀、天平、臺(tái)秤、標(biāo)準(zhǔn)篩等計(jì)量器具。

·推土器、修土刀等附助設(shè)備第21頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2擊實(shí)試驗(yàn)的儀器和操作1.2.1擊實(shí)試驗(yàn)的儀器擊實(shí)試驗(yàn)的儀器設(shè)備包括:·擊實(shí)儀、天平、臺(tái)秤、標(biāo)準(zhǔn)篩等計(jì)量器具。

·推土器、修土刀等附助設(shè)備第22頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2.2擊實(shí)儀規(guī)格方法標(biāo)準(zhǔn)容積cm3

內(nèi)徑mm

高度mm

錘底直徑mm錘質(zhì)量kg落距mm每層擊數(shù)/層數(shù)單位體積擊實(shí)功kJ/m3

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)輕型947.4102116512.530525/3592.2重型2103.9152116514.545756/52684.9水利標(biāo)準(zhǔn)輕型947.4102116512.530525/3592.2重型2103.9152116514.545756/52684.9普氏標(biāo)準(zhǔn)輕型943.9101.6116.450.82.5304.825/3604重型2123.8152.4116.450.84.545756/52740公路標(biāo)準(zhǔn)輕型997217710015212712050502.52.530030027/359/3598.2598.2重型997217710015212712050504.54.545045027/598/32687.02677.2第23頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2.3儀器的檢定與校驗(yàn)擊實(shí)試驗(yàn)采用的儀器除擊實(shí)儀外，還有天平、臺(tái)秤、標(biāo)準(zhǔn)篩等計(jì)量器具。為了得到準(zhǔn)確、可靠的試驗(yàn)結(jié)果，必須對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行檢定或校驗(yàn)，經(jīng)檢定或校驗(yàn)合格的儀器才能投入使用。其中天平、臺(tái)秤屬通用計(jì)量?jī)x器，應(yīng)送法定計(jì)量檢定單位進(jìn)行計(jì)量檢定；擊實(shí)儀可按SL112-95規(guī)定的方法自行校驗(yàn)合格。第24頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2.4擊實(shí)試驗(yàn)的操作步驟——試樣制備：＃干法：規(guī)范規(guī)定，將一定量的風(fēng)干土樣，在橡皮板上用木碾碾碎后過(guò)5mm篩，取篩下土按依次相差2%含水率制備不少于5個(gè)試樣，拌勻后裝入塑料袋或密封于盛土器內(nèi)靜置，使土中水分充分浸潤(rùn)，含水率分布均勻，一般靜置時(shí)間在12h至24h。第25頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃濕法：將一定量天然含水率土樣碾散后過(guò)篩，將篩下土樣拌勻后分別風(fēng)干或加水到設(shè)定的含水率。制備試樣時(shí)必須注意制備后的試樣含水率分布應(yīng)均勻。第26頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.2.5試驗(yàn)操作步驟：擊實(shí)儀放在堅(jiān)實(shí)地面上（這一點(diǎn)對(duì)于固定試驗(yàn)室在儀器放置時(shí)就應(yīng)做到），在擊實(shí)筒內(nèi)壁和底板上涂一薄層潤(rùn)滑油，各部件安裝好，檢查儀器是否正常，并做好記錄。第27頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

取制備好的土樣分層進(jìn)行擊實(shí)。擊實(shí)過(guò)程中應(yīng)在每層擊完后測(cè)量擊后高度，以使擊實(shí)完成后余土高度滿足規(guī)程要求；下一層擊實(shí)前應(yīng)對(duì)上一層面刨毛，增強(qiáng)層間結(jié)合。擊實(shí)完成后，用修土刀沿護(hù)筒壁削挖后，扭動(dòng)并取下護(hù)筒，測(cè)量并記錄余土高度。第28頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.3擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果整理·按規(guī)程規(guī)定計(jì)算各試樣的含水率和干密度。·以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線，并同時(shí)畫(huà)出飽和曲線。第29頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?？梢詫⒃囼?yàn)步驟整理成以下幾點(diǎn)：①按規(guī)定制備用于擊實(shí)的土樣；②擊實(shí)開(kāi)始前檢查儀器是否處于正常狀態(tài)并記錄；③將擊實(shí)儀置于剛性基礎(chǔ)上，按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行擊實(shí)；④擊實(shí)完成后，卸下護(hù)筒，用直刮刀將試樣頂、底面刮平，稱其質(zhì)量，測(cè)其含水率；⑤計(jì)算濕密度和干密度；⑥對(duì)不同含水率的試樣依次進(jìn)行擊實(shí)。第30頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四對(duì)于擊實(shí)過(guò)程，也可以用下圖來(lái)說(shuō)明其固相、液相和氣相在不同階段的比例關(guān)系。第31頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

1.4校正由于土料中?；祀s有大于5mm的顆粒，這些顆粒的存在，對(duì)該土的最大干密度和最優(yōu)含水率都會(huì)有影響。對(duì)于輕型擊實(shí)試驗(yàn)，因儀器尺寸的原因，在制備試樣時(shí)過(guò)了5mm篩，試驗(yàn)成果沒(méi)有完全反映該土的擊實(shí)特性，特別當(dāng)粒徑大于5mm的顆粒含量較多時(shí)，就產(chǎn)生了對(duì)試驗(yàn)結(jié)果校正的問(wèn)題。當(dāng)大于5mm的顆粒含量占土總質(zhì)量≤30%時(shí)，可以采用公式進(jìn)行校正。第32頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.5擊實(shí)試驗(yàn)過(guò)程的注意事項(xiàng)1、試驗(yàn)儀器必須放置于堅(jiān)實(shí)平整的地面上，應(yīng)避免在具有彈性的木板上做試驗(yàn)；2、擊錘下落的錘擊點(diǎn)必須均勻分布于試樣面上，特別是采用手動(dòng)擊實(shí)儀時(shí)尤其應(yīng)注意；第33頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、應(yīng)盡量使每層擊實(shí)的土質(zhì)量相等或相近，避免各層厚度出現(xiàn)極厚或過(guò)薄現(xiàn)象；4、兩個(gè)擊實(shí)層的層間結(jié)合部位必須刨毛；5、卸除護(hù)筒時(shí)，應(yīng)注意不要把擊實(shí)土柱剪斷。第34頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.6擊實(shí)試驗(yàn)的影響因素1、粒徑大于5mm的顆粒對(duì)擊實(shí)成果的影響；擊實(shí)所用的試樣，由于儀器尺寸的限制，須過(guò)5mm篩，但在實(shí)際填筑中，一般會(huì)包含大于5mm的粗顆粒。這樣，現(xiàn)場(chǎng)填筑的干密度與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的最大干密度間不一致，現(xiàn)場(chǎng)填筑所得的密度大。如果大于5mm的粗顆粒在總土中所占的比例不太大，可以對(duì)室內(nèi)成果進(jìn)行校正，推算出原土料的最大干密度和最優(yōu)含水率。

第35頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、擊實(shí)功能對(duì)擊實(shí)成果的影響；擊實(shí)功是由擊錘重力、落高和擊次三個(gè)因子組成，擊實(shí)曲線的特性主要取決于三因子的單位擊實(shí)功。通過(guò)對(duì)不同土類(lèi)最大干密度和單位擊實(shí)功關(guān)系的統(tǒng)計(jì)，得出最大干密度與單位擊實(shí)功之間存在良好的雙曲線特性。即土的最大干密度隨單位擊實(shí)功的增加而增大，這種現(xiàn)象在小擊實(shí)功時(shí)顯得尤其明顯，隨著擊實(shí)功的不斷增加，最大干密度的增加變得越來(lái)越緩慢，最后趨于一穩(wěn)定值。第36頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、含水率的配制方法對(duì)擊實(shí)成果的影響；試驗(yàn)證明，最大干密度以烘干土最大，風(fēng)干土次之，天然土最??；最優(yōu)含水率則以烘干土為最低。含水率的制備方法對(duì)某些特殊土的擊實(shí)成果影響尤其明顯。如SL237-1999P586天生橋紅粘土擊實(shí)曲線。

第37頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、余土高度對(duì)擊實(shí)成果的影響；按照規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)方法得出的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線，是在某一擊實(shí)功能下土的干密度與含水率的關(guān)系曲線，如果擊實(shí)后沒(méi)有余土高度，剛好達(dá)到所規(guī)定的體積，試樣所受的平均單位擊實(shí)功是相等的；如果每個(gè)試樣擊實(shí)后的超高較大且不一樣，則擊實(shí)曲線就不是一條等功能曲線，也不是規(guī)程規(guī)定的擊實(shí)功。

第38頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、土層厚度對(duì)擊實(shí)成果的影響；土層厚度主要反映在試樣筒的高度上，目前室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)除公路土工試驗(yàn)規(guī)程略有區(qū)別外，試樣筒的高度基本相同。第39頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、其他影響因素（重復(fù)用土、有機(jī)質(zhì)等）重復(fù)用土后，由于反復(fù)擊實(shí)容易使土顆粒破碎，改變土的級(jí)配，影響擊實(shí)成果，特別是易碎土。所以，國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，一般不重復(fù)使用試樣土。有機(jī)質(zhì)的存在對(duì)土的擊實(shí)效果起著不良的作用，有機(jī)質(zhì)越多，最大干密度越小。第40頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.7各種土類(lèi)的擊實(shí)性質(zhì)由于擊實(shí)，增加了土的密度，大大改善了土的工程性質(zhì)，如：滲透性：降低，減少了吸水軟化的趨勢(shì)，降低受凍的敏感性。壓縮性：壓縮性減小，可減少在靜荷載作用下的沉降。強(qiáng)度：提高，可增加土體的穩(wěn)定性。第41頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、現(xiàn)場(chǎng)填土質(zhì)量檢測(cè)和控制

2.1概述第42頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、質(zhì)量控制的依據(jù)施工及填土質(zhì)量控制的依據(jù)是:工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)要求、設(shè)計(jì)圖和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范。

第43頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、質(zhì)量控制的分類(lèi)一類(lèi)質(zhì)量控制為按質(zhì)檢查，以是否符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)；

一類(lèi)質(zhì)量控制為按量檢查，如填筑壓實(shí)的土料含水率和密度等。第44頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)

——經(jīng)過(guò)綜合考慮，確定合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)偏低，必定使工程存在隱患；如標(biāo)準(zhǔn)偏高，實(shí)際施工很難達(dá)到，也會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定合理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

第45頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四如：《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程》3.2.1規(guī)定：土料碾壓筑堤應(yīng)符合以下要求：

1、上堤土料的土質(zhì)及其含水率應(yīng)符合設(shè)計(jì)和碾壓試驗(yàn)確定的要求。

5、土料的壓實(shí)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)成果和GB50286-98《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，確定設(shè)計(jì)干密度值進(jìn)行控制；砂料和砂礫料的壓實(shí)指標(biāo)按設(shè)計(jì)相對(duì)密度值控制。第46頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、填土壓實(shí)質(zhì)量指標(biāo)

粘性土——壓實(shí)度、壓實(shí)干密度無(wú)粘性土——相對(duì)密度第47頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、判別粘性土壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)——壓實(shí)干密度為控制指標(biāo)填土壓實(shí)的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮填土壓實(shí)后的力學(xué)性質(zhì)和工程性質(zhì)，工程重要性和規(guī)模的大小，以及壓實(shí)機(jī)械可能達(dá)到的壓實(shí)程度等。粘性土一般要求達(dá)到或稍低于標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度。第48頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃沒(méi)有考慮土的不均勻性由于土的形成方式及組成材料的多樣性，土成為一種很不均勻的材料，因此土的壓實(shí)性變化很大，有時(shí)，在不大范圍內(nèi)的二個(gè)料場(chǎng)內(nèi)，雖然土的粒徑和級(jí)配變化甚微，但其最大干密度和最優(yōu)含水率變化卻很大。

第49頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃沒(méi)有考慮土料壓實(shí)性變化干密度控制是根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)成果，用統(tǒng)計(jì)的最大干密度平均值乘以設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)度，即得填土壓實(shí)干密度控制的下限值。這樣對(duì)于壓實(shí)性好的土料就會(huì)大大超壓，對(duì)于壓實(shí)性差的土料，則壓不到要求的干密度值，必須補(bǔ)壓，有時(shí)甚至補(bǔ)壓也達(dá)不到要求。第50頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中對(duì)上堤土料的含水率也應(yīng)加以控制。對(duì)于擊實(shí)試驗(yàn)所得的含水率、干密度關(guān)系曲線的形狀是陡還是緩。特別在干的一側(cè)的曲線較陡時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)碾壓時(shí)需要仔細(xì)控制含水率，如過(guò)干，就需要用過(guò)多的壓實(shí)功；如過(guò)分潮濕，就不穩(wěn)定，容易形成“彈簧土”。

第51頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四——壓實(shí)度為控制指標(biāo)以前，一些工程直接用干密度作為質(zhì)量控制指標(biāo)，由于土壓實(shí)性的變異性，現(xiàn)在多數(shù)工程采用壓實(shí)度這個(gè)相對(duì)指標(biāo)作為質(zhì)量控制指標(biāo)。干密度控制不考慮土料壓實(shí)性的變化，而采用壓實(shí)度作為控制指標(biāo)就考慮了土料壓實(shí)性的變化，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)不變，隨土料壓實(shí)性變化即隨最大干密度值大小不同而變化，要求達(dá)到的壓實(shí)干密度不同。根據(jù)填土實(shí)際最大干密度乘以設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)度求得填土壓實(shí)干密度控制值。第52頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓實(shí)度控制考慮了土料壓實(shí)性變化，壓實(shí)度相同代表所需壓實(shí)有效功能相等。這樣，只要含水率在要求的范圍內(nèi)，施工時(shí)，有可能選用同一種碾壓參數(shù)，避免不必要的超壓和補(bǔ)壓現(xiàn)象。但采用壓實(shí)度控制，必須已知該土的最大干密度，因此必須作擊實(shí)試驗(yàn)。第53頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.2

現(xiàn)場(chǎng)填土質(zhì)量檢測(cè)方法

1、填土壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目快速含水率檢測(cè)——酒精燃燒法、電爐炒干法、紅外線燈泡烘干法、放射性同位素測(cè)含水率等。原位密度檢測(cè)——環(huán)刀法、灌砂法、灌水法、放射性同位素法等?，F(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)。第54頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、含水率檢測(cè)?含水率——應(yīng)采用烘干法，并以此校正壓實(shí)干密度（在統(tǒng)計(jì)合格率時(shí)，應(yīng)以校正后的干密度為準(zhǔn)）?，F(xiàn)場(chǎng)往往采用快速法測(cè)定含水率，快速測(cè)定含水率的方法有酒精燃燒法、紅外線烘干法、電爐烤干法和微波含水率測(cè)定法等。酒精燃燒法、紅外線烘干法多用于粘性土；微波含水率測(cè)定法適用于土粒徑＜0.5mm，含水率為0～30%的粘性土，電爐烤干法適用于礫質(zhì)土。第55頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、密度檢測(cè)＃環(huán)刀法——采用容積不小于100cm3的環(huán)刀測(cè)定，方法與室內(nèi)試驗(yàn)類(lèi)似。一般需配置6-12個(gè)?！兜谭拦こ淌┕ひ?guī)范》10.4.1之3規(guī)定：壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)的環(huán)刀容積：對(duì)細(xì)粒土，不宜小于100cm3（內(nèi)徑50mm）；對(duì)礫質(zhì)土和砂礫料，不宜小于200cm3（內(nèi)徑70mm）。含礫量多環(huán)刀不能取樣時(shí)，應(yīng)采用灌砂法或灌水法測(cè)試。若采用《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定方法以外的新測(cè)試技術(shù)時(shí)，應(yīng)有專門(mén)論證資料，經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門(mén)批準(zhǔn)后實(shí)施。第56頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃灌砂法：（分為用套環(huán)和不用套環(huán)兩種）

（不用套環(huán)時(shí)）在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約40cm×40cm的一塊地面鏟平，在檢查填土壓實(shí)密度時(shí)，應(yīng)將表面未壓實(shí)的土層清除掉，并將壓實(shí)土層鏟去一部分（其深度視需要而定），使試坑底能達(dá)到規(guī)定的深度。在刮平的地面上按規(guī)定的尺寸挖試坑。挖坑時(shí)應(yīng)將已松動(dòng)的試樣全部取出，放入盛試樣的容器內(nèi)，將蓋蓋好，稱容器加試樣的質(zhì)量，并取代表性試樣測(cè)定含水率。第57頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

稱盛量砂容器加量砂質(zhì)量，在試坑上放置防風(fēng)筒和漏斗，將量砂經(jīng)漏斗灌入試坑內(nèi)，量砂下落速度應(yīng)大致相等，直至灌滿試坑。試坑灌滿量砂后，去掉漏斗和防風(fēng)筒，用直尺刮平量砂表面，使與原地面齊平，將多余的量砂倒回量砂容器，稱量砂容器加剩余量砂質(zhì)量。按規(guī)程公式計(jì)算濕密度和干密度。第58頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃灌水法：與灌砂法類(lèi)似。是在挖好的試坑內(nèi)，先鋪一層或兩層厚0.1mm塑料薄膜,然后向試坑內(nèi)灌滿水,量測(cè)試坑體積，推算土的密度。其試驗(yàn)要點(diǎn)如下：第59頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

·

在試驗(yàn)地點(diǎn)，整平地面，面積要大于套環(huán)面積。

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按確定的試坑直徑劃出坑口輪廓線，在輪廓線內(nèi)下挖至要求的深度。將坑內(nèi)的試樣裝入盛土容器內(nèi)。稱試樣質(zhì)量。測(cè)定含水率。

·

試坑挖好后，放上相應(yīng)的套環(huán)，并用水準(zhǔn)尺找平，將大于試坑容積的塑料薄膜沿坑底、坑壁緊密相貼。第60頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

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記錄儲(chǔ)水筒內(nèi)初始水位高度，打開(kāi)儲(chǔ)水筒內(nèi)注水開(kāi)關(guān)，將水緩慢注入塑料薄膜中。當(dāng)水面接近套環(huán)上邊緣時(shí)，將水流調(diào)小，直至水面與套環(huán)上邊緣齊平時(shí)關(guān)注水開(kāi)關(guān)，不應(yīng)使套環(huán)內(nèi)的水溢出，持續(xù)3～5min，記錄儲(chǔ)水筒內(nèi)水位高度。

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按規(guī)定公式計(jì)算濕密度和干密度。第61頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

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灌水法試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，但由于塑料薄膜順從性較差，鋪設(shè)時(shí)若不注意，可能會(huì)產(chǎn)生塑料薄膜與坑壁脫空，使測(cè)量的試坑體積偏小，導(dǎo)致密度變大。

第62頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四＃

核子射線法：此種測(cè)試方法的原理是，利用放射性物質(zhì)中的高速中子和土體中氫原子撞擊損失能量來(lái)測(cè)定土中體積含水量；利用γ-射線通過(guò)土中時(shí)與土顆粒的原子沖擊散射的特性，測(cè)定到達(dá)土中的γ-射線計(jì)數(shù)來(lái)?yè)Q算土的密度。核子水分密度儀操作時(shí)應(yīng)注意：第63頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四儀器開(kāi)機(jī)后應(yīng)預(yù)熱10～15分鐘，否則，測(cè)量結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差；每次測(cè)試前應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)塊上檢查其儀器儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)；所測(cè)試的地面應(yīng)鏟平，以保證儀器底部與地面有良好的接觸；測(cè)量時(shí)應(yīng)保證源桿插入測(cè)孔既定深度，并根據(jù)測(cè)量要求規(guī)定測(cè)量時(shí)間。第64頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、土的碾壓試驗(yàn)——試驗(yàn)?zāi)康暮藢?shí)上堤土料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理性選擇碾壓機(jī)械的類(lèi)型選擇相應(yīng)的施工碾壓參數(shù)研究填筑施工工藝與措施第65頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四——碾壓試驗(yàn)的基本原理、方法和參數(shù)組合

試驗(yàn)前需進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)理論計(jì)算并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，先初步選定幾種碾壓設(shè)備和擬定若干個(gè)碾壓參數(shù)，并采用逐步收斂法固定其它參數(shù)，變動(dòng)一個(gè)參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)得出該參數(shù)的最優(yōu)值，固定此最優(yōu)參數(shù)和其它參數(shù)，變動(dòng)另一個(gè)參數(shù)，用試驗(yàn)求得第二個(gè)參數(shù)。依此類(lèi)推，使每個(gè)參數(shù)通過(guò)試驗(yàn)求得最優(yōu)值，最后用全部最優(yōu)參數(shù)值再進(jìn)行一次復(fù)核試驗(yàn)，若結(jié)果滿足設(shè)計(jì)、施工要求，即可定為施工碾壓參數(shù)。第66頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四——碾壓試驗(yàn)要點(diǎn)試驗(yàn)前，應(yīng)先對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，并進(jìn)行土料的物理力學(xué)試驗(yàn)，根據(jù)物理力學(xué)指標(biāo)選擇代表性土料進(jìn)行試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)描述碾壓試驗(yàn)壓實(shí)土體結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)粘性土：粘碾、彈簧土、龜裂、上下土層結(jié)合情況砂礫料、堆石：壓碎及架空情況取樣試驗(yàn)試驗(yàn)場(chǎng)地布置試驗(yàn)步驟鋪土厚度（松土層和壓實(shí)后）、干密度、含水率（壓實(shí)后）（10x20）m2（砂礫料）、（6x10）m2（粘性土）(1.5-2.0)mx(1.5-2.0)m的方格網(wǎng)、網(wǎng)點(diǎn)即為測(cè)點(diǎn)整平、壓實(shí)地基、測(cè)量起始高程；按預(yù)先設(shè)計(jì)的鋪土厚度和其它碾壓參數(shù)進(jìn)行碾壓第67頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四——成果整理（1）對(duì)粘性土、礫質(zhì)土，應(yīng)繪制干密度、含水率與碾壓遍數(shù)、鋪土厚度等關(guān)系曲線；（2）對(duì)礫質(zhì)土還應(yīng)繪制礫石含量與壓實(shí)干密度的關(guān)系曲線；（3）繪制最優(yōu)參數(shù)值的干密度、含水率的頻率分布曲線與累積頻率曲線，以確定設(shè)計(jì)干密度合格率。第68頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)以上成果并結(jié)合工程具體條件，提出試驗(yàn)報(bào)告：①設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理性。②粘性土的最大干密度、最優(yōu)含水率及控制范圍，并與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)成果比較，分析其合理性及壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。③提供施工參數(shù)：鋪土厚度、碾壓遍數(shù)等。④確定壓實(shí)干密度的合格率。第69頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、壓實(shí)度粘性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)用壓實(shí)度（D）表示。壓實(shí)度的定義如下：ρdfρdmax×100%

D=第70頁(yè)，共79頁(yè)，2023年，2月20日，星期四x6、統(tǒng)計(jì)的質(zhì)量控制——頻數(shù)表和直方圖——X～R控制圖

X控制圖