《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)》教案 教學(xué)設(shè)計 第8次 土方填筑的壓實控制

福建船政交通職業(yè)學(xué)院教案NO.8教師姓名盛海洋授課班級21城軌1授課形式講授授課日期2023年3月20日第4周授課時數(shù)2章節(jié)名稱項目二、土的工程應(yīng)用課題1土方填筑的壓實控制教學(xué)目的掌握土的壓實機理和土方填筑的壓實控制。教學(xué)重點土的擊實實驗和擊實曲線；土的壓實度和影響因素。教學(xué)難點土的壓實機理。更新補充刪節(jié)內(nèi)容教學(xué)媒體板書等多媒體。課后分析復(fù)習(xí)舊課，導(dǎo)入新課：（時間）10’土的工程分類與鑒別。教學(xué)過程（時間）60’教學(xué)提示項目二、土的工程應(yīng)用課題1土方填筑的壓實控制一、土的擊實性土的擊實性指采用人工或機械對土施以夯實、振動作用，使土在短時間內(nèi)壓實變密，以改善和提高土的力學(xué)性能。在工程實踐中，對墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗，是要求能獲得填土的最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量。其最大干密度可用室內(nèi)擊實實驗確定。二、擊實實驗和擊實曲線1.將代表性的風(fēng)干或在低于60oC溫度下烘烤干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，過5mm篩，拌勻備用。2.測定土樣風(fēng)干含水量，按土的塑限估計其最優(yōu)含水量，按依次相差約2%的含水量制備一組（不少于5個）試樣，其中有兩個大于和小于最優(yōu)含水量，計算所需加水量。3.按預(yù)定含水量制備試樣。稱取土樣，每個約2.5kg，平鋪于一不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定的水量，稍靜置一段時間再裝入塑料袋內(nèi)或密封盛樣器內(nèi)浸潤備用。浸潤時間對高塑性黏土不得少于一晝夜，對低塑性黏土可酌情縮短，但不少于12h。4.將容積分別為997和2177cm3[直徑9.125cm，高15cm（980.45）]的擊實筒（圖2-8）放在堅實地面上，將制備好的試樣600～800g（其數(shù)量應(yīng)使擊實后的試樣略大于筒高的1/3）倒入筒內(nèi)，整平其表面，并用圓木板稍加壓緊，然后用錘（錘重2.5kg（錘底直徑5cm）和4.5kg；落距分別為30和45cm，進行擊實，錘擊時錘應(yīng)自由鉛直落下，對砂土和粉土，每層為20擊，對粉質(zhì)黏土和黏土，每層為30擊。錘跡必須均勻分布于土面。然后安裝套環(huán)，把土面刨成毛面，重復(fù)上述步驟進行第二層及第三層的擊實，擊實后超出擊實筒的余土高度不得大于10mm。5.用修土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖后，扭動并取下套環(huán)，齊筒頂細心削平試樣，拆除底板。6.用推土器推出擊實筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取2個各約15～30g土樣測定其含水量。7.按4～6步驟重復(fù)進行其他不同含水量試樣的擊實試驗。計算上述五個不同含水量w試樣的五個相應(yīng)干密度rd(=r/(1+0.01W)，以干密度為縱坐標，含水量為橫坐標，繪制rd和w關(guān)系曲線，如圖圖2-9所示。在曲線上，rd的峰值即為最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。圖2-9砂土和黏土的壓實曲線圖在室內(nèi)擊實試驗時，根據(jù)不同的錘擊數(shù)得到的干密度，可繪制數(shù)條rd-w關(guān)系曲線（見圖2-9）及各錘擊數(shù)下最大干密度的軌跡ab。擊實曲線反映土的擊實特性如下：1、對某一土樣，在曲線上，有一峰值即為最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。只有當(dāng)土的含水量為某一適宜值時，土樣才能達到最密實。2、土樣在擊實過程中，土粒的相互位移，很容易將土中氣體擠出，但要擠出水分對粘性土不是短時間能辦到。同時，當(dāng)土的含水率接近或大于最優(yōu)含水量時，土中氣體會有3%-5%留在土中，擊實土不可能被擊實到完全飽和狀態(tài)，擊實曲線必然位于飽和曲線左側(cè)（圖2-10），而不相交。3、含水率低于最優(yōu)含水量時，干密度受含水率變化的影響較大，即擊實曲線的左段比右段的坡度陡。三、土的壓實度和影響因素1、土的壓實度K，工地壓實填土達到的干密度rd與室內(nèi)擊實實驗所得到的最大干密度rdmax之比值。K=rd/rdmax（2-17），要求壓實度越接近1，表明對壓實質(zhì)量的要求越高。在工地上對壓實度的檢驗，可用環(huán)刀法、灌砂法、濕度密度儀法或核子密度儀法等來測定土的干密度和含水率。2、影響壓實度因素（1）含水率影響（圖2-9砂土和黏土的壓實曲線圖）。（2）擊實功影響：擊實功越大，土的最大干密度越大，而最佳含水率越小。但超過某一限度，增加擊實功，土的干密度的增加也不明顯。（3）不同壓實機械對壓實的影響。如光面壓路機、羊足碾和振動壓路機等，壓實效果各不同，對作用于不同土類，其效果也不同。（4）土粒級配影響。均勻顆粒的砂、單一尺寸的礫石和碎石，都很難碾壓密實。只