几种典型土质及混合土料标准击实实验结果

几种典型土质及混合土料标准击实实验结果

作者：段利峰 谢国忠 来源：《地球》2013年第05期

[摘要]在建筑设计及施工过程中，土石的压实程度是衡量建筑施工质量的重要指标，在一些大型建筑工程如机场、堤坝以及公路工程中，需要对不同类型的土石进行压实处理。土石的压实程度是根据标准击实试验来确定的。本文中，笔者根据自己多年的工作经验，在进行标准击实试验的基础上，分析并探讨了12%灰土比（含粉质粘土）、2：8灰土（含粉质粘土）、3：7灰土（含粘土）、3：7灰土（含粉质粘土）、3：7灰土（含粉土）、粉土、粗砂、砂夹石、炉渣、白灰、素土、砾石、白灰、素土等土类以及混合土料的压实性质。最后，针对这几种土质，给出了相应的土质指标。希望本文的提出，能为相关建筑施工部门在改良土质以及土工填筑设计方面提供参考依据。

[关键字]土石压实 典型土质 混合涂料 标准击实试验 土工填筑 土质改良 [中图分类号] TU414 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-52-2 0引言

作为道路基层建设工程中的重要试验，标准击实实验对保障路基工程建设质量具有重要作用。标准击实实验的主要方法是挑选多份（一般是五份以上）填筑材料，然后将这些填筑材料配制成含水量不同的试样并对这些试样进行击实实验，测定试样含水量，并得出试样的干容重。标准击实实验结果的准确性会直接影响整个工程的施工质量。但是在实际的室内击实实验中，很多细节会影响实验结果的准确性。因此，在实验过程中，必须严格按照相关操作规范来进行，从而确保实验的准确性。本文以集中典型土质以及混合土料为研究对象，分析并对比它们的标准击实实验结果。 1压实度的控制及检验

在一些大型建筑工程如机场、堤坝以及公路工程中，填土必须以分层填筑的方式进行，并控制填土密实度，这样做的主要目的是为了提高土体的强度，降低填土的渗透性以及压缩性。标准击实实验能够比较准确的确定填土的最佳含水量以及最大干密度，通过标准击实实验，获取不同土质以及混合涂料的实验结果，从而为填土压实度检查提供参考数据。所谓压实度，指的是填土进行压实后，填土的干密度与最大干密度的比值。填土的压实度会直接影响路基的稳定性以及承载能力，因此，填土压实度是工程后期的重要验收指标之一。在土工填筑工程中，需要对填土进行分层填筑，并控制好每层填土的压实度，只有当每层填土的压实度达到要求后才能进行下一层的填筑。不同土质有着不同的最大干密度，因此，需要根据路基工程的类型来

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选择合适的填土类型。本文中，选取的实验材料为几种典型的土质类型，并将他们配制成不同配比来进行标准击实实验，并对它们的试验结果进行分析比较。 2击实实验及原理

在室内标准击实实验中，实验方法是将试样装入一定体积的击实筒内，用一定大小的击实功直接冲击试样，在不同含水率条件下，分别对土样进行击实实验，从而得出土样的击实曲线图，借助测出的击实曲线图，测出土样的最佳含水量以及相对性的最大干密度。根据所用击实功的大小，可以将击实实验分为“轻型击实”和“重型击实”两种，在实际实验过程中，应该根据工程的实际情况而选用合适的压实系数进行实验。

在“轻型击实”实验中，一般将单位体积的击实功大小控制在595 J/m3，击实筒的内径为100mm；在“重型击实”实验中，单位体积的击实功大小一般为2700.3 J/m3，击实筒的内径为155mm。按照我国2007年新颁布的《土工试验方法标准》，在进行室内击实实验有严格的条件。具体为：当试样的粒径小于4.5mm时，一般采用轻型击实仪来进行击实实验，并将试样分为三层，每层击实30次；当试样中粒径大于4.5mm的试样所占比重超过35%且最大粒径不超过20mm时，一般采用重型击实仪进行击实实验，并将试样分为五层，每层击实55次，；当试样中粒径大于4.5mm的试样所占比重超过35%且最大粒径不超过40mm时，一般采用重型击实仪进行击实实验，并将试样分为三层，每层击实95次。

根据上述实验操作规范，我们知道粘性土以及含有粉砂的粉土、粉砂均在规定的粒径范围内，可以通过标准击实实验并确定这几类土的最大干密度以及相应的最佳含水量。然而在我国2008年颁布的《建筑地基基础工程施工质量验收规范》中明确规定：压实、填土、砂石、灰土地基都统一将填土的压实系数作为评价路基质量的标准。也就是说，在试样粒径不大于40mm时，也可以通过标准击实实验来确定土样的最大干密度以及最佳含水量。由于砂性土的粒径较大（一般大于40mm），再加上砂性土中的矿物成分的亲水性较差，使得砂性土结合的水膜很薄，因此砂性土的含水量对其压实度的影响并不大，标准击实实验结果不能准确的反应出砂石土干密度以及含水量的关系，因此，砂石土的最大干密度一般采用振动法。 3土样的采集及制备

根据《岩土工程勘察规范》，根据堆填方式以及物质组成的不同，可以将填料分成四大类，即杂填土、素填土、压实填土、素填土。其中压实填土是控制一定材料成分含水量、密度的前提下，通过分层压实而成；而素填土则是由一些砂土、碎石土、粉土以及粘土等压实而成。本文根据不同工程对填土类型的不同，选取了几种典型的土质以及混合土料进行标准击实实验。

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击实实验中试样的制备按照《土工试验方法标准》中规定的方法操作，选用5中含水量不同试样作为一组试样，加入一定的水并充分搅拌，然后将其装入塑料袋内，放置一昼夜后进行标准击实实验。 4实验结果

本实验中，通过对不同类型的试样进行标准击实实验，得到不同土类在不同混合配比下、不同混合条件下的击实特性曲线。确定了不同土类的最佳含水量以及最大干密度。实验结果见表1。 5实验结果

通过表1中给出的不同土质以及混合涂料的最大干密度以及最佳含水量数据，我们能够得到以下几点结论：

（1）对素土以及比例相同的灰土，随着试样土塑性指数的增大，土质的含水量逐渐降低，最大干密度逐渐增大，符合土类含水量以及最大干密度的变化规律；

（2）当在素土中添加砾石后，土质的最大干密度现在提高，但是，当添加的砾石粒径较大时，由于其密度不均匀，加大了获取最大干密度数据的难度。因此，当添加的砾石粒径较大时，不宜采用标准击实实验来获取土质的最大干密度，而应该选用振动法；

（3）测定砾石土含水量时，含水量的大小受砾石土的粒径大小以及采用量影响较大。