150、擊實(shí)性在工程中的意義在短期內(nèi)提高土的強(qiáng)店以達(dá)到改善土的工程性質(zhì)研究土的壓實(shí)性常用的方法包括現(xiàn)場填筑試驗(yàn)和室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)兩種。前者動工前，確定碾壓參數(shù)。后者室內(nèi)通過擊實(shí)儀進(jìn)行模擬施工現(xiàn)場壓實(shí)條件的試驗(yàn)操作。

151、室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn):適用于細(xì)粒圖，分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)。內(nèi)徑100mm試筒，適用于粒徑不大于20mm的土; 內(nèi)徑152mm試筒適用于粒徑不大于40mm的土。

當(dāng)土中最大顆粒粒徑大于或等于40mm,并且大于或等于40mm顆粒粒徑的質(zhì)量含量大于5%時，則應(yīng)使用大尺寸試筒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，或按規(guī)定進(jìn)行最大干密度校正。大尺寸試筒要求其最小尺寸大于土樣中最大顆粒粒徑的5倍以上，并且擊實(shí)試驗(yàn)的分層厚度應(yīng)大于土樣中最大顆粒粒徑的3倍以上。單位體積擊實(shí)功能控制在2677.2~2687.OkJ/m³范圍內(nèi)。

當(dāng)細(xì)粒土中的粗粒土總含量大于40%或粒徑大于O.005mm顆粒的含量大于土總質(zhì)量的70% (d30≤0.005mm) 時，還應(yīng)做粗粒土最大干密度試驗(yàn)，其結(jié)果與重型擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果比較，最大干密度取兩種試驗(yàn)結(jié)果的最大值。

儀器主要部件由擊實(shí)筒、擊錘和導(dǎo)桿組成。

試樣制備份干法和濕法兩種，所得制樣結(jié)果有一定差異。

試樣擊實(shí):要求擊完后余土高度不超過試筒頂面5mm(小筒)或6mm(大筒)。

152、土的擊實(shí)特性: 由擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果可得到土的含水率與干密度關(guān)系曲線：

（1）峰點(diǎn)是最佳含水量時對應(yīng)的最大干密度。

（2）含水率偏干的情況比含水率偏濕的情況對干密度的影響更大。

（3）該圖右上側(cè)的一根曲線稱為飽和曲線，擊實(shí)土不可能達(dá)到完全飽和的狀態(tài)。

153、影響壓實(shí)的因素：

（1）含水率對整個壓實(shí)過程的影響。一般砂性土的最佳含水率小于黏性土，而砂性土的最大干密度大于黏性土。

（2）擊實(shí)功對最佳含水率和最大干密度的影響。對同一種土用不同的擊實(shí)功進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果表明:擊實(shí)功越大，土的最大干密度也越大，而土的最佳含水率則越小，但是這種增大是有一定限度的，超過這一限度，即使增加擊實(shí)功，土的干密度的增加也很不明顯。

（3）不同壓實(shí)機(jī)械對壓實(shí)的影響。

（4）土粒級配的影響。

（5）施工現(xiàn)場的不同條件，都將對壓實(shí)效果產(chǎn)生一定程度的影響。

154、擊實(shí)試驗(yàn)試驗(yàn)土樣不可以重復(fù)使用，理由是:

（1）擊實(shí)試驗(yàn)可擊碎土樣中軟弱顆粒使原土樣粒徑發(fā)生變化

（2）每次擊實(shí)試驗(yàn)在擊實(shí)桶內(nèi)壁涂一薄層潤滑劑，土樣成分發(fā)生變化。

155、壓縮試驗(yàn)。特點(diǎn): 1、土體的壓縮變形主要是由于孔隙的減小所引起的。2、飽和土的壓縮需要一定時間才能完成。

壓縮性試驗(yàn)也可分為室內(nèi)壓縮試驗(yàn)和野外承載板試驗(yàn)。

土的壓縮定律的表達(dá)式。用文字可表述為: 當(dāng)壓力變化不大時,孔隙比變化與壓力變化成正比。比例常數(shù)是割線的斜率,稱為土的壓縮系數(shù),單位為1/kPa。                  =tan=△e/△p

·嚴(yán)格地說,壓縮系數(shù)a 不是常數(shù)，一般隨壓力p 的增大而減小。工程上常以p= 100~200kPa 時的壓縮系數(shù)_1-2.作為評價士層壓縮性的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)果整理：整理壓縮試驗(yàn)結(jié)果時，首先要根據(jù)試驗(yàn)前土樣的重度、含水率及土粒重度等指標(biāo)求出天然孔隙比e_o,然后求出每級荷載下壓縮穩(wěn)定時的孔隙比，繪制e-p壓縮曲線。在實(shí)用中還有另一種表示壓縮曲線的方法，即半對數(shù)直角坐標(biāo)系統(tǒng)的e-lgp曲線

試驗(yàn)研究已經(jīng)證明，在e-lgp曲線上，對應(yīng)于曲線過渡到直線段的拐彎點(diǎn)的壓力值是土層歷史上所曾經(jīng)承受過的最大固結(jié)壓力，稱為先期固結(jié)壓力。

156、粗粒土的三軸壓縮試驗(yàn)
本試驗(yàn)方法適用于測定最大粒徑為60mm粗粒土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)參數(shù)。根據(jù)路面基層的受力狀態(tài)和使用條件，本試驗(yàn)方法采用應(yīng)變控制式試驗(yàn)，試樣在不飽水、不固結(jié)和不排水情況下測定抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

試件尺寸:試件直徑為30cm,高度60cm;若試件壓縮量較大時，試件高度可采用75cm。試樣應(yīng)分層裝填(一般分6層)。

試驗(yàn)步驟：剪切開始階段，試件每產(chǎn)生1.Omm的垂直變形，測記軸向壓力和垂直變形、體變各一次。當(dāng)應(yīng)力一應(yīng)變曲線接近峰值時，應(yīng)適當(dāng)加密讀數(shù)。一般應(yīng)按每產(chǎn)生0.5mm的垂直變形記錄一次讀數(shù)。當(dāng)軸向測力計百分表數(shù)讀不再上升或有明顯減小時，表明已出現(xiàn)峰值，繼續(xù)測讀1--2次讀數(shù)，即可停機(jī)若沒有出現(xiàn)峰值，則當(dāng)相鄰兩級的應(yīng)力差小于5kPa時，即可關(guān)機(jī)。

157、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn) ：

工程實(shí)踐和室內(nèi)試驗(yàn)都驗(yàn)證了土常常是由于受剪而產(chǎn)生破壞土的強(qiáng)度確定方法與變形問題一樣，也是分室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場測定兩大類。

（1）直剪試驗(yàn)是其中最基本的室內(nèi)試驗(yàn)方法。儀器設(shè)備:直剪儀按加荷方式分為應(yīng)變式和應(yīng)力式類，前者是以等速推動剪切盒使土樣受剪，后者則是分級施加水平剪力于剪力盒使土樣受剪。我國目前普遍應(yīng)用的是應(yīng)變式直剪儀。

強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度指標(biāo)C. φ

反映土的抗剪強(qiáng)度變化的規(guī)律性。（庫侖定律）實(shí)際比,強(qiáng)度指標(biāo)C. φ值隨著土的顆粒組成和含水率的不同而變化。

砂土的內(nèi)摩擦角中值取決于砂粒間的摩擦阻力以及聯(lián)鎖作用。一般可以取中砂、粗砂、礫砂的φ=32⁰~40⁰;粉砂、細(xì)砂的φ=28⁰~36⁰。孔隙比越小時, φ越大。但是,含水飽和的粉砂、細(xì)砂很容易失去穩(wěn)定,因此必須采取慎重的態(tài)度,對此有時取φ=20⁰左右。

黏性土的抗剪強(qiáng)度主要取決于黏聚力c。

試驗(yàn)方法：為了在直剪試驗(yàn)中能考慮實(shí)際需要,可通過采用不同的加荷速率來達(dá)到排水控制的要求。于是,直剪試驗(yàn)有快剪、固結(jié)快剪和慢剪三種不同試驗(yàn)方法。

（2）三軸試驗(yàn): 剪強(qiáng)度試驗(yàn)的方法有多種，目前室內(nèi)最常用的是直剪試驗(yàn)與三軸試驗(yàn)。直剪試驗(yàn)基本原理與方法已如它的優(yōu)點(diǎn)是儀器構(gòu)造簡單，操作方便，它的主要缺點(diǎn)前述，是不能控制排水條件、剪切面人為固定以及剪切面上的應(yīng)力分布不均勻等。

三軸剪力儀的構(gòu)造示意圖。它由三個主要部分組成: 主機(jī)、穩(wěn)壓系統(tǒng)以及量測系統(tǒng)。主機(jī)部分包括土樣壓力室、加荷系統(tǒng)(包括傳動裝置) 等。

三軸試驗(yàn)三種基本方法：不固結(jié)不排水剪(UU試驗(yàn))、固結(jié)不排水剪(CU試驗(yàn))、固結(jié)排水剪(CD試驗(yàn))。

結(jié)論:三種不同的三軸試驗(yàn)方法所得強(qiáng)度包線性狀及其相應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)不相同。

（3）單軸試驗(yàn)是指試件在無側(cè)向壓力的條件下抵抗軸向壓力的極限強(qiáng)度，又稱為無側(cè)限壓縮試驗(yàn)。土工試驗(yàn)中的單軸試驗(yàn)，主要用于測定飽和軟黏土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及靈敏度。所用儀器為應(yīng)變控制式允許膨脹壓縮儀

·試驗(yàn)結(jié)果：根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變作出應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線，求得土樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度靈敏度是表示土結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度影響的指標(biāo)，靈敏度值越大，表示土的結(jié)構(gòu)對土體強(qiáng)度影響也越大。

（4）粗粒土的直接剪切試驗(yàn)本試驗(yàn)采用應(yīng)力控制式或應(yīng)變控制式大型直接剪切儀測定粗、巨粒土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。試驗(yàn)描述以應(yīng)力控制式大型直接剪切試驗(yàn)為例。本試驗(yàn)方法適用于最大粒徑為60mm的粗顆粒土。 

158、表面振動壓實(shí)儀法: 本試驗(yàn)方法適用于采用表面振動壓實(shí)儀法測定通過0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩的土顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于15%的無黏性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料) 的最大干密度。儀器設(shè)備：振動器:，功率0.75~2.2kW,振動頻率30~50Hz,激振力10-80KN;夯與振動電機(jī)總重在試樣表面產(chǎn)生18kPa以上的靜壓力。

159、振動臺法適用于采用振動臺法測定通過0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩的干顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于15%的無黏性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的最大干密度。設(shè)定振動臺在振動頻率50HZ下的垂直振動雙振幅為0.5mm,或在振動頻率60HZ下的垂直振動雙振幅為0.35mm。振動試筒及試樣等，在50HZ下振動10min;在60HZ下振動8min。振畢卸去加重塊及加重底板。

160、土的承載比(CBR)試驗(yàn)
·本試驗(yàn)方法只適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)制件后，對各種土和路面基層、底基層材料進(jìn)行承載比試驗(yàn)。試樣的最大粒徑宜控制在20mm以內(nèi)，最大不得超過40mm且含量不超過5%。

·儀器設(shè)備：
試筒:內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒;套環(huán)，高50mm;筒內(nèi)墊塊，直徑151mm、高50mm;。

夯錘和導(dǎo)管: 夯錘的底面直徑50mm 總質(zhì)量4.5kg。夯錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm,夯錘的形式和尺寸與重型擊實(shí)試驗(yàn)法所用的相同。

貫人桿，端面直徑50mm、長約100mm的金屬柱。路面材料強(qiáng)度儀或其他荷載裝置:能量不小于50kN,能調(diào)節(jié)貫入速度至每分鐘貫入1mm,可采用測力計式。

160、土的承載比(CBR)試驗(yàn)

·本試驗(yàn)方法只適用于在規(guī)定的試筒內(nèi)制件后，對各種土和路面基層、底基層材料進(jìn)行承載比試驗(yàn)。試樣的最大粒徑宜控制在20mm以內(nèi)，最大不得超過40mm且含量不超過5%。

（1）儀器設(shè)備：

試筒:內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒;套環(huán)，高50mm;筒內(nèi)墊塊，直徑151mm、高50mm;。夯錘和導(dǎo)管: 夯錘的底面直徑50mm 總質(zhì)量4.5kg。

夯錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm,夯錘的形式和尺寸與重型擊實(shí)試驗(yàn)法所用的相同。貫人桿，端面直徑50mm、長約100mm的金屬柱。路面材料強(qiáng)度儀或其他荷載裝置:能量不小于50kN,能調(diào)節(jié)貫入速度至每分鐘貫入1mm,可采用測力計式。

（2）試樣：

將具有代表性的風(fēng)干試料(必要時可在50C烘箱內(nèi)烘干)，用木碾搗碎，但應(yīng)盡量注意不使土或粒料的單個顆粒破碎。土團(tuán)均應(yīng)搗碎到通過5mm的篩孔。

采取有代表性的試料50kg,用40mm篩篩除大于40mm的顆粒，并記錄超尺寸顆粒的百分?jǐn)?shù)。將已過篩的試料按四分法取出約25kg。再用四分法將取出的試料分成4份，每份質(zhì)量6kg,供擊實(shí)試驗(yàn)和制試件之用。

（3）浸潤時間:重黏土不得少于24h,輕黏土可縮短到12h,砂土可縮短到1h,天然砂礫可縮短到2h左右。制每個試件時，都要取樣測定試料的含水率。

如需要時，可制備三種干密度試件。如每種干密度試件制3個，則共制9個試件。每層擊數(shù)分別為30次、50次和98次，使試件的干密度從低于95%到等于100%的最大干密度。這樣9個試件共需試料約55kg。

（4）泡水測膨脹量的步驟注意事項：

向水槽內(nèi)放水,使水自出進(jìn)到試件的頂部和底部。在泡水期間,槽內(nèi)水面應(yīng)保持在試件頂面以上大約25mm。通常試件要泡水4 晝夜。泡水終了時,讀取試件上百分表的終讀數(shù)，并用下式計算膨脹量:

膨脹量=泡水后時間高度變化/原試件高（=120mm）×100

（5）貫入試驗(yàn)

①將泡水試驗(yàn)終了的試件放到路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀的升隆臺，上,調(diào)整偏球座,對準(zhǔn)、整平并使貫入桿與試件頂面全面接觸,在貫入桿周圍放置4 塊荷載板。

②先在貫入桿上施加45N 荷載,然后將測力和測變形的百分表指針均調(diào)整至整數(shù),并記讀起始讀數(shù)。

③加荷使貫人桿以1~ 1.25mm/min 的速度壓入試件,伺時測記三個百分表的讀數(shù)。記錄測力計內(nèi)百分表某些整讀數(shù)(如20、40、60)時的貫人量,并注意使貫入量為250 x 10-2mm 時,能有5 個以上的讀數(shù)。因此,測力計內(nèi)的第一個該數(shù)應(yīng)在貫入量為30x10-2mm左右。

（6）結(jié)果整理

①以單位壓力(p)為橫坐標(biāo),貫入量(l)為縱坐標(biāo),繪制P-l關(guān)系曲線，試驗(yàn)曲線為凹曲線時，需要進(jìn)行原點(diǎn)修正。

②-般采用貫人量為2.5mm時的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比作為材料的承載比(CBR) ;CBR=p/7000 ×100。計算貫入量為5mm 時的承載比:CBR=p/10500×100；如貫入量為5mm時的承載比大于2.5mm時的承載比,則試驗(yàn)應(yīng)重做。如結(jié)果仍然如此，則采用5mm 時的承載比。

③試件的濕密度用下式計算: =（m2-m1 ）/v； ④試件的干密度用下式計算:

 = /（1+0.01w）；⑤w= m3-m2

（7）精度要求

如根據(jù)3個平行試驗(yàn)結(jié)果計算得的承載比變異系數(shù)CV大于12%，則去掉一個偏離大的值，取其余2個結(jié)果的平均值。

如CV小于12%，且3個平行試驗(yàn)結(jié)果計算的干密度偏差小于干密度偏差超過0.03g/cm3,取其則取3個結(jié)果的平均值。如3個試件結(jié)果計算的干密度偏差超過0.03g / cm3，則去掉一個偏離大的值，取其余2個結(jié)果的平均值。

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