土工压实度学习总结

土工压实度学习总结

1、试验原理

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。

该方法可用于测试各种土或路面材料的密度。

2、试验适用范围

采用此方法时，应符合下列规定：

（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。

3、主要仪器设备

灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。 基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。 玻璃板：边长约500mm～600mm的方形板。

试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300mm x 500mm x 40mm的搪瓷盘存放。

天平或台称：称量10 ～15kg，感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。 含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

量砂：粒径0．30～0.60mm 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的湿度达到平衡。 盛砂的容器：塑料桶等。

其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。

4、主要操作过程

① 标定好量砂的质量，在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度不大时，则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量准确至1g。

② 取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。基板放回清扫干净的表面上（尽量放在原处），沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。在凿洞过程中，应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层

厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。准确至1g。

③ 从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量

④ 将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放砂至距筒顶15mm左右为止），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内在此期间，应注意勿碰动灌砂筒，直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量，准确到1g。

⑤ 仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用，若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的温度达到平衡后再用。

5、数据处理

记录下试验过程中的灌砂筒的质量，锥底砂质量与灌砂筒剩余质量，得到试坑中砂的质量，再根据量砂的密度，得到试坑的体积。用试坑中的湿土样的质量除以试坑体积得到湿密度。用湿密度除以（1+0.01的含水率）得到干密度，最后根据干密度除以最大干密度得到压实度。

6、试验结果要求

平行试验每次用的灌砂筒质量不变，各种材料的干密度均应准确至0.01g/m^3。

7、延伸学习 压实度的影响因素

a、含水量对压实过程的影响

土的含水量越小时，土颗粒间的内摩阻力越大，压实到一定程度后，某一压实功不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。

b、碾压厚度对压实的影响

压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。

C、碾压遍数对压实的影响

压实功能对压实效果的影响，是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；

在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能（吨位一定，增加碾压遍数），以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。

d、碾压速度对压实的影响

碾压速度影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整（形成小波浪）。因此，应针对具体碾压材料层和所用压路机，通过铺筑试验路段选择合适的碾压速度。 e、压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度，而使用重型压路机可以得到较大的密实度，振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。根据土质的不同，选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压，普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土，重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土，振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。