土工击实试验理论和经验的结合运用

肖国辉

深圳市盐田港建筑工程检测有限公司518000

摘要：通过《公路土工试验规程》JTGE40--2007，掌握基本的击实试验方法T0131-2007，结合多年从事检验检测的工作经验，快速确定击实材料的最大干密度和最佳含水率。具有代表性的最大干密度和最佳含水率不仅反应材料的性能指标，更是现场施工中的重要参数依据，也是作为对施工质量进行检测和验收的依据。

关键词：击实试验；最大干密度；最佳含水率

引言：本方法使用于在规定的试筒内，对土工材料进行击实试验，以绘制材料的含水量-干密度关系曲线，从而确定其最佳含水率和最大干密度。

1、试验方法

本试验分为轻型击实和重型击实，轻型击实试验使用于粒径不大于20mm的土。重型击实使用于粒径不大于40mm的土。

击实方法种类

注：用于道路回填的土其最大粒径一般控制在20mm以下，且粗粒土总含量控制在40%以下，故室内击实时选择重型Ⅱ-1法时，其最大干密度和最佳含水率是最有代表性的。

2、仪器设备

电动击实仪、烘箱、台秤（称量10kg，感量5g）、天平（感量0.01g）、圆孔筛（40mm、20mm、5mm各一个）、其它（铝盒、量筒、修土刀、直尺等）。

3、试样制备

本试验可分别采用不同的方法制备试样（干土法和湿土法）且试样不重复使用，至少准备5个试样。

室内试样采用烘干土法最宜（粘性土最好采用风干法）。将试样置于烘箱中烘至恒重，将烘干试样搓散过20mm筛，用四分法分成5份，对于用小试筒击实的试样每份不少于3kg（对烘干土样取2.5kg即可满足击实需求量）。对于用大试筒击实的试样每份不少于6kg（对烘干土样取5.5kg即可满足击实需求量）。根据土的种类估计其最佳含水率（粉质土最佳含水率在14%左右，最大干密度在1.85g/cm3左右；其它土的最佳含水率一般在12.5%左右，最大干密度一般在1.95g/cm3左右；此为常规土的经验取值，具体数值以试验结果为准）。称量干土2500g，置于铁锅中（圆形铁锅与长方形盘子相比，因没有棱角更易于拼命均匀，且不存在边用残留土样的现象）。以比经验取值略小的含水率向干土中加水（以经验取值12.5%为例，可先称取12%的水即2500*12%=300g，先将300g水加入土中，充分拌合均匀）。（1）用手抓起充分拌匀的土样用力一攥可成块且不易散，将攥块在半米的高度松开自由落下，落入拌合料中，若只是断裂而没有完全散开，则此时的含水量多为最佳；（2）若全部散开或攥不成块则表明含水量不够，应另外称取10-15g水再次加入上述土中继续拌合，重复上述动作，直至拌合土达到理想状态。计算此时的的总含水率（此时的含水率也可通过称取200g土样，用酒精法快速测其含水率法得到），以此含水率设为最佳值，分别以2%-3%的含水率递增和递减（假设此时的含水率为12.5%，另以含水率为8.5%、10.5%、14.5%、16.5%分别制备四个试样），连同第一盘，将制备好的5个试样分别装入密实袋中，闷料一夜备用；（3）若攥块落下时完全没有断裂或攥的过程中手上残留了大量拌合料时，此时的含水率偏高，应以酒精法快速测出含水率，以2%-3%的含水率递增和递减，另制备四个试样（假设此时的含水率为12%，则以6%、8%、10%、14%的含水率制备土样），连同第一盘，将制备好的5个试样分别装入密实袋中，闷料一夜备用。

4、击实

在击实筒的内壁上抹上一薄层凡士林，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜（为方便起见可放置冰箱用保鲜膜）。将试筒固定在电动击实仪上。取制备好的试样分3-5层倒入试筒（粗粒土一般分为5层，每层击27下）。小筒按三层法，每次约800-900g（其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3）；按五层法时，每次约400-500g（其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5）。对于大试筒，先将垫块放于筒内板上，按三层法，每层需试样1700g左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，将锤头刮净，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。

用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，然后小心的从电动击实仪上取下试筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板薄膜，擦净筒外壁，称量，准确至1g。

用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样2份装入铝盒中称重，入105±5℃烘箱中烘干测其含水率，计算到0.1%。最佳含水率对应的即为最大干密度。

测定含水率用试样的数量按下表规定取样

5、结果整理

按下式计算击实后各点的干密度

Pd=p/(1+0.01ω)

式中：pd————干密度（g/cm3）,计算至0.01；

P——湿密度（g/cm3）；

Ω——含水率（%）。

以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，曲线上峰值点的纵横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。如果曲线不能绘制出明显的峰值点，应进行补点或重做。

实验室中所检材料要和施工现场的材料尽可能一致，故应加大抽检密度，及时进行击实试验，让试验结果最具代表性。

6、结论

通过对公路土工实验规程的掌握和对不同土质的多次重复试验，发现规律总结经验，快速找出最佳含水率和最大干密度，提高工作效率，及时指导施工，也为现场的压实度检测提供最切合实际的检验标准值。

参考文献：

1、《公路土工试验规程》JTGE40-2007