将土重新填入(如沟渠或沿基础墙周围的空隙);亦指用任何材料重新填满(如坑道)将坑道、地道、隧道的被覆层与毛洞自然面之间的超挖部分和掘开式工事的超挖部分,用各种材料填实的作业, 以下是为大家整理的关于土方回填击实试验3篇 , 供大家参考选择。
土方回填击实试验3篇
第1篇: 土方回填击实试验
[管理]土工击实试验
土工击实试验培训
演讲人:方克海
1、击实的原理
击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最佳含水率,作为填土施工控制质量主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。
2、土击实性的意义
用土作为填筑材料,如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等,工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运未经压实的填土,原状结构已被破坏,孔隙、空洞较多,土质不均匀,压缩量大,强度低,抗水性能差。为改善填土的工程性质,提高土的强度,降低土的压缩性和渗透性,必须按一定的标准,采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准,以满足工程的质量标准。
3、 击实试验注意事项
3.1 土的均匀性
取样时样品的均匀性不好控制,如果取样不准,即使其他方面控制的多么准确,最终的击实数据也是不可靠的。所以
取样一定要认真细致,确保试样能够代表母体。对于中粗粒土,必须严格用四分法将试样缩分至需要的总数量,然后再分成5个试样,每个试样 6kg 左右。这5个试样要代表原土样的实际级配,不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。否则,由此引起的试验结果数据变异大,无规律,击实曲线无峰值或呈波浪线等。
3.2土样制备方法的影响
依据规范进行土样的制备工作,对于天然含水率高的土样,宜用湿土法,对于天然含水率低的土样,宜用干土法。按四分法至少准备5个试样,按2%,3%含水率递增(递减),拌匀后装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用,击实试验中按公式计算出来的理论加水量制样并不能达到理想结果,水分损失不可避免。实际操作中未必有很好的密封装置,尤其在室温较高的情况下,就不容易满足试验精度要求。通过大量反复试验,得出下列规律:
在室温为24?,28?时,实际加水量比理论加水量多0.5%,0.8%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%以内;室温为28?,35?时,实际加水量比理论加水量多1.0%,1.2%,闷料一天后,含水率与预估含水率非常接近,土在第二天含水率降低1%左右。
对于同样的土样,含水率随着温度和时间的增加而明显降低,而制备好的土样最好放置24h,以便分子充分扩散,
保证水分均匀。因此,加水量宜根据试验所得的经验值换算为实际加水量。当然,土样不宜放置太久,否则水分损失过多,从而影响试验结果。
3.3润滑剂的影响
击实试验中,在击实筒及护筒内壁均匀地抹上一薄层凡士林,从而减少土体与筒壁的摩擦力,即减少克服摩擦力所做的功Wf 。当击实功及击实方法不变,即击实试验的击实功总功W总保持不变时,认为抹有凡士林与未抹凡士林两种情况下,土体间的摩擦力相同,克服土体间的摩阻力做的功ωf1相等,因此,土体所获的实际击实功ω=W总- Wf -ωf1增大,使得土体的干密度增大。未抹凡士林的土体与筒壁的摩擦力较大。抹了凡士林之后,使得土体与筒壁的摩擦力较小,克服摩擦力所做的功也相应减少,从而使得土体所获得的实际击实功增大。因此,抹有凡士林的干密度较未抹凡士林的干密度要大。但是如果土样含水率较高时,做试验是有自由水溢出也能起到润滑的作用。 3.4 每层装土的质量的影响
击实时,将制备好的土样分3,5层倒入筒内,小筒按三层法,每次约800,900g,按五层时,每次约400,500g,对于大试筒,按三层法,每层试样1700g左右,装料时,每层质量尽量相等,得出的最大干密度值大,若每层质量不同,得出的最大干密度偏小。
3.5 余土高度的影响
试样击实后,击实筒内的土与击实筒高度往往并不完全吻合,一般来说,总会有部分土超过或未达到筒顶高度,这部分土的高度成为余土高度。试验中,由于余土高度不一,各点所受的击实功不同,使得击实曲线上各点不是在等功能下得到的干密度,从而增加其离散性,影响试验结果。因此,必须严格控制好余土高度。
3.6 土的颗粒级配好坏的影响
所谓颗粒级配好是指各种粒径的土颗粒都有的土样,相反组成土体的土颗粒粒径均一,则称颗粒级配不好,把两种不同颗粒级配的一般黏土样进行试验就能得到级配好易压实,最佳含水率比级配不好的要小,最大干密度比级配不好的要大。在一定的击实功作用下,土的最优含水率和最大干密度与土的性质有关。在土的性质中,土的粒径不同对土的压实性会有不同的影响。因为土都是由大小不同的土粒组成的,即不同的土有着不同的粒径级配,随着颗粒大小及粒径级配的不同,土的性质相应地发生变化。 结论
通过对室内击实试验过程分析得到如下结论:
不同的试验方法得出不同的最佳含水率及最大干密度。因此,室内击实试验应根据现场条件选择合适的试验方法。作为施工控制用的室内标准击实试验,在取土时应尽量选择
更有代表性的土样,针对变异程度较大的土在施工过程中,必须补做击实试验,以便更好地指导施工
配料过程中,含水率随存放时间和室内温度及储存时间而不断变化,为了保证试验的准确性,配料过程中的实际加水量需随着存放时间和室温温度相应变化,以保证各点的含水率以2%,3%的递增(递减)
第2篇: 土方回填击实试验
标准击实试验 T0131-93
一.的和适用范围
本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于25mm的土,大试筒适用于粒径不大于38mm 的土。
二.仪器设备
1.标准击实仪:轻、重型试验方法和设备的主要参数见表 1-4
击实试验方法种类 表1-4
试验方法
类别
锤底直径(cm)
锤质量
(kg)
落高
(cm)
试筒尺寸
层数
每层击数
击实功
(kg/m3)
最大粒径
(mm)
内径
(cm)
高
(cm)
容积
(cm3)
+重型
Ⅱ法
Ⅱ1
5
45
10
997
5
27
25
Ⅱ2
5
45
17
2177
3
98
38
2.烘箱及干燥器。
3.天平:感量。
4.台秤:称量10kg,感量5g。
5.圆孔筛:孔径38mm、25mm、19mm和5mm各1个。
6.拌和工具: 浅盘、土铲。
7.其它:喷水设备、橡皮榔头、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀 、平直尺等。
三.试样
本试验可分别采用不同的方法准备试样,
试料用量 表1-5
使用方法
类别
试筒内径(㎝)
大粒径(㎜)
试料用量(㎏)
干土法试样重复使用
a
10
10
5
25
38
3
干土法,试样不重复使用
b
10
至25
至38
至少5个试样,每个3
至少5个试样,每个6
1.干土法(土样重复使用)将具有代表性的风干土或在500C下烘干的土样放在橡皮板上用圆木棍碾散,然后过不同孔径的筛 。对于小试筒,按四分法取筛土样约3kg;对于大试筒,同样按四分法取样约。
估计土样风干或天然含水量,如风干含水量低于开始含水量太多时,可将土样铺在不吸水的盘上,用喷水设备均匀喷洒适当用量的水,并充分拌合,闷料一夜备用。
2.干土法(土样不重复使用)按四分法至少准备5个试样,分别加入不同水分(按2%~3%含水量递增),拌匀后闷料一夜备用。
四.试验步骤
1.将击实筒放在坚硬的地面上,按五层法时,每次需400~500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高1/5)。对于大试筒,先将垫块放入筒内底板上,按五层法时,每层需试样900g(细粒土)~1100g(粗粒土) 。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,将试样表面“拉毛”,然后装入套筒,重复上述方法进行其余各土层的击实。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。
3.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,齐筒顶细心削平试样,擦净筒外壁,称量(准确至1g)。
4.用推土器推出筒内试样,从试样中心处取样测其含水量,计算至%。
5.对于干土法(土样重复使用),将试样搓散,然后按上述方法进行洒水,拌合(但不需要闷料),每次约增加2~3%的含水量,其中两个大于和两个小于最佳含水量。
6.按上述方法进行其它含水量试样的击实试验。
五.结果整理:
1.按下式计算击实后的干密度:
式中:d—干密度,g/cm3;
—湿密度,g/cm3;
—含水量,%。
2.以干密度为纵坐标,含水量为横坐标,绘制干密度与含水量的关系曲线 ,曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水量。如果曲线不能明显绘出峰值点,应进行补点或重做。
六.注意事项
1.击实锤应提升到规定高度,垂直自由落下。
2.注意每层装土高度的控制。
3.土样拌和应均匀
标准击实试验记录 表1-6
土样类别
筒容积
每层击数
击锤质量
筒号
试验日期
干
密
度
试验次数
筒+土质量(g)
筒质量(g)
湿土质量(g)
湿密度(g/㎝3)
干密度(g/㎝3)
含
水
量
盒号
盒+湿土质量(g)
盒+干土质量(g)
盒质量(g)
水质量(g)
干土质量(g)
含水量(%)
平均含水量(%)
绘图
最佳含水量(%)
最大干密度
第3篇: 土方回填击实试验
击实试验过程中注意事项
1、摘要
为了提高填土的强度,增加土的密实度,降低其透水性和压缩性,常将填土夯实。夯实土样是最简单易行的土质改良方法,土样经夯实后,土体变得密实又坚硬,对工程有利,所以工程上用干密度作为夯实的质量检验指标,室内击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大密度和最有含水率,作为选择填土密度、夯实次数等主要依据。在击实试验过程中影响土的最有含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验目的。
关键词:击实试验、最大干密度、最优含水率。
2、概况
衢宁铁路四标五分部路基填筑是该标段填筑方量最大填,填料来源困难,整个路基及站场填筑方量二百八十万方,在填筑过程中,经常遇到填土压实的问题,为了提高填土的强度,增加土的密实度,降低其透水性和压缩性,采用分层压实的办法。通过对土的最优含水率和最大干密度的研究来提高土的击实效果。土的最优含水率和最大干密度可用室内击实试验来测得,室内击实试验采用击实仪法,是用锤击实土,使土密度增大,测定土样在一定压实功能作用下达到最大密度时的含水率(最优含水率)和此时的干密度(最大干密度),借以了解土的压实特性,作为选择填土密度、施工方法、机械碾压或夯实次数以及压实工具等主要依据。试验时将符合有关标准规范要求的同一种土,配制成若干份不同含水率的试样,用同样的压实能量分别对每一份试样进行击实后,测定各试样击实后的含水率Wo和干密度ρd,从而绘制含水率与干密度关系曲线,此关系曲线称为压实曲线,如图1所示。在压实曲线上的干密度的峰值,称为最大干密度ρdmaxi与之相对应的含水率,称为最优含水率Wo,它表示在击实功能一定的情况下, 达到最大干密度时的含水率。
3、击实标准的影响
目前常用的室内击实试验方法有轻型击实试验和重型击实试验两种。轻型击实试验方法主要适用于水库、堤防、铁路路基填土;重型击实试验方法主要适用于高等级公路填土和机场跑道等。试验规程有两种,TB10102-2010《铁路工程土工试验规程》,一种是JTG E40 -2007《公路土工试验规程》。两种规程对击实试验的目的、适用范围、仪器设备以及试验条件分别有不同的规定,下面以TB10102-2010《铁路工程土工试验规程》为试验方法标准,说明在击实试验过程中影响土的最优含水率和最大干密度的一些主要因素。击实条件而变化。随着击实功的增加,最大干密度增大,而最优含水量则减少。因此,各国都规定某一击实功作为击实试验的标准。中国土工试验方法标准中规定轻型击实及重型击实两种标准,轻型击实适用于粒径小于5mm的粘性土,其单位体积击实功为592kj /m3;而重型击实适用于粒径不大于20mm的土,采用三层击实时,最大粒径不大于40mm, 其单位体积击实功为2682kj/ m3;同一中土由于击实功及压实条件的不同,其试验结果是不一样的,同一种土随着击实功的增加,最大干密度增大,而最优含水量则减少。
4、试样制备的影响
(1)击实所用土不宜重复使用,取代表性的土样或在50摄氏度温度下烘干的土样碾散,对于小试筒,按四分法取筛下的土约20kg,对于大试筒,同样按四分法取筛下的土约40kg.将土样搅拌充分均匀后取土样含水量。
(2)干土法(土不重复使用)由于击实曲线一定要出现峰值点,由经验可知,最大干干密度的峰值往往都在塑限含水率附近,根据土的击实原理,峰值点就是孔隙比最小的点,所以至少要准备5个试样,分别加入不同水分,其中2个含水率高于塑限(按2%~ 3%含水率递增),2个含水率低于塑限(按2%~3%含水率递减),搅拌匀后闷料一夜备用。
(3)湿土法(土不重复使用)湿土法主要适用于高含水率土配制试样时可省略过筛步骤,用手拣除大于25mm或38 mm的粗石子既可。保持天然含水率的第一个土样,可既用于击实实验。其余的试样分成小土块分别风干,含水率按2% ~ 3%递减。
5、操作步骤
(1)分层击实将击实筒固定在刚性底板上,装好护筒,在击实筒内壁涂薄层凡士林油,取制备好的试样2~6 kg分层倒入筒内,整平表面,分层进行击实。击实时,落锤应铅直自由落下,锤迹必须均匀分布于土面上,击实后试样略高于筒顶(不得大于6 mm)。
(2)标击买同加土的质量用修土刀沿套环内壁削挖后,扭动,取下套环,齐筒顶削平土样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至1g
(3)测含水率,用推土器推出筒内试样,在土样中心处取两个各约150-300g的土样,平行测其含水率,平行误差应小于1%。
按上述1、2、3步骤,依次将不同含水率的几个试样进行分层击实和测定工作。 (4)数据整理
(1)计算密度按下式分别计算击实后土的湿密度和干密度ρd,计算至0.01x103kg/m3。
ρ=mV
ρd=ρ/(1+w)
式中: m击实后湿土质量kg; V击实筒容积m3; w含水率,小数计。
(2)绘制曲线以干密度ρd为纵坐标以w为横坐标,绘制压实曲线。曲线上峰值点所对应的数值即分别为该土的最大干密度和最优含水率,如图1所示,如曲线不能给出峰值点,应进行补点试验。
(图1)
六、最大干密度和最优含水率影响因素与结果分析
1、击实功能的影响
我们知道压实就是土体在压实能量作用下,土颗粒克服粒间阻力,产生位移,土颗粒重新排列,使土中的孔隙减小,密实度增大。压实功能是指每单位体积所消耗的能量,压实功能愈大,得到的最优含水率愈小,相应的最大干密度愈高,可见压实功能是影响击实效果的一个重要因素,通过压实功能影响击实效果的主要表现有:
(1)土样的重复使用与否的影响,土样的重复使用与否在原理上是有差异的,重复使用土样时,击实功能对土的影响较大,不重复使用土样时,土所受功能影响较小,两者的最优含水率和最大干密度略有不同 。 表2、表3是对同种土,分别采用土样不重复使用和土样重复使用的干土法所做的击实试验结果对比。
表2土样不重复使用时的击实试验结果
含水率
5.7
8.1
10.0
12.9
15.6
干密度(kg/m3)
1.98x103
2.02x103
2.00x103
1.95x103
1.86x103
最大干密度pdmax=2.01x103 kg/ m3最优含水率wop=8.1
表3土样重复使用时的击实试验结果
含水率
5.6
8.5
10.1
12.5
15.8
干密度(kg/m3)
1 .94x103
1.99x103
2.00x103
1.96x103
1.85x103
最大干密度pdmax=2.00x103 kg m3最优含水率wop=9.9
从表2和表3可看出,两者的最大于密度基本相近,但最优含水率却有所不同, 土重复使用时的最优合水率要比土不重复使用的要大,产生最优含水率的变化的主要因是土样在反复受击实功能的影响下即土体在击实的反复夯打下,土体的颗粒结构及胶结状况发生了变化,使土体的粒径变细,而造成土粒的比表面积增大。土粒的比表面积的变化。使土体的性质具有一定的粘性土的特征, 所以其最优含水率相应发生了变化。
2、余土高度的影响
试样击实后总会有部分土超过筒顶高,这部分土柱称为余土高度。标准击实试验所得的击实曲线是指余土高度为零时的单位体积击实功能下土的干密度和含水率的关系曲线。也就是说,此关系曲线是以击实筒容积为体积的单位功能曲线,但由于在实际的操作中总会存在或多或少的余土高度,如果余土高度过大,则压实曲线上的干密度就不再是一定功能下的干密度,试验结果的误差会增大。表4分别是对同一土样按同一含水率,在击实后余土高度控制在3~6 mm与7~11 mm时的干密度的结果对比。从表4可知,余土高度控制在7~11 mm时的干密度要比余土高度在3~6 mm低20~40kg/m3.这是因为随着余土高度的增加,试样的单位体积相对增大则试样所受的单位体积击实功能相应减小。
表4不同余土高度时干密度试验结果
试样
1#
2#
3#
4#
5#
大约余土高度(m)
0.003
0.003
0.004
0.005
0.006
干密度(kg/m3)
1.86x103
1.87x103
1.85x103
1.84x103
1.84x103
试样
6#
7#
8#
9#
10#
大约余土高度(m)
0.007
0.008
0.009
0.009
0.011
干密度(kg/m3)
1.83x103
1.83x103
1.82x103
1.81x103
1.80x103
3、每层试样高度对结果的影响
击实试验时,试样是分3层装入试筒的,每层试样高度宜相等,两层交界处的土面应刨毛.每层试样高度约为简高的三分之一。表5是对同一种土进行击实试验时,每层试样高度基本一致(约为筒高的三分之一)与不一致的干密度比对结果。从表5中可看出,1#和2#样的每层试样高度基本一致(约为筒高的三分之一)
表5每层试样高度不同时干密度试验结果
试样
第1层
第2层
第3层
干密度(kg/m3)
1#
4.0
3.9
4.1
1.85 *103
2#
3.8
3.9
4.1
1.86 *103
3#
2.2
5.8
4.0
1.83 *103
4#
4.2
2.5
5.3
1.84 *103
5#
5.4
4.0
2.6
1.83 *103
其干密度约为1.85x103 kg/m3,3#、4#、5#样的每层高度都不一致,其干密度比1#和2#试样要低10kg/m3~ 30kg/m3。我们知道如果装入试筒的试样的每层高度均等时,土体的这时所受的击实功能是最大的,则其干密度也是最大的。当有一层高度大于筒高的三分之一时,由于体积相对增大,则其所击实功能相对减小,土体的密实度相对变小;当这一层土体高度小于筒高的三分之一时,土体浪费掉了一部分能量(击实功能),土体总体承受的击实功能减弱,使土体的压实不能达到最大。
2、试样中大颗粒 (碎石)均匀性的影响
(1)送检的试样中常夹有较大的不易破碎的颗粒,如碎石等,对最优含水率和最大干密度结果的准确性有一定的影响。在实际的试验中,先将较大颗粒(碎石)筛出,然后将筛出的大颗粒(碎石)均匀地掺入每份所要配制的试样中,不要出现彼多此少的情况,否则试样的干密度会出现异常,表6是对同种土按同一含水率,分别掺入不同含量大颗粒(碎石)所做的击实试验结果对比。
6大颗粒(碎石)掺入量不同时干密度试验结果
试样
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
大颗粒(碎石)抄入量
2
2
2
3
3
4
5
6
干密度(kg/m3)*103
1.82
1.82
1.83
1.85
1.84
1.86
1.88
1.89
从表6可看到试样中的大颗粒(碎石)掺入量均匀时,试样的干密度基本保持一致,而大颗粒(碎石)掺入量不均匀时,试样的干密度呈现一定的离散性, 由图1可知,压实曲线是由不同的干密度和对应的含水率绘制而成,干密度如果不正确的话,这对绘制的压实曲线产生较大的影响,从而影响最大干密度和最优含水率的结果准确性。
3、含水率对最大干密度的影响
土中的含水率是影响击实效果的一个重要因素。由图.1的击实曲线可知,峰值干密度对应的含水率称为最优含水率能得到最大干密度pdmax,对于同一种土干密度越大,其孔隙比就愈小,所以pdmax,相应于实验所达到的最小孔隙比,在某一含水率下, 将土压至最密,理论上就是将土所有的气体都从土中排出,使土达到饱和,得到理论上的最大压实曲线,即Sr=100%的压实曲线,称为饱和曲线 。土中含水率太大或太小都不能达到最大干密度。含水率太小,土中基本上只有强结合水,强结合膜太薄,因为粒间有摩阻力及引力,土颗粒间不易移动,不易密实。含水率太大,土中的自由水要占据一定的空间,土也不易密实。当土中的含水率为最优含水率时,土中具有-定的弱结合水膜,土粒间的弱结合水膜起到一定的润滑作用,使土颗粒易移动,并填充孔隙或挤密,从而能够达到最大密实度。
4、土的性质对最大干密度的影响
在一定的击实功作用下,土的最优含水率和最大密实度与土的性质有关。在土的性质中,土的粒径的不同对土的压实性会有不同的影响。我们知道土都是由大小不同的土粒组成的,即不同的土有着不同的粒径级配,随着颗粒大小及粒径级配的不同,土的性质相应地发生变化例如粗颗粒的砾石,具有很大的透水性,完全没有粘性和可塑性:而细颗粒的粘土则透水性很小,粘性和可塑性较大等。随着土粒越细、土的液限就越高、塑性变得越大,在一定的功能下,土体就越不容易被击实。对于颗粒级配良好的土较粗颗粒间被较细颗粒所填充,因而有较好的压实性能,而颗粒级配不好的土在同样的压实条件下,压实性能往往较差。
表7列出了几种不同的土的最优含水率和最大干密度。
土基本分类
砂
土
砂土
粉土
粘土
最佳含水率Wo
8~12
9~15
16~22
12~20
19~25
大干密度(kg/m3)x103
1.85~1.93
1.80~1.86
1.68~1.82
1.63~1.7
11.58~1.65
从表7可知,含细粒愈多的土,其最大干密度值愈小,而最优含水率愈大。最大密实度与最优含水量之间存在显著的线性负相关关系,最优含水率大的土最大密实度小;反之,最优含水率小的土最大密实度却大。
七、结语
室内击实试验方法的步骤较简单,通过以上几点主要影响因素的分析,我们知道在试验过程中,对土的最优含水率和最大干密度的影响因素却很多,如压实能量(击实功)、土的含水率及土的粒径级配等因素,其中最主要的是受压实能量(击实功)的影响,在压实能量(击实功)的影响,在压实能量(击实功)不变的情况下,土的最大干密度主要是随土体的单位体积变化而发生变化。此外土的粒径级配也是一个 主要的影响因素,这和压实能量的传递及土粒间的移动效果有关。在实际的工作中,试验人员一定要严格执行规范的要求,控制好试验条件,降低各种因素的影响,提高土的击实效果。
参考文献
1、TB10102-2010《铁路工程土工试验规程》。
2、JTG E40 -2007《公路土工试验规程》。