土的压实性课件.ppt

1、粘性土水粘性土水-土系统的工程特性土系统的工程特性土的压（击）实性土的压（击）实性压实：压实：指通过夯打、振动、碾压等，使土体指通过夯打、振动、碾压等，使土体变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩变得密实、以提高土的强度、减小土的压缩性和渗透性性和渗透性土的压实性土的压实性是指用重复性的冲击动荷是指用重复性的冲击动荷载可将土压密的性质。土的压密程度载可将土压密的性质。土的压密程度用干密度来表示，它与土的含水率和用干密度来表示，它与土的含水率和击实功关系密切。击实功关系密切。 研究击实性的目的：研究击实性的目的：揭示压实作用下压实功与土的干揭示压实作用下压实功与土的干密度、含水率三者之间的关系和

2、基本规律，从而确定密度、含水率三者之间的关系和基本规律，从而确定适合工程需要的填土的干密度与相应的含水率，以及适合工程需要的填土的干密度与相应的含水率，以及为达到相应击实标准所需要的最小压实功。为达到相应击实标准所需要的最小压实功。击实方法：击实方法：室内击实试验室内击实试验现场填筑试验现场填筑试验: : 夯打、振动、碾压夯打、振动、碾压研究土的压实性意义研究土的压实性意义是在现场选一试验地段，按设计要求和施工方是在现场选一试验地段，按设计要求和施工方法进行填土，并同时进行有关的测试工作，以法进行填土，并同时进行有关的测试工作，以查明填筑条件查明填筑条件(如土料、堆填方法，压实机械等如土料、堆

3、填方法，压实机械等)和填筑效果和填筑效果(如土的密实度如土的密实度)的关系。的关系。土的击实性试验土的击实性试验1）现场填筑试验）现场填筑试验室内击实试验是近似地模拟现场填筑的一种半经验室内击实试验是近似地模拟现场填筑的一种半经验性的试验。试验时，性的试验。试验时，在一定条件下用锤击法将土击在一定条件下用锤击法将土击实，以研究土在不同击实功能下的击实特性，以便实，以研究土在不同击实功能下的击实特性，以便获取设计数值，为工程设计提供初步的填筑标准。获取设计数值，为工程设计提供初步的填筑标准。2）室内击实试验）室内击实试验击实试验参数击实试验参数轻型轻型重型重型击实功能击实功能591.6kJ/m3

4、2682.7J/m3适应粒径适应粒径 5mm 40mm试样制备试样制备5个，大约以塑限为个，大约以塑限为界界不作要求不作要求操作要求操作要求分分3层击实，层击实，每层每层25击击分分5层击实，层击实，每层每层56击击取样数量取样数量扰动土样扰动土样不少于不少于15kg扰动土样扰动土样不少于不少于30kg 试验设备试验设备 击实筒击实筒V=V=1000cm3；击实锤；击实锤w=2.5牛顿牛顿 试验条件试验条件 土样分层土样分层n=3层；落高层；落高d=30cm；击数；击数N=27/ /层层 击实能量击实能量 3m/mKN5 .607VwdNnE 试验方法试验方法 对对=cosnst的土；分三层压

5、实；的土；分三层压实； 测定击实后的测定击实后的、，算定，算定d 注意注意：仅适用于细粒土；对粗粒土，仅适用于细粒土；对粗粒土，可用较大尺寸的击实仪可用较大尺寸的击实仪土土室内击实试验室内击实试验1.1.击实曲线击实曲线 特点：特点：具有峰值具有峰值0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.01.81.61.4干密度干密度 d(g/cm3) dmax=1.86wop=12.1最大干密度最大干密度最优含水量最优含水量细粒土的最优含水率一般在塑限附近，细粒土的最优含水率一般在塑限附近， 约为液限的约为液限的0.550.65倍。倍。细粒土的压实性细粒土的压实性特点：特点：位于饱

6、和曲线之下位于饱和曲线之下 satdd)( 0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.01.81.61.4干密度干密度 d(g/cm3)饱和曲线饱和曲线 dmax=1.86wop=12.1rswsdS/wG1G wG1G)(swssatd 1Sr 最大干密度最大干密度最优含水量最优含水量在迅速冲击作用下，土中气体不能在迅速冲击作用下，土中气体不能全被排出，即无论如何击实，土的全被排出，即无论如何击实，土的饱和度都达不到饱和度都达不到100，击实曲线都，击实曲线都位于饱和曲线的左边。实践证明，位于饱和曲线的左边。实践证明，土被击实到最佳状态时，饱和度一土被击实到最佳状态时，

7、饱和度一般在般在80左右。左右。击实曲线击实曲线颗粒被击碎，土粒定向排列颗粒被击碎，土粒定向排列; ;土粒破碎，粒间联结力被破坏而发生孔隙体积减小土粒破碎，粒间联结力被破坏而发生孔隙体积减小; ;气被挤出或被压缩等气被挤出或被压缩等0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.01.81.61.4干密度干密度 d(g/cm3)饱和曲线饱和曲线 dmax=1.86wop=12.1压实机理压实机理a. a. 击实功能击实功能d 50 N30 N10 Nmax,dopE存在一个上界存在一个上界d,E,const 曲线表明，压实功能愈大，得到的最优含曲线表明，压实功能愈大，得到的最优

8、含水量愈小，相应的最大干密度愈高。水量愈小，相应的最大干密度愈高。 对于同一种土，最优含水量和最大干密度随压实对于同一种土，最优含水量和最大干密度随压实功能而变化功能而变化 含水量超过最优含水量以后，压实功能的影响随含水量超过最优含水量以后，压实功能的影响随含水量的增加而逐渐减小含水量的增加而逐渐减小 const d d E临界功在一定击实功下，粘性土的击实曲线一般是左段在一定击实功下，粘性土的击实曲线一般是左段 比右段的坡度陡些。当土含水率偏低时，增加击比右段的坡度陡些。当土含水率偏低时，增加击实功对干密度的影响较大，偏高时则收效不大。实功对干密度的影响较大，偏高时则收效不大。影响因素影响因

9、素b. b. 土的级配土的级配 d 321constE 越小。越大，级配越好，其opmaxd 含细粒愈多的土，其最大干密度值愈小，而最优含水率含细粒愈多的土，其最大干密度值愈小，而最优含水率愈大。土料中含有一定的粗颗粒愈大。土料中含有一定的粗颗粒(砾、砂等砾、砂等)或土料级配或土料级配良好，土能在较小的最优含水率下得到较大的干密度。良好，土能在较小的最优含水率下得到较大的干密度。c. c. 击实方式击实方式 : 夯实、辗压、振动；夯实、辗压、振动； 辗压对粘土比较合适辗压对粘土比较合适 影响因素影响因素A A、 粘性土存在最优含水量粘性土存在最优含水量op，在填土施工中应，在填土施工中应该将土

10、料的含水量控制在该将土料的含水量控制在op左右，以期得到左右，以期得到dmax，通常取，通常取 ： %)32(op b. b. 工程上常采用压实系数控制（作为细粒工程上常采用压实系数控制（作为细粒土填方密度控制标准，一般大于土填方密度控制标准，一般大于0.940.94）%100maxdc 室室内内标标准准击击实实试试验验的的填填土土的的干干密密度度压实标准压实标准粘性土的胀缩性及崩解性土由于浸水而产生崩散解体的特性称土由于浸水而产生崩散解体的特性称为崩解性，又称湿化性。为崩解性，又称湿化性。 细粒土中含水率的变化不仅引起土稠细粒土中含水率的变化不仅引起土稠度发生变化，土的体积也将同时发生变度发

11、生变化，土的体积也将同时发生变化。细粒土由于含水率的增加土体积增化。细粒土由于含水率的增加土体积增大的性能称为膨胀性；由于含水率的减大的性能称为膨胀性；由于含水率的减少体积减少的性能称为收缩性。这种湿少体积减少的性能称为收缩性。这种湿胀干缩的性质，统称为土的胀缩性。胀干缩的性质，统称为土的胀缩性。1、土的胀缩性、土的胀缩性2、土的崩解性、土的崩解性(湿化性湿化性)概念概念1 1、膨胀率、膨胀率2 2、自由膨胀率、自由膨胀率3 3、膨胀力、膨胀力4 4、膨胀含水量、膨胀含水量 膨胀性指标膨胀性指标1. 体缩率体缩率2、线缩率、线缩率3、收缩系数、收缩系数1、崩解时间：一定体积的土样完全崩解所需的

12、时间；、崩解时间：一定体积的土样完全崩解所需的时间；2、土样在崩解过程中的各种现象；、土样在崩解过程中的各种现象；3、土样在崩解过程中质量的损失与原土样质量之比。、土样在崩解过程中质量的损失与原土样质量之比。收缩性指标收缩性指标崩解性指标崩解性指标土的工程分类概述土的工程分类概述建设部分类法建设部分类法土按粒度成分分类表土按粒度成分分类表土的名称土的名称颗粒级配颗粒级配大类大类类类粗粗粒粒土土碎石土碎石土粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒超过总质量的的颗粒超过总质量的50%50%砂类土砂类土粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量50%50%细细粒粒土土粉土

13、粉土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量10%10%粘性土粘性土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒质量大于总质量的颗粒质量大于总质量30%30%碎石类土碎石类土土的名称土的名称颗粒级配及形状颗粒级配及形状碎碎石石土土漂石漂石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主粒径大于粒径大于200mm200mm的颗粒超过总质的颗粒超过总质量的量的50%50%块石块石棱角形为主棱角形为主卵石卵石圆形及亚圆形为主圆形及亚圆形为主粒径大于粒径大于20mm20mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量的的50%50%碎石碎石棱角形为主棱角形为主圆砾圆砾圆形及亚圆形为主圆形

14、及亚圆形为主粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量的的50%50%角砾角砾棱角形为主棱角形为主: :粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒含量超过的颗粒含量超过50%50%的土的土土的名称土的名称颗粒级配颗粒级配砂砂类类土土砾砂砾砂粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒占总质量的的颗粒占总质量的252550%50%粗砂粗砂粒径大于粒径大于0.5mm0.5mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量50%50%中砂中砂粒径大于粒径大于0.25mm0.25mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量50%50%细砂细砂粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量85%

15、85%粉砂粉砂粒径大于粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量50%50%：粒径大于粒径大于2mm2mm的颗粒含量不超过的颗粒含量不超过50%50%，粒，粒径大于径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量超过的颗粒含量超过50%50%的土。的土。砂类土砂类土粉粉土土砂质砂质粉土粉土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒不超过总质量的颗粒不超过总质量10%10%粘质粘质粉土粉土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒超过总质量的颗粒超过总质量10%10%粉土粉土：粉土是粒径大于：粉土是粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量不超的颗粒含量

16、不超过过50%50%，塑性指数，塑性指数I Ip p小于或等于小于或等于1010的土。的土。粘性土粘性土粉质粘土粉质粘土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒质量占总质量的颗粒质量占总质量18-30%18-30%粘土粘土粒径小于粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒质量大于总质的颗粒质量大于总质量量30%30%粘性土粘性土：粘性土是粒径大于：粘性土是粒径大于0.075mm0.075mm的颗粒含量不的颗粒含量不超过超过50%50%，塑性指数，塑性指数I Ip p大于大于1010的土。的土。粘性粘性土土粉质粘土粉质粘土10 10 1717特殊土特殊土主要包括：主要包括：软土、人工填土、湿陷性黄土、红粘土、膨胀软土、人工填土、湿陷性黄土、红粘土、膨胀土、多年冻土、盐渍土等土、多年冻土、盐渍土等