土的击实试验作业指导书.docx
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土的击实试验作业指导书
土的击实试验作业指导书
1目的和适用范围
本试验方法适用于细粒土。
本试验分轻型击实和重型击实。
轻型击实试验适用于粒径不大于20mm的土，重型击实试验适用于粒径不大于40mm的土。
当土中最大颗粒粒径大于或等于40mm，并且大于或等于40mm颗粒粒径的质量含量大于5%时，则应使用大尺寸试筒进行击实试验，或按5.4条进行最大干密度校正。
大尺寸试筒要求其最小尺寸大于土样中最大颗粒粒径的5倍以上，并且击实试验的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径的3倍以上。
单位体积击实功能控制在2.677.2～2687.0KJ/m3范围内。
当细粒土中的粗粒土总含量大于40%或粒径大于0.005mm颗粒的含量大于土总质量的70%（即d30≤0.005mm）时，还应做粗粒土最大干密度试验，其结果与重型击实试验结果比较，最大干密度取两中试验结果的最大值。
2仪器设备
2.1标准击实仪（图T0131－1和图T0131－2）。
击实试验方法和相应设备的主要参数应符合表T0131-1的规定。
图T0131－1击实筒（单位：
mm）
a）小击实筒；b）大击实筒；
1－套筒；2－击实筒；3－底板；4－垫块
表T0131-1击实试验方法种类
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（kj/m3）
最大粒径
（mm）
内径
（cm）
高（cm）
高度（cm）
容积
（cm3）
轻型
Ⅰ-1Ⅰ-2
5
5
2.5
2.5
30
30
10
15.2
12.7
17
12.7
12
997
2177
3
3
27
59
598.2
598.2
25
38
重型
Ⅱ-1
Ⅱ-2
5
5
4.5
4.5
45
45
10
15.2
12.7
17
12.7
12
997
2177
5
3
27
98
2687.0
2677.2
25
38
2.2烘箱及干燥器。
2.3天平：
感量0.01g。
2.4台秤：
称量10kg，感量5g。
2.5圆孔筛：
孔径40mm、20mm和5mm各1个。
2.6拌和工具：
400mm×600mm、深70mm的金属盘、土铲。
2.7其他：
喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。
图T0131－2击锤和导杆（单位：
mm）
a）2.5kg击锤（落高30cm）；b）4.5kg击锤（落高45cm）1－提手；2－导筒；3－硬橡皮垫；4－击锤
3试样
3.1本试验可分别采用不同的方法准备试样。
各方法可按表T0131-2准备试料。
表T0131-2试料用量
使用方法
类别
试筒内径
（cm）
最大粒径
（mm）
试料用量
（kg）
干土法，试样
不重复使用
b
10
15.2
20
40
至少5个试样，每个3
至少5个试样，每个6
湿土法，试样
不重复使用
c
10
15.2
20
40
至少5个试样，每个3
至少5个试样，每个6
3.2干土法（土重复使用）。
按四分法至少准备5个试样，分别加入不同水分（按2%～3%含水率递增），拌匀后闷料一夜备用。
3.3湿土法（土不重复使用）。
对于高含水率土，可省略过筛步骤，用手拣除大于40mm的粗石子即可。
保持天然含水率的第一个土样，可立即用于击实试验。
其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水率按2%～3%递减。
4试验步骤
4.1根据工程要求，按表T0131-1规定选择轻型或重型试验方法。
根据土的性质（含易击碎风化石数量多少、含水率高低），按表T0131－2规定选用干土法（土不重复使用）或湿土法。
4.2将击实筒放在坚硬的地面上，在筒壁上抹一薄层凡士林，并在筒底（小试筒）或垫块（大试筒）上放置蜡纸或塑料薄膜。
取制备好的土样分3～5次倒入筒内。
小筒按三层法时，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，先将垫块放入筒内底板上，按三层法，每层需试样约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”，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。
4.3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，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1g。
4.4用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水率，计算至0.1％。
测定含水率用试样的数量按表T0131-3规定取样（取出有代表性的土样）。
两个试样含水率的精度应符合本规程5.6条的规定。
表T0131-3测定含水率用试样的数量
最大粒径（mm）
试样质量（g）
个数
＜5
15～20
2
约5
约50
1
约20
约250
1
约40
约500
1
4.5对于干土法（土不重复使用）和湿土法（土不重复使用），将试样搓散，然后按本试验第3条方法进行洒水、拌和，每次约增加2％～3％的含水率，其中有两个大于和两个小于最佳含水率，所需加水量按下式计算：
mw＝mi×0.01（w－w1）（T0131-1）
1＋0.01w1
式中：
mw———所需的加水量（g）；
mi———含水量w1时土样的质量（g）；
w1———土样原有含水量（％）；
w———要求达到的含水量（％）。
按上述步骤进行其他含水率试样的击实试验。
5结果整理
5.1按下式计算击实后各点的干密度：
ρd＝ρ（T0131－2）
1＋0.001w
式中：
ρd———干密度（g／cm3），计算至0.01；
ρ———湿密度（g／cm3）；
w———含水率（％）。
5.2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（图T0131-3），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。
如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做。
图T0131-3含水率与干密度的关系曲线
5.3按下式计算饱和曲线的饱和含水率Wmax，并绘制饱和含水率与干密度的关系曲线图。
wmax＝［GSρW（1+w）-ρ］×100（T0131－3）
GSρ
或wmax＝（ρW/ρd-1/GS）×100（T0131－4）
式中：
wmax———饱和含水率（%），计算至0.01；
ρW———水在4℃时的密度（g/cm3）
ρd———试样的干密度（g/cm3）；
GS———试样土粒比重，对于粗粒土，则为土中粗细颗粒的混合比重；
w———试样的含水率（％）。
5.4当试样中有大于40mm颗粒时，应先取出大于40mm颗粒，并求得其百分率p，把小于40mm部分作击实试验，按下面公式分别对试验所得的最大干密度和最佳含水量进行校正（适用于大于40mm颗粒的含量小于30％时）。
最大干密度按下式校正：
ρ′dm＝1（T0131－5）
（1－0.01p）＋0.01p
ρdmG′s
式中：
ρ′dm———校正后的最大干密度，g／cm3；
ρdm———用粒径小于40mm的土样试验所得的最大干密度，g／cm3；
P———试料中粒径大于40mm颗粒的百分数，％；
G′s———粒径大于40mm颗粒的毛体积比重，计算至0.01。
最佳含水率按下式校正：
w′0＝w0（1－0.01P）＋0.01pw2（T0131－6）
式中：
w0′———校正后的最佳含水率（％），计算至0.01；
w0———用粒径小于40mm的土样试验所得的最佳含水率，％；
p———同前；
w2———粒径大于40mm颗粒的吸水量（％）。
5.5本试验记录格式如表T0131—4。
表T0131—4击实试验记录
校核者计算者试验者
土样编号
筒号
落距
45cm
土样来源
筒容积
997cm3
每层击数
27
试验日期
击锤质量
4.5kg
大于5mm颗粒含量
干密度
试验次数
1
2
3
4
5
筒+土质量（g）
2981.8
3507.1
3130.9
3215.8
3191.1
筒质量（g）
1103
1103
1103
1103
1103
湿土质量（g）
1878.8
1954.1
2027.9
2112.8
2088.1
湿密度（g/cm3）
1.88
1.96
2.03
2.12
2.09
干密度（g/cm3）
1.71
1.75
1.80
1.83
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