《土的击实试验》PPT课件.ppt

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1、土的击实试验和现场填土质量检测 陶秀珍2005、12一、土的击实试验 l1.1概述概述l1.1.1土的压实土的压实l定定义义：用用机机械械方方法法使使土土粒粒在在短短暂暂重重复复荷载作用下挤紧、密度增大的过程。荷载作用下挤紧、密度增大的过程。l压压实实的的目目的的:为为了了提提高高土土的的抗抗剪剪强强度度及及承承载载力力，减减小小土土的的压压缩缩性性和和降降低低土土的的渗渗透性。透性。l土的压实分为：粘性土的压实和无粘性土土的压实分为：粘性土的压实和无粘性土的压实。的压实。l粘性土的压实粘性土的压实l粘粘性性土土的的压压实实通通常常用用室室内内击击实实试试验验进进行行模模拟拟和和研研究究。对对

2、于于粘粘性性土土，压压实实意意味味着着土土在在含含水水率率几几乎乎不不变变的的情情况况下下，空空气气含含量量减减到最小或饱和度增加到最大。到最小或饱和度增加到最大。l无粘性土的压实无粘性土的压实l无无粘粘性性土土的的压压实实质质量量一一般般通通过过相相对对密密度度进行控制。进行控制。ll1.1.2土的击实试验土的击实试验l1、目的、定义和原理、目的、定义和原理l目的：目的：是采用标准的击实方法，测定特是采用标准的击实方法，测定特定土的密度和含水率的关系，确定该土的定土的密度和含水率的关系，确定该土的最大干密度和最优含水率。了解土的压实最大干密度和最优含水率。了解土的压实特性，为工程设计和现场碾

3、压提供土的压特性，为工程设计和现场碾压提供土的压实资料。实资料。l 定义定义：用标准击实方法，测定某一击：用标准击实方法，测定某一击实功能作用下土的密度实功能作用下土的密度含水率的关含水率的关系，以确定该功能下的最大干密度与相系，以确定该功能下的最大干密度与相应的最优含水率的试验。应的最优含水率的试验。原理原理：土的压实程度与含水率、压实功：土的压实程度与含水率、压实功能及压实方法有密切的关系。当压实功能能及压实方法有密切的关系。当压实功能和方法不变时，土的干密度和含水率之间和方法不变时，土的干密度和含水率之间形成的的关系曲线就是所谓的击实曲线。形成的的关系曲线就是所谓的击实曲线。l2、作用：

4、、作用：l土土的的击击实实试试验验是是室室内内研研究究土土的的压压实实性性质质的的试试验验，室室内内击击实实试试验验是是模模拟拟现现场场碾碾压压条条件件、方方法法，在在标标准准的的击击实实筒筒内内对对土土施施加加一一定定的的击击实实功功能能，确确定定该该功功能能下下的的最最大大干干密密度度与与相相应应的的最最优优含含水水率率。其其目目的的在在于于为为工工程程提提供供填填筑筑密密度度初初步步设设计计的的依依据据，然然后后根根据据工工程程规规模模、重重要要性性和和工工程程级级别别来来决决定定是是否要在现场进行碾压试验。否要在现场进行碾压试验。l为室内力学试验制备试样。为室内力学试验制备试样。l3、

5、击实试验提供的基本资料、击实试验提供的基本资料在在给给定定的的击击实实功功能能下下，干干密密度度和和含含水水率率的的关系曲线；关系曲线；在给定的击实功能下，土的最大干密度；在给定的击实功能下，土的最大干密度；与土的最大干密度相对应的最优含水率与土的最大干密度相对应的最优含水率;室室内内击击实实试试验验是是填填土土工工程程如如土土坝坝、路路基基、机机场场跑跑道道以以及及房房屋屋地地基基等等的的重重要要试试验验项项目目之一。之一。l4、击实试验发展、击实试验发展l美美国国R.R.Proctor提提出出的的轻轻型型试试验验方方法法和标准（普氏标准）；和标准（普氏标准）；l美国各州公路协会提出的修正普

6、氏标准；美国各州公路协会提出的修正普氏标准；l国国内内40年年代代末末南南京京水水利利实实验验处处提提出出的的南南实处型击实标准；实处型击实标准；l50年代，年代，101型击实标准；型击实标准；l标准试验方法；标准试验方法；l普氏标准作为国家标准击实方法。普氏标准作为国家标准击实方法。5、击实试验方法、击实试验方法冲冲击击荷荷载载方方式式，其其中中包包括括落落锤锤直直接接作作用用在在试试样样面面上上和和在在试试样样面面上上放放一一传传压压板板，冲冲击击荷荷载载通通过过传传压压板板间间接接作作用用于于试试样样面面上上两两种种。这这种种方方法法实实验验室室用用得得比比较较多多，如如南南实实处处型型

7、、101型击实仪、标准击实、普氏击实等型击实仪、标准击实、普氏击实等静荷载方式静荷载方式:也称压样法，很少采用。也称压样法，很少采用。现场：平碾、汽胎碾现场：平碾、汽胎碾静力压实静力压实室内：静力压实试验如压实制样。室内：静力压实试验如压实制样。准准动动荷荷载载方方式式：这这是是一一种种使使用用捣捣固固棒棒以以比比较较快快的的速速度度挤挤压压土土，使使土土压压实实的的方方法法。在在机理上与实际的羊足碾很近似。机理上与实际的羊足碾很近似。振振动动荷荷载载方方式式：这这种种方方法法适适用用于于砾砾粒粒土土，该该方方法法除除将将击击锤锤用用振振动动锤锤代代替替，试试样样筒筒较较大外其原理与常规标准击

8、实方法相同。大外其原理与常规标准击实方法相同。以以上上四四种种试试验验方方法法是是按按施施加加击击实实功功的的方方式式来来分分的的；如如果果按按测测定定密密度度的的方方法法来来分分，可可以分为以下两种：以分为以下两种：l定定体体积积法法：击击实实试试样样的的体体积积一一定定，测测量量土土的的质量推求干密度，一般称为定体积法。质量推求干密度，一般称为定体积法。l变变体体积积法法：给给定定一一定定质质量量的的土土样样，装装入入试试样样筒筒，在在击击实实过过程程中中，测测定定击击实实试试样样的的体体积积推推求干密度，一般称为变体积法。求干密度，一般称为变体积法。目目前前，世世界界各各国国制制定定的的

9、标标准准击击实实方方法法是是属属于于在在试试样样面面上上直直接接施施加加冲冲击击荷荷载载，用用定定体体积积法法推推求求干干密密度度。我我国国的的国国家家标标准准和和水水利利行行业业标标准准采采用用的的标标准准击击实实试试验验方方法法属属于于在在试试样样面面上上直直接接施施加加冲冲击击荷荷载载，用用定定体体积积法推求干密度。法推求干密度。1.1.3击实曲线l由击实曲线可以看到：由击实曲线可以看到：l在低含水率时，干密度随含水率增加在低含水率时，干密度随含水率增加而增加，当干密度达到某一最大值后，而增加，当干密度达到某一最大值后，含水率增加干密度反而减小。这一干密含水率增加干密度反而减小。这一干密

10、度的最大值称为最大干密度，相应的含度的最大值称为最大干密度，相应的含水率称为最优含水率。水率称为最优含水率。1、压实理论、压实理论水膜润滑理论水膜润滑理论粘粘性性土土在在低低含含水水率率时时，土土颗颗粒粒周周围围水水膜膜薄薄，表表面面张张力力形形成成的的毛毛管管压压力力大大，土土颗颗粒粒间间摩摩阻阻力力高高，土土粒粒相相互互移移动动困困难难，故故压压实实干干密密度度低低，土土粒粒呈呈絮絮凝凝结结构构；逐逐渐渐增增加加含含水水量量，土土颗颗粒粒周周围围水水膜膜变变厚厚，水水膜膜对对土土颗颗粒粒的的润润滑滑作作用用逐逐渐渐加加大大，表表面面摩摩阻阻力力随随之之减减小小，压压实实干干密密度度增增大大

11、。当当含含水水率率增增大大到到某某一一值值时时，干干密密度度达达最最大大。但但当当含含水水率率超超过过最最优优含含水水率率后后，土土中中气气体体被被水水包包围围处处于于封封闭闭状状态态，不不易易排排出出，如如再再增增加加含含水水率率，由由于于土土中中的的自自由由水水增增多多，抵抵消消了了部部分分压压实实的的能能量量，土土的的干干密密度度反反而而降降低低，此此时时，土土粒粒呈呈分分散散结结构构。（见图）（见图）l粘滞水理论粘滞水理论击实曲线反映出在土中加水的四个阶段，击实曲线反映出在土中加水的四个阶段，即结合、润滑、膨胀和饱和。即结合、润滑、膨胀和饱和。含水率干密度结合润滑膨胀饱和饱和线结合结合

12、：土粒周围由薄的水膜包围，这种：土粒周围由薄的水膜包围，这种水具有高的粘滞性，能承受一定的剪应力，水具有高的粘滞性，能承受一定的剪应力，干密度低；干密度低；润滑润滑：增加水量使水膜变厚，土粒润滑，：增加水量使水膜变厚，土粒润滑，击实时土粒更容易聚集到一起，随着水量击实时土粒更容易聚集到一起，随着水量增加，更多的空气从土中排出，一直到水增加，更多的空气从土中排出，一直到水中只含有微小的封闭气泡，这种最大的含中只含有微小的封闭气泡，这种最大的含水率称为润滑界限；水率称为润滑界限；膨胀膨胀：含水率超过了润滑界限，将引起土：含水率超过了润滑界限，将引起土体膨胀，多余的水使土粒分离，因而，干体膨胀，多余

13、的水使土粒分离，因而，干密度降低；密度降低；饱和饱和：土体饱和，封闭气泡所占的孔隙全：土体饱和，封闭气泡所占的孔隙全部由水代替，干密度进一步降低。部由水代替，干密度进一步降低。l 孔隙水压力理论孔隙水压力理论认为，土体在饱和度大于认为，土体在饱和度大于25%以后，土以后，土体中的水呈现为连续包围土粒的水膜体中的水呈现为连续包围土粒的水膜，并形成曲率很大的弯液面，由于曲率大并形成曲率很大的弯液面，由于曲率大的弯液面表面张力大，产生了很高的摩的弯液面表面张力大，产生了很高的摩阻力，抵消了压实效应，土体难于压实，阻力，抵消了压实效应，土体难于压实，此时孔隙大，空气能迅速排出，如在土此时孔隙大，空气能

14、迅速排出，如在土中增加含水率，弯液面消失，土就会被中增加含水率，弯液面消失，土就会被压实，密度就能增加到最大值；但当含压实，密度就能增加到最大值；但当含水率超过了最佳值后，随着水量的增加，水率超过了最佳值后，随着水量的增加，空气被封闭于土中，产生孔隙气压力，空气被封闭于土中，产生孔隙气压力，从而减小了压实效应，使干密度减小。从而减小了压实效应，使干密度减小。l表面物理化学理论表面物理化学理论认为，在低含水率时，土颗粒周围形成的认为，在低含水率时，土颗粒周围形成的双电层很薄，颗粒间的吸力占优势，土趋于双电层很薄，颗粒间的吸力占优势，土趋于形成绒状结构，当含水率增加时，双电层变形成绒状结构，当含水

15、率增加时，双电层变厚，颗粒之间斥力增加，同时所增加的水使厚，颗粒之间斥力增加，同时所增加的水使土的强度减弱，土粒之间易于滑动，导致分土的强度减弱，土粒之间易于滑动，导致分散或颗粒定向程度增加，在这个条件下，颗散或颗粒定向程度增加，在这个条件下，颗粒相互移动只需要较小的击实功。更高的含粒相互移动只需要较小的击实功。更高的含水率使双电层加厚，阻止土粒进一步靠拢，水率使双电层加厚，阻止土粒进一步靠拢，就不可能产生更大的压实。就不可能产生更大的压实。l2、气气体体所所占占孔孔隙隙为为零零的的曲曲线线（饱饱和和度度为为100%）l取出一个非饱和土的单元土体，求出取出一个非饱和土的单元土体，求出当土中气体

16、体积为零时的干密度和含水当土中气体体积为零时的干密度和含水率的关系曲线。如图所示模型；率的关系曲线。如图所示模型；l设土体中土粒体积为设土体中土粒体积为1，ll土粒水空气1+abvaVwVs1d=1/Gs+/1001l1.2击实试验的仪器和操作击实试验的仪器和操作l1.2.1击实试验的仪器击实试验的仪器l击实试验的仪器设备包括击实试验的仪器设备包括:l击实仪、天平、台秤、标准筛等计量击实仪、天平、台秤、标准筛等计量器具。器具。l推土器、修土刀等附助设备推土器、修土刀等附助设备l1.2击实试验的仪器和操作击实试验的仪器和操作l1.2.1击实试验的仪器击实试验的仪器l击实试验的仪器设备包括击实试验

17、的仪器设备包括:l击实仪、天平、台秤、标准筛等计量击实仪、天平、台秤、标准筛等计量器具。器具。l推土器、修土刀等附助设备推土器、修土刀等附助设备1.2.2击实仪规格击实仪规格方法标准方法标准容积容积cm3内径内径mm高度高度mm锤底锤底直径直径mm锤质量锤质量kg落距落距mm每层击每层击数数/层层数数单单位体位体积击实积击实功功kJ/m3国家国家标准标准轻型轻型947.4102116512.530525/3592.2重型重型2103.9152116514.545756/52684.9水利水利标准标准轻型轻型947.4102116512.530525/3592.2重型重型2103.9152116

18、514.545756/52684.9普氏普氏标准标准轻型轻型943.9101.6116.450.82.5304.825/3604重型重型2123.8152.4116.450.84.545756/52740公路公路标准标准轻型轻型997217710015212712050502.52.530030027/359/3598.2598.2重型重型997217710015212712050504.54.545045027/598/32687.02677.2l1.2.3仪器的检定与校验仪器的检定与校验l击击实实试试验验采采用用的的仪仪器器除除击击实实仪仪外外，还还有有天天平平、台秤、标准筛等计量器具。台

19、秤、标准筛等计量器具。l为为了了得得到到准准确确、可可靠靠的的试试验验结结果果，必必须须对对计计量量器器具具进进行行检检定定或或校校验验，经经检检定定或或校校验验合合格格的的仪仪器器才才能能投投入入使使用用。其其中中天天平平、台台秤秤属属通通用用计计量量仪仪器器，应应送送法法定定计计量量检检定定单单位位进进行行计计量量检检定定；击击实实仪仪可可按按SL112-95规规定定的的方方法法自自行校验合格。行校验合格。l1.2.4击实试验的操作步骤击实试验的操作步骤l试样制备：试样制备：l干干法法：规规范范规规定定，将将一一定定量量的的风风干干土土样样，在在橡橡皮皮板板上上用用木木碾碾碾碾碎碎后后过过

20、5mm筛筛，取取筛筛下下土土按按依依次次相相差差2%含含水水率率制制备备不不少少于于5个个试试样样，拌拌匀匀后后装装入入塑塑料料袋袋或或密密封封于于盛盛土土器器内内静静置置，使使土土中中水水分分充充分分浸浸润润，含含水水率率分分布均匀，一般静置时间在布均匀，一般静置时间在12h至至24h。l湿湿法法：将将一一定定量量天天然然含含水水率率土土样样碾碾散散后后过过筛筛，将将筛筛下下土土样样拌拌匀匀后后分分别别风风干干或或加加水水到到设设定定的的含含水水率率。制制备备试试样样时时必必须须注注意意制备后的试样含水率分布应均匀。制备后的试样含水率分布应均匀。l1.2.5试验操作步骤：试验操作步骤：l击击

21、实实仪仪放放在在坚坚实实地地面面上上（这这一一点点对对于于固固定定试试验验室室在在仪仪器器放放置置时时就就应应做做到到），在在击击实实筒筒内内壁壁和和底底板板上上涂涂一一薄薄层层润润滑滑油油，各各部部件件安安装装好，检查仪器是否正常，并做好记录。好，检查仪器是否正常，并做好记录。ll取取制制备备好好的的土土样样分分层层进进行行击击实实。击击实实过过程程中中应应在在每每层层击击完完后后测测量量击击后后高高度度，以以使使击击实实完完成成后后余余土土高高度度满满足足规规程程要要求求；下下一一层层击击实实前前应应对对上上一一层层面面刨刨毛毛，增增强强层层间间结结合合。击击实实完完成成后后，用用修修土土

22、刀刀沿沿护护筒筒壁壁削削挖挖后后，扭动并取下护筒，扭动并取下护筒，测量并记录余土高度。测量并记录余土高度。l1.3击实试验的结果整理击实试验的结果整理l按规程规定计算各试样的含水率和干密度。按规程规定计算各试样的含水率和干密度。l以以干干密密度度为为纵纵坐坐标标，含含水水率率为为横横坐坐标标，绘绘制制干干密密度度与与含含水水率率的的关关系系曲曲线线，并并同同时时画画出出饱和曲线。饱和曲线。可以将试验步骤整理成以下几点：可以将试验步骤整理成以下几点：按规定制备用于击实的土样；按规定制备用于击实的土样；击击实实开开始始前前检检查查仪仪器器是是否否处处于于正正常常状状态态并并记录；记录；将将击击实实

23、仪仪置置于于刚刚性性基基础础上上，按按规规程程规规定定进进行击实；行击实；击击实实完完成成后后，卸卸下下护护筒筒，用用直直刮刮刀刀将将试试样样顶、底面刮平，称其质量，测其含水率；顶、底面刮平，称其质量，测其含水率；计算湿密度和干密度；计算湿密度和干密度；对不同含水率的试样依次进行击实。对不同含水率的试样依次进行击实。l对于击实过程，也可以用下图来说明其固对于击实过程，也可以用下图来说明其固相、液相和气相在不同阶段的比例关系。相、液相和气相在不同阶段的比例关系。ll1.4校正校正l由由于于土土料料中中常常混混杂杂有有大大于于5mm的的颗颗粒粒，这这些些颗颗粒粒的的存存在在，对对该该土土的的最最大

24、大干干密密度度和和最最优优含含水水率率都都会会有有影影响响。对对于于轻轻型型击击实实试试验验，因因仪仪器器尺尺寸寸的的原原因因，在在制制备备试试样样时时过过了了5mm筛筛，试试验验成成果果没没有有完完全全反反映映该该土土的的击击实实特特性性，特特别别当当粒粒径径大大于于5mm的的颗颗粒粒含含量量较多时，就产生了对试验结果校正的问题。较多时，就产生了对试验结果校正的问题。l当当大大于于5mm的的颗颗粒粒含含量量占占土土总总质质量量30%时，可以采用公式进行校正。时，可以采用公式进行校正。l1.5击实试验过程的注意事项击实试验过程的注意事项l1、试试验验仪仪器器必必须须放放置置于于坚坚实实平平整整

25、的的地地面面上上，应避免在具有弹性的木板上做试验；应避免在具有弹性的木板上做试验；l2、击击锤锤下下落落的的锤锤击击点点必必须须均均匀匀分分布布于于试试样样面面上上，特特别别是是采采用用手手动动击击实实仪仪时时尤尤其其应应注注意；意；l3、应应尽尽量量使使每每层层击击实实的的土土质质量量相相等等或或相相近近，避免各层厚度出现极厚或过薄现象；避免各层厚度出现极厚或过薄现象；l4、两个击实层的层间结合部位必须刨毛；、两个击实层的层间结合部位必须刨毛；l5、卸卸除除护护筒筒时时，应应注注意意不不要要把把击击实实土土柱柱剪剪断。断。1.6击实试验的影响因素击实试验的影响因素l1、粒径大于、粒径大于5m

26、m的颗粒对击实成果的影的颗粒对击实成果的影响；响；l击实所用的试样，由于仪器尺寸的限制，击实所用的试样，由于仪器尺寸的限制，须过须过5mm筛，但在实际填筑中，一般会包筛，但在实际填筑中，一般会包含大于含大于5mm的粗颗粒。这样，现场填筑的的粗颗粒。这样，现场填筑的干密度与室内击实试验的最大干密度间不干密度与室内击实试验的最大干密度间不一致，现场填筑所得的密度大。如果大于一致，现场填筑所得的密度大。如果大于5mm的粗颗粒在总土中所占的比例不太大，的粗颗粒在总土中所占的比例不太大，可以对室内成果进行校正，推算出原土料可以对室内成果进行校正，推算出原土料的最大干密度和最优含水率。的最大干密度和最优含

27、水率。l2、击实功能对击实成果的影响；、击实功能对击实成果的影响；l击击实实功功是是由由击击锤锤重重力力、落落高高和和击击次次三三个个因因子子组组成成，击击实实曲曲线线的的特特性性主主要要取取决决于于三三因因子子的的单单位位击击实实功功。通通过过对对不不同同土土类类最最大大干干密密度度和和单单位位击击实实功功关关系系的的统统计计，得得出出最最大大干干密密度度与与单单位位击击实实功功之之间间存存在在良良好好的的双双曲曲线线特特性性。即即土土的的最最大大干干密密度度随随单单位位击击实实功功的的增增加加而而增增大大，这这种种现现象象在在小小击击实实功功时时显显得得尤尤其其明明显显，随随着着击击实实功

28、功的的不不断断增增加加，最最大大干干密密度度的的增增加加变变得得越越来来越越缓缓慢慢，最最后后趋趋于一稳定值。于一稳定值。l3、含水率的配制方法对击实成果的影响；、含水率的配制方法对击实成果的影响；l试试验验证证明明，最最大大干干密密度度以以烘烘干干土土最最大大，风风干干土土次次之之，天天然然土土最最小小；最最优优含含水水率率则则以以烘烘干干土土为为最最低低。含含水水率率的的制制备备方方法法对对某某些些特特殊殊土土的击实成果影响尤其明显。的击实成果影响尤其明显。l如如SL237-1999P586天生桥红粘土击实曲线。天生桥红粘土击实曲线。ll4、余土高度对击实成果的影响；余土高度对击实成果的影

29、响；l按按照照规规程程规规定定的的试试验验方方法法得得出出的的标标准准击击实实曲曲线线，是是在在某某一一击击实实功功能能下下土土的的干干密密度度与与含含水水率率的的关关系系曲曲线线，如如果果击击实实后后没没有有余余土土高高度度，刚刚好好达达到到所所规规定定的的体体积积，试试样样所所受受的的平平均均单单位位击击实实功功是是相相等等的的；如如果果每每个个试试样样击击实实后后的的超超高高较较大大且且不不一一样样，则则击击实实曲曲线线就就不不是是一一条条等等功功能能曲曲线线，也也不不是是规规程程规定的击实功规定的击实功。ll5、土层厚度对击实成果的影响；土层厚度对击实成果的影响；l土土层层厚厚度度主主

30、要要反反映映在在试试样样筒筒的的高高度度上上，目目前前室室内内击击实实试试验验除除公公路路土土工工试试验验规规程程略略有区别外，试样筒的高度基本相同。有区别外，试样筒的高度基本相同。l6、其他影响因素（重复用土、有机质等）、其他影响因素（重复用土、有机质等）l重重复复用用土土后后，由由于于反反复复击击实实容容易易使使土土颗颗粒粒破破碎碎，改改变变土土的的级级配配，影影响响击击实实成成果果，特特别别是是易易碎碎土土。所所以以，国国内内外外的的标标准准均均规规定，一般不重复使用试样土。定，一般不重复使用试样土。l有有机机质质的的存存在在对对土土的的击击实实效效果果起起着着不不良良的作用，有机质越多

31、，最大干密度越小。的作用，有机质越多，最大干密度越小。l1.7各种土类的击实性质各种土类的击实性质l由由于于击击实实，增增加加了了土土的的密密度度，大大大大改改善善了了土的工程性质，如：土的工程性质，如：l渗渗透透性性：降降低低，减减少少了了吸吸水水软软化化的的趋趋势势，降低受冻的敏感性。降低受冻的敏感性。l压压缩缩性性：压压缩缩性性减减小小，可可减减少少在在静静荷荷载载作作用下的沉降。用下的沉降。l强度强度：提高，可增加土体的稳定性：提高，可增加土体的稳定性。二、现场填土质量检测和控制二、现场填土质量检测和控制l2.1概述概述1、质量控制的依据l施工及填土质量控制的依据是施工及填土质量控制的

32、依据是:工程工程设计、施工技术要求、设计图和有关的技设计、施工技术要求、设计图和有关的技术规程、规范。术规程、规范。2、质量控制的分类、质量控制的分类l一一类类质质量量控控制制为为按按质质检检查查，以以是是否否符符合合设设计技术要求为评定标准；计技术要求为评定标准；l一类质量控制为按量检查，如填筑压实的一类质量控制为按量检查，如填筑压实的土料含水率和密度等。土料含水率和密度等。3、质量控制的标准 l经过综合考虑，确定合理的质量标准经过综合考虑，确定合理的质量标准是质量控制的关键。质量标准偏低，必定是质量控制的关键。质量标准偏低，必定使工程存在隐患；如标准偏高，实际施工使工程存在隐患；如标准偏高

33、，实际施工很难达到，也会出现质量问题，因此，应很难达到，也会出现质量问题，因此，应通过试验确定合理的质量标准。通过试验确定合理的质量标准。如：堤防工程施工质量评定与验如：堤防工程施工质量评定与验收规程收规程3.2.1规定规定：土料碾压筑堤应符合以下要求：土料碾压筑堤应符合以下要求：1、上堤土料的土质及其含水率应符合设、上堤土料的土质及其含水率应符合设计和碾压试验确定的要求。计和碾压试验确定的要求。5、土料的压实指标应根据试验成果和、土料的压实指标应根据试验成果和GB50286-98堤防工程设计规范的设堤防工程设计规范的设计压实度要求，确定设计干密度值进行控计压实度要求，确定设计干密度值进行控制

34、；砂料和砂砾料的压实指标按设计相对制；砂料和砂砾料的压实指标按设计相对密度值控制。密度值控制。4 4、填土压实质量指标、填土压实质量指标 l粘性土粘性土压实度、压实干密度压实度、压实干密度l无粘性土无粘性土相对密度相对密度5、判别粘性土压实质量的指标、判别粘性土压实质量的指标l压实干密度为控制指标压实干密度为控制指标l填土压实的填筑标准应考虑填土压实后填土压实的填筑标准应考虑填土压实后的力学性质和工程性质，工程重要性和规的力学性质和工程性质，工程重要性和规模的大小，以及压实机械可能达到的压实模的大小，以及压实机械可能达到的压实程度等。粘性土一般要求达到或稍低于标程度等。粘性土一般要求达到或稍低

35、于标准击实的最大干密度。准击实的最大干密度。l没有考虑土的不均匀性没有考虑土的不均匀性l由于土的形成方式及组成材料的多样由于土的形成方式及组成材料的多样性，土成为一种很不均匀的材料，因此性，土成为一种很不均匀的材料，因此土的压实性变化很大，有时，在不大范土的压实性变化很大，有时，在不大范围内的二个料场内，虽然土的粒径和级围内的二个料场内，虽然土的粒径和级配变化甚微，但其最大干密度和最优含配变化甚微，但其最大干密度和最优含水率变化却很大。水率变化却很大。l没有考虑土料压实性变化没有考虑土料压实性变化l干密度控制是根据击实试验成果，用干密度控制是根据击实试验成果，用统计的最大干密度平均值乘以设计规

36、定统计的最大干密度平均值乘以设计规定的压实度，即得填土压实干密度控制的的压实度，即得填土压实干密度控制的下限值。这样对于压实性好的土料就会下限值。这样对于压实性好的土料就会大大超压，对于压实性差的土料，则压大大超压，对于压实性差的土料，则压不到要求的干密度值，必须补压，有时不到要求的干密度值，必须补压，有时甚至补压也达不到要求。甚至补压也达不到要求。现场施工过程中对上堤土料的含水现场施工过程中对上堤土料的含水率也应加以控制。对于击实试验所得的率也应加以控制。对于击实试验所得的含水率、干密度关系曲线的形状是陡还含水率、干密度关系曲线的形状是陡还是缓。特别在干的一侧的曲线较陡时，是缓。特别在干的一

37、侧的曲线较陡时，在现场碾压时需要仔细控制含水率，如在现场碾压时需要仔细控制含水率，如过干，就需要用过多的压实功；如过分过干，就需要用过多的压实功；如过分潮湿，就不稳定，容易形成潮湿，就不稳定，容易形成“弹簧土弹簧土”。压实度为控制指标压实度为控制指标以前，一些工程直接用干密度作为质以前，一些工程直接用干密度作为质量控制指标，由于土压实性的变异性，现量控制指标，由于土压实性的变异性，现在多数工程采用压实度这个相对指标作为在多数工程采用压实度这个相对指标作为质量控制指标。干密度控制不考虑土料压质量控制指标。干密度控制不考虑土料压实性的变化，而采用压实度作为控制指标实性的变化，而采用压实度作为控制指

38、标就考虑了土料压实性的变化，压实度标准就考虑了土料压实性的变化，压实度标准不变，随土料压实性变化即随最大干密度不变，随土料压实性变化即随最大干密度值大小不同而变化，要求达到的压实干密值大小不同而变化，要求达到的压实干密度不同。根据填土实际最大干密度乘以设度不同。根据填土实际最大干密度乘以设计规定的压实度求得填土压实干密度控制计规定的压实度求得填土压实干密度控制值。值。l压实度控制考虑了土料压实性变化，压实度控制考虑了土料压实性变化，压实度相同代表所需压实有效功能相等。压实度相同代表所需压实有效功能相等。这样，只要含水率在要求的范围内，施这样，只要含水率在要求的范围内，施工时，有可能选用同一种碾

39、压参数，避工时，有可能选用同一种碾压参数，避免不必要的超压和补压现象。免不必要的超压和补压现象。l但采用压实度控制，必须已知该土的但采用压实度控制，必须已知该土的最大干密度，因此必须作击实试验。最大干密度，因此必须作击实试验。2.2现场填土质量检测方法1、填土压实质量检测项目、填土压实质量检测项目l快快速速含含水水率率检检测测酒酒精精燃燃烧烧法法、电电炉炉炒炒干干法法、红红外外线线灯灯泡泡烘烘干干法法、放放射射性性同同位素测含水率等。位素测含水率等。l原原位位密密度度检检测测环环刀刀法法、灌灌砂砂法法、灌灌水法、放射性同位素法等。水法、放射性同位素法等。l现场碾压试验。现场碾压试验。2、含水率

40、检测含水率含水率应采用烘干法，并以此校正压实干密度应采用烘干法，并以此校正压实干密度（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）。（在统计合格率时，应以校正后的干密度为准）。现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含水现场往往采用快速法测定含水率，快速测定含水率的方法有酒精燃烧法、红外线烘干法、电炉烤率的方法有酒精燃烧法、红外线烘干法、电炉烤干法和微波含水率测定法等。干法和微波含水率测定法等。酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；酒精燃烧法、红外线烘干法多用于粘性土；微波含水率测定法适用于土粒径微波含水率测定法适用于土粒径0.5mm，含，含水率为水率为030%的粘性土，电炉烤干法适用于砾质的粘性土

41、，电炉烤干法适用于砾质土。土。3、密度检测l环刀法环刀法采用容积不小于采用容积不小于100cm3的环刀测的环刀测定，方法与室内试验类似。一般需配置定，方法与室内试验类似。一般需配置6-12个。个。堤防工程施工规范堤防工程施工规范10.4.1之之3规定：压实规定：压实质量检测的环刀容积：对细粒土，不宜小于质量检测的环刀容积：对细粒土，不宜小于100cm3（内径（内径50mm）；对砾质土和砂砾料，）；对砾质土和砂砾料，不宜小于不宜小于200cm3（内径（内径70mm）。含砾量多环）。含砾量多环刀不能取样时，应采用灌砂法或灌水法测试。刀不能取样时，应采用灌砂法或灌水法测试。若采用土工试验方法标准规定

42、方法以外若采用土工试验方法标准规定方法以外的新测试技术时，应有专门论证资料，经质监的新测试技术时，应有专门论证资料，经质监部门批准后实施。部门批准后实施。l灌砂法：（分为用套环和不用套环两种）灌砂法：（分为用套环和不用套环两种）（不用套环时）（不用套环时）在试验地点，将面积约在试验地点，将面积约40cm40cm的一块地面铲平，在检查填土压的一块地面铲平，在检查填土压实密度时，应将表面未压实的土层清除掉，实密度时，应将表面未压实的土层清除掉，并将压实土层铲去一部分（其深度视需要而并将压实土层铲去一部分（其深度视需要而定），使试坑底能达到规定的深度。定），使试坑底能达到规定的深度。在刮平的地面上按

43、规定的尺寸挖试坑。在刮平的地面上按规定的尺寸挖试坑。挖坑时应将已松动的试样全部取出，放入盛挖坑时应将已松动的试样全部取出，放入盛试样的容器内，将盖盖好，称容器加试样的试样的容器内，将盖盖好，称容器加试样的质量，并取代表性试样测定含水率。质量，并取代表性试样测定含水率。称盛量砂容器加量砂质量，在试坑上放置防称盛量砂容器加量砂质量，在试坑上放置防风筒和漏斗，将量砂经漏斗灌入试坑内，量风筒和漏斗，将量砂经漏斗灌入试坑内，量砂下落速度应大致相等，直至灌满试坑。试砂下落速度应大致相等，直至灌满试坑。试坑灌满量砂后，去掉漏斗和防风筒，用直尺坑灌满量砂后，去掉漏斗和防风筒，用直尺刮平量砂表面，使与原地面齐平

44、，将多余的刮平量砂表面，使与原地面齐平，将多余的量砂倒回量砂容器，称量砂容器加剩余量砂量砂倒回量砂容器，称量砂容器加剩余量砂质量。质量。按规程公式计算湿密度和干密度。按规程公式计算湿密度和干密度。l灌水法：灌水法：与灌砂法类似。是在挖好的试与灌砂法类似。是在挖好的试坑内，先铺一层或两层厚坑内，先铺一层或两层厚0.1mm塑料薄膜塑料薄膜,然后向试坑内灌满水然后向试坑内灌满水,量测试坑体积，推算量测试坑体积，推算土的密度。其试验要点如下：土的密度。其试验要点如下：在在试试验验地地点点，整整平平地地面面，面面积积要要大大于于套环面积。套环面积。按按确确定定的的试试坑坑直直径径划划出出坑坑口口轮轮廓廓

45、线线，在在轮轮廓廓线线内内下下挖挖至至要要求求的的深深度度。将将坑坑内内的的试试样样装装入入盛盛土土容容器器内内。称称试试样样质质量量。测测定定含水率。含水率。试试坑坑挖挖好好后后，放放上上相相应应的的套套环环，并并用用水水准准尺尺找找平平，将将大大于于试试坑坑容容积积的的塑塑料料薄薄膜膜沿坑底、坑壁紧密相贴。沿坑底、坑壁紧密相贴。记记录录储储水水筒筒内内初初始始水水位位高高度度，打打开开储储水水筒筒内内注注水水开开关关，将将水水缓缓慢慢注注入入塑塑料料薄薄膜膜中中。当当水水面面接接近近套套环环上上边边缘缘时时，将将水水流流调调小小，直直至至水水面面与与套套环环上上边边缘缘齐齐平平时时关关注注

46、水水开开关关，不不应应使使套套环环内内的的水水溢溢出出，持持续续3 35min5min，记录储水筒内水位高度。，记录储水筒内水位高度。按规定公式计算湿密度和干密度。按规定公式计算湿密度和干密度。灌水法试验比较简单，但由于塑料灌水法试验比较简单，但由于塑料薄膜顺从性较差，铺设时若不注意，可薄膜顺从性较差，铺设时若不注意，可能会产生塑料薄膜与坑壁脱空，使测量能会产生塑料薄膜与坑壁脱空，使测量的试坑体积偏小，导致密度变大。的试坑体积偏小，导致密度变大。l核子射线法：此种测试方法的原理是，核子射线法：此种测试方法的原理是，利用放射性物质中的高速中子和土体中氢利用放射性物质中的高速中子和土体中氢原子撞击

47、损失能量来测定土中体积含水量；原子撞击损失能量来测定土中体积含水量；利用利用-射线通过土中时与土颗粒的原子冲击射线通过土中时与土颗粒的原子冲击散射的特性，测定到达土中的散射的特性，测定到达土中的-射线计数来射线计数来换算土的密度。核子水分密度仪操作时应换算土的密度。核子水分密度仪操作时应注意：注意：l仪器开机后应预热仪器开机后应预热1015分钟，否则，测分钟，否则，测量结果可能会出现较大的误差；每次测试前量结果可能会出现较大的误差；每次测试前应在标准块上检查其仪器储存的标准计数；应在标准块上检查其仪器储存的标准计数；所测试的地面应铲平，以保证仪器底部与地所测试的地面应铲平，以保证仪器底部与地面

48、有良好的接触；测量时应保证源杆插入测面有良好的接触；测量时应保证源杆插入测孔既定深度，并根据测量要求规定测量时间。孔既定深度，并根据测量要求规定测量时间。4、土的碾 压试验试验目的试验目的l核实上堤土料设计标准的合理性核实上堤土料设计标准的合理性l选择碾压机械的类型选择碾压机械的类型l选择相应的施工碾压参数选择相应的施工碾压参数l研究填筑施工工艺与措施研究填筑施工工艺与措施碾压试验的基本原理、方法和参数组碾压试验的基本原理、方法和参数组合合l试验前需进行试验设计，根据理论计算并试验前需进行试验设计，根据理论计算并结合工程经验，先初步选定几种碾压设备和结合工程经验，先初步选定几种碾压设备和拟定若

49、干个碾压参数，并采用逐步收敛法固拟定若干个碾压参数，并采用逐步收敛法固定其它参数，变动一个参数，通过试验得出定其它参数，变动一个参数，通过试验得出该参数的最优值，固定此最优参数和其它参该参数的最优值，固定此最优参数和其它参数，变动另一个参数，用试验求得第二个参数，变动另一个参数，用试验求得第二个参数。依此类推，使每个参数通过试验求得最数。依此类推，使每个参数通过试验求得最优值，最后用全部最优参数值再进行一次复优值，最后用全部最优参数值再进行一次复核试验，若结果满足设计、施工要求，即可核试验，若结果满足设计、施工要求，即可定为施工碾压参数。定为施工碾压参数。碾压试验要点碾压试验要点l试验前，应先

50、对料场进行调查，并进行土料的物理力学试验，试验前，应先对料场进行调查，并进行土料的物理力学试验，根据物理力学指标选择代表性土料进行试验。根据物理力学指标选择代表性土料进行试验。现场描述碾压试验压实土体结构破坏状态粘性土：粘碾、弹簧土、龟裂、上下土层结合情况砂砾料、堆石：压碎及架空情况取样试验试验场地布置试验步骤铺土厚度（松土层和压实后）、干密度、含水率（压实后）（10 x20）m2（砂砾料）、（6x10）m2（粘性土）(1.5-2.0)m x(1.5-2.0)m的方格网、网点即为测点整平、压实地基、测量起始高程；按预先设计的铺土厚度和其它碾压参数进行碾压l成果整理成果整理l（1）对粘性土、砾质