粘性粗粒土擊實特性的試驗研究

張愛萍 范 云 孫卓恒

(1.煙臺大學土木工程學院，山東煙臺 264005;2.山東巖土勘察設計有限公司，山東煙臺 264000)

0 引言

粘性粗粒土是由土、砂、石子組成的混合料，由于土的性質不同和砂、石子種類以及含量的不同，粘性粗粒土壓實成型后的力學特性也各不相同，重型擊實試驗是模擬施工條件確定粘性粗粒土最大干密度的一種試驗方法。分析比較擊實功、含水率和級配三個對擊實過程中顆粒改變的影響程度是本次試驗的根本目的，通過篩分試驗比較擊實后級配的改變，得出級配變化的規律，為工程設計和現場施工碾壓提供更為準確可靠詳細的壓實特性資料。

1 試驗原材料及制備方法

首先進行原材料的篩分試驗，根據所需連續級配和間斷級配兩種粘性粗粒土的預定比例摻加配料，得到相應擊實前粒徑含量見表1。

表1 擊實前兩種級配粘性粗粒土的粒徑含量

2 實驗所用設備、儀器和藥品

擊實儀:LQ-DJ型電動擊實儀;擊錘:質量4.5 kg，錘底直徑5 cm，落高 45 cm;擊實筒:內徑 15.2 cm，高 12 cm，筒容積2 177 cm3;天平:稱量 1 000 g，感量 0.01 g;稱量 15 000 g，感量0.1 g;孔徑為0.075 mm～40 mm的土樣標準篩，0.075 mm洗篩，螺旋千斤頂式土樣推出器，烘箱，噴水壺，木碾，盛土器皿，修土刀，玻璃棒，六偏磷酸鈉。

3 試驗方法和過程

兩種級配的粘性粗粒土分別按規程進行98，128，158下三組重型擊實試驗，每組試驗5個～6個試樣;擊實試驗在完成稱取質量后從套筒中推出，并用恒溫烘干儀將土樣烘干，測其平均含水率;烘干后放置于容器中浸水攪拌，用5 mm標準篩將粗料與細料分開，粗料進行篩分試驗，細料過洗篩后用甲種密度計測顆粒含量;對所得的試驗數據進行整理并加以分析，得到擊實曲線以及級配曲線。

圖1 98下擊實后連續級配曲線變化比較圖

圖2 128下擊實后連續級配曲線變化比較圖

4 試驗結果

以下為對兩種級配的粘性粗粒土進行重型擊實試驗后得到的試驗數據進行的整理，分別繪制了不同擊實功下級配曲線的變化圖、擊實曲線和最優含水率時級配曲線的變化圖(如圖1～圖10所示)。

1)連續級配粘性粗粒土擊實試驗結果見圖1～圖5。

圖3 158下擊實后連續級配曲線變化比較圖

圖4 不同擊實功下最佳含水量時連續級配曲線變化比較圖

圖5 連續級配不同擊實功作用下的擊實曲線

2)間斷級配粘性土擊實試驗結果見圖6～圖10。

圖6 98下擊實后間斷級配曲線變化比較圖

5 結語

粘性粗粒土是目前土木工程建設中廣泛應用的一種土料。通過試驗研究可以看出，粘性粗粒土與一般粘性的擊實性質相似，擊實曲線都是上凸的拋物線。

圖7 128下擊實后間斷級配曲線變化比較圖

圖8 158下擊實后間斷級配曲線變化比較圖

圖9 不同擊實功下最佳含水量時間斷級配曲線變化比較圖

圖10 間斷級配不同擊實功作用下的擊實曲線

擊實過程中，級配改變隨著擊實功的增大而變的明顯;同一擊實功作用下，在最佳含水率時級配改變最為明顯;間斷級配粘性粗粒土的級配改變較連續級配明顯。

［1］ JTG E40-2007，公路土工試驗規程［S］.

［2］ GBJ 145-1990，土的分類標準［S］.

［3］ SL 237-1999，土工試驗規程［S］.