影響擊實主要因素的探討

郭麗洪

【摘要】擊實試驗就是模擬施工現場壓實條件，采用錘擊方法使土體密度增大、強度提高、沉降變小的一種試驗方法。擊實的情況也十分復雜，受影響的因素很多。本文首先說明了擊實試驗的實際意義，然后探討了擊實試驗的操作步驟，最后詳細闡述了影響擊實的主要因素。

【關鍵詞】擊實；影響因素；土工；含水量；最大干密度

一、擊實試驗的實際意義

土工擊實試驗是用標準的擊實方法，測定土的密度和含水率的關系，從而確定土的最大干密度和最優含水率，反映土在不同含水量、不同擊實功下的壓實性能，以此作為建筑物填土施工時的壓實度控制依據。一般情況下，對于回填土工程，為了達到土方回填最大的密實程度，必須做擊實試驗。它對于公路路基、路面基層施工的質量起著至關重要的作用，為公路路基、路面基層施工的質量控制提供重要數據，指導每層路基填筑工程。土工擊實試驗是用來判別在某一擊實功作用下的土的壓實度性能是否良好，及土可能達到的最佳密度范圍與相應的含水量值，以最大程度地接近自然土的壓實程度，為填方設計施工合理選用填筑含水率和填筑密度提供依據。

二、擊實試驗的操作步驟

擊實試驗分為輕型擊實試驗和重型擊實試驗 2 種方法。輕型擊實試驗適用于粒徑小于 5mm 的粘性土，其單位體積擊實功能為592.2KJ/m3；重型擊實試驗適用于粒徑小于20mm 或40mm的土，其單位體積擊實功能為2684.9 KJ/m3。

（一）試樣制備

試樣制備分為干法制備和濕法制備。

1、干法制備

取一定量的代表性干土樣（輕型約為 20kg，重型約為 50kg），放在橡皮板上用木碾碾散（也可用碾土器碾散），并分別按下列方法備樣。

（1）輕型擊實試驗過 5mm 篩，將篩下土樣拌勻，并測定土樣的風干含水率。根據土的塑限預估最優含水率；

（2）重型擊實試驗過 20mm或40mm 篩 ，將篩下土樣拌勻 ，并測定土樣的風干含水率。按依次相差約2% 的含水率制備一組（不少于5 個）試樣 ，其中至少有3個含水率小于塑限的試樣。然后計算加水量；

（3）將一定量土樣平鋪于不吸水的盛土盤內（輕型擊實取土樣約2.5kg，重型擊實取土樣約 6.5kg），按預定含水率用噴水設備往土樣上均勻噴灑所需加水量 ，拌勻并裝入塑料袋內或密封于盛土器內靜置備用。靜置時間分別為 ：高液限粘土（CH）不得少于 24h，低液限粘土（CI.）可酌情縮短 ，但不應少于 12h。

2、濕法制備

取天然含水率的代表性土樣 （輕型為20kg，重型為 50kg）碾散 ，按重型和輕型擊實要求過篩，將篩下土樣拌勻，分別風干或加水到所要求的不含水率。制備試樣時必須使土樣中含水率分布均勻。取天然含水率的代表性土樣 20kg（重型為 50kg），碾碎，過5mm 篩（重型過 20mm 或 40mm），將篩下土樣拌勻，并測定土樣的天然含水率。根據土樣的塑限預估最優含水率，按本條（1）款注的原則選擇至少 5 個含水率的土樣 ，分別將天然含水率的土樣風干或加水進行制備，應使制備好的土樣水分均勻分布。

（二）試樣擊實

1、將擊實儀放在堅實的地面上，擊實簡內壁和底板涂一薄層潤滑油，聯接好擊實簡與底板，安裝好護筒。檢查儀器各部件及配套設備的性能是否正常，并做好記錄；

2、從制備好的一份試樣中稱取一定量土料，分3 層或5 層倒入擊實筒內并將土面整平，分層擊實。對于分3層擊實的輕型擊實法，每層土料的質量為 600g～800g（其量應使擊實后試樣的高度略高于擊實筒的1/3），每層25擊；對于分5 層或3 層擊實的重型擊實法，每層土料的質量宜為900g～1100g（其量應使擊實后的試樣高度略高于擊實筒的1/5），每層56 擊或 94 擊，如為手工擊實，應保證使擊錘自由鉛直下落，錘擊點必須均勻分布于土面上；如為機械擊實，可將定數器撥到所需的擊數處，按動電鈕進行擊實。重型擊實試驗應保證作用到擊實筒中央土層上的功能與周圍土層相等（擊實儀中心點每圈加一擊）。擊實后的每層試樣高度應大致相等，兩層交接面的土面應刨毛。擊實完成后，超出擊實簡頂的試樣高度應小于 6mm。

三、影響擊實效果的主要因素

（一）擊實功對最佳含水率和最大干密度有影響

對同一種用不同的擊實功進行擊實試驗后表明：擊實功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水率則愈小。但這種增大擊實功是有一定限度的，超過一定限度，即使擊實功增加，土的干密度的增加也不明顯。

（二）試驗中擊實的層數

對于細粒土一般采用五層法擊實試驗，對粗粒土一般采用三層法擊實試驗。這樣可以較快地捕捉到曲線的峰值，提高試驗效率。在檢測中一定要嚴格執行相應土工擊實試驗規程的擊數，不能漏擊也不能多擊。

（三）含水量之差

對于擊實前的悶料，自己要先預設一個最佳含水，再按 2%或 3% 遞增或遞減含水量，如果含水量之差過大則標準擊實曲線可能出現漏點，而含水量之差過小，就會有重復點，無法形成圓滑的曲線。

（四）悶料時間

備樣是擊實試驗結果好壞的重要一環，備不好樣直接影響試驗結果峰值不明顯。悶料的具體作用就是讓所擊實的原料含水均勻，以達到能夠準確測定出擊實樣品的含水率，否則，在試樣中各個地方的含水量不一樣會影響擊實的結果。悶料的時間一定要在 12 h 以上，但不能超過 36 h，否則土樣變質也會影響擊實的結果。

（五）擊實方法

目前在我國高等級公路中大都采用重型擊實標準，只有在二級及二級以下公路建設中才采用輕型擊實方法，而房屋回填土一般選擇輕型擊實。另外根據土的粒徑大小也可選擇不同的擊實方法，對于粒徑小于 5 mm 的粘性土，采用輕型擊實方法；對于粒徑小于 20 mm 的土采用重型擊實方法。

一般重型試驗得到的最大干密度往往大于輕型試驗，因此試驗單位要結合客戶意愿和現場土樣綜合確定選用何種方法。輕型擊實試驗中，當試樣中粒徑大于 5 mm 的土的質量小于或等于試樣總質量的 30% 時，還應對最大干密度和最優含水量進行校正：

1、最大干密度校正

P5———粒徑大于 5mm土的質量百分比（%）；

Gs2———粒徑大于 5mm 土粒的飽和面干比重。

2、最優含水率的校正

ωopt———擊實試樣的最優含水率（% ）；

ωab———粒徑大于 5m m 土粒的吸著含水量（%）。

這里特別強調不要把篩上的顆粒隨便丟棄，否則會影響試驗結果。

（六）試樣制備方法

土樣的制備有干法和濕法兩種，按照土是否重復使用還可進行細分，一般在不重復使用時，第一次擊實和第二次擊實的結果存在較大差異，會對路基施工造成影響。經過多次的試驗證明，使用干土法備樣的土的最大干密度往往大于使用濕土法備樣的土的最大干密度，而其土的最優含水率則剛好相反，所以對于高含水量的土采用濕法較合理，否則會增加施工土的壓實難度。

結語

綜上，標準擊實試驗是確定壓實度的前提，壓實度是控制路基、路面壓實質量的重要指標，壓實度的大小直接關系整個工程的施工質量，所以標準擊實試驗必須操作規范，結果準確。

參考文獻

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