砂壤土的室內(nèi)輕型擊實(shí)試驗(yàn)分析

孟凡會(huì) ，吳 濤 ，謝 營(yíng)

（1.山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南250014；2.山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250000）

根據(jù)土的三角坐標(biāo)分類，砂壤土為黏粒含量范圍在6%～10%之間的土，即砂粒和粉粒含量較高，但又含有少量的黏粒。因此砂壤土的特點(diǎn)就是含水率相比黏土偏低，擊實(shí)試驗(yàn)過程中，制備不同含水率的土擊實(shí)后干密度差別不明顯，最后得到的含水率-干密度曲線難以確定峰值。本文從砂壤土的擊實(shí)試驗(yàn)中得到：砂壤土擊實(shí)試驗(yàn)中可使不同點(diǎn)的含水率差增至3%，這樣更容易做出峰值點(diǎn)，且做出的曲線更利于后期的擊實(shí)后試驗(yàn)使用。

1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

本次試驗(yàn)采用工程現(xiàn)場(chǎng)的砂壤土，共取土樣4組。根據(jù)顆粒分析試驗(yàn)，4組土的定名均為砂壤土，土的比重分別為 2.68、2.69、2.70、2.70，經(jīng)土的液塑限聯(lián)合測(cè)定儀測(cè)得4組土的塑限分別為14.3、17.8、18.3、17.5，土的風(fēng)干含水率分別為3.89%、3.42%、3.04%、2.99%。根據(jù) SL237-1999《土工試驗(yàn)規(guī)程》要求，本次試驗(yàn)采用干法制備。每組土分別取大約20kg砂壤土土樣，放在橡皮板上用木碾碾碎，過5mm篩后將篩下土樣拌勻，并測(cè)定土樣的風(fēng)干含水率。根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率為14.3%、17.8%、18.3%、17.5%，方法一按照依次相差2%的含水率制備一組試樣，每組試樣質(zhì)量為2200g。方法二按照依次相差3%的含水率制備一組試驗(yàn)，每組試樣質(zhì)量為2200g。按以下公式計(jì)算應(yīng)加水量：

其中：mω為土樣所需加水質(zhì)量，m為風(fēng)干含水率時(shí)的土樣質(zhì)量，m0為風(fēng)干含水率，ω為土樣所要求的含水率。

2 試驗(yàn)過程

兩種方法采用同一套擊實(shí)設(shè)備，擊實(shí)筒質(zhì)量1675g，擊實(shí)筒體積947.4cm3。每組土分三層倒入擊實(shí)筒內(nèi)并將土面整平，分層擊實(shí)，每層25擊。根據(jù)規(guī)范要求操作，擊實(shí)完畢后取2個(gè)土料平行測(cè)定土的含水率，計(jì)算擊實(shí)后土樣的干密度、飽和含水率，并繪制成圖。如下圖1、圖2、圖3、圖 4所示。

圖11 號(hào)土擊實(shí)試驗(yàn)曲線

3 試驗(yàn)結(jié)果

圖22 號(hào)土擊實(shí)試驗(yàn)曲線

圖33 號(hào)土擊實(shí)試驗(yàn)曲線

圖44 號(hào)土擊實(shí)試驗(yàn)曲線

兩種方法測(cè)得的同一種土樣的最大干密度和最優(yōu)含水率見下表1所示。由于人工操作的誤差、制備土樣時(shí)的含水率誤差等影響，同一組土的兩種方法得到的最大干密度和最優(yōu)含水率并不完全相同，但是差別不大，因此兩種方法均正確可行。但是顯而易見的是，按照依次相差3%的含水率制備試樣的方法得出的曲線峰值更加明顯、曲線更加流暢、曲線走勢(shì)更加清晰。尤其是對(duì)于2號(hào)和3號(hào)土樣來說，方法一按照依次相差2%的含水率制備試樣時(shí)，擊實(shí)曲線峰值不明顯；而將制備土樣時(shí)的含水率差值增加至3%后，能較好的解決這個(gè)問題。

表1 土的最大干密度和最優(yōu)含水率

4 結(jié)論

黏性土的擊實(shí)試驗(yàn)曲線應(yīng)是典型的單峰曲線。而在實(shí)際試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，砂壤土的擊實(shí)試驗(yàn)曲線偶爾會(huì)出現(xiàn)類似于橫寫S形或者不出現(xiàn)峰值的類似直線形線。本文是經(jīng)過大量試驗(yàn)，得出的經(jīng)驗(yàn)是制備擊實(shí)試樣時(shí)，使土的含水率差值增加至3%，能更容易得到砂壤土的單峰值擊實(shí)試驗(yàn)曲線。而土的性質(zhì)、擊實(shí)功、含水率等都會(huì)影響擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果，擊實(shí)試驗(yàn)中仍會(huì)出現(xiàn)一些橫寫S形曲線等與理論不符合的情況，需要繼續(xù)反復(fù)試驗(yàn)，找到問題所在，以解決這些問題，更好的為工程服務(wù)。