学文网摘要：击实是指采用人工或机械对土施加能量，使得土颗粒重新排列紧密，本文从击实试验的试验步骤出发，研究其中每一步影响试验结果的因素，并针对每个因素进行多次试验，从而得到其关系对比曲线以更好的为实际工程服务。
关键词：击实试验；影响因素；基本原理；试验准确性
中***分类号：C33文献标识码： A
一、基本理论
室内击实试验是近似的模拟现场填筑情况，利用标准化的击实仪器和规定的标准方法，可测出土的最大干密度和最优含水量，为工程设计提供初步的填筑标准。用这种方法在现场控制施工质量，保证在一定的施工条件下，压实填土达到设计要求的压实度标准。击实试验是填土工程施工中不可缺少的重要试验项目。
土的击实是指用重复性的冲击动荷载将土压密，由于击实功是瞬时作用于土体，土体内的气体有所排除，但含水量基本不变，土块或土粒被移动靠近，土的孔隙体积变小，密实度增大。土的压实程度一般用干密度来表示，它与土的含水量和击实功的关系密切。研究土的击实性的目的在于揭示击实作用下的干密度、含水量和击实功三者之间的关系和基本规律，从而选定适合工程需要的填土的干密度和与之相应的含水量。
在同一击实功的作用下，土在不同含水量时得到不同的干密度，当含水量较小时，随着含水量的增加，击实后土的干密度不断增加，但当含水量较高时，随着含水量的增加，击实后土的干密度反而降低。在击实曲线上可找到某一峰值，称为最大干密度，与之相应的含水量称为最优含水量，它表示在一定的击实功作用下，达到最大干密度时的含水量。
二、击实标准的选择
土是由固、液、气体构成的三项体系，液体和气体是游离于土体颗粒之间的。在一定含水率状态下，土体颗粒间有一定，在一定外力作用下，土体最易压实，液、气体所占空间被挤压至最小，由此求得土体的最大干密度，此时的含水率为最优含水率。而土的最大干密度和最优含水率随击实功能和击实条件而变化。因此，各国都对击实试验规定某一击实功能作为试验的标准。目前常用的击实方法分为轻型和重型两种。轻型击实试验适用于水库、提防铁路路基填土、以及普通的住宅楼素土、灰土垫层；而重型击实试验适用于高等公路填土、机场跑道、强夯地基等能量较大的填土工程。试验规程有三种：一是中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）、二是中华人民共和国行业标准《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）、三是中华人民共和国行业标准《土工试验规程》（SL237-1999），三种规程对试验的目的、适用范围、仪器设备以及试验条件分别有不同规定，下面以《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）为试验方法标准，说明在击实试验过程中的影响最大干密度和最优含水率的一些主要因素。
我国《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）中规定（见表Ⅰ）
表Ⅰ击实试验方法种类
轻型试验的单位体积击实功约为592.2kJ/m3，重型试验的单位体积击实功约为2684.9kJ/m3。两者适用范围的主要区别是颗粒粒径不同，轻型：小于5mm；重型：不大于20mm，若采用三层击实时，最大粒径不大于40mm。
三、试验步骤
（一）试样制备
试样制备分为干法制备和湿法制备。
1.干法制备 取一定量的代表性干土样（轻型约为20kg，重型约为50kg），放在橡皮板上用木碾碾散（也可用碾土器碾散），并分别按下列方法备样。
（1）轻型击实试验过5mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率；
（2）重型击实试验过20mm或40mm筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中至少有3个含水率小于塑限的试样。然后计算加水量。
（3）将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土样约2.5kg，重型击实取土样约6.5kg），按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器内静置备用。静置时间分别为：高液限粘土（CH）不得少于24h，低液限粘土（CI.）可酌情缩短，但不应少于12h。
2.湿法制备
取天然含水率的代表性土样(轻型为20kg，重型为50kg）碾散，按重型和轻型击实要求过筛，将筛下土样拌匀，分别风干或加水到所要求的不含水率。制备试样时必须使土样中含水率分布均匀。取天然含水率的代表性土样20kg（重型为50kg），碾碎，过5mm筛（重型过20mm或40mm），将筛下土样拌匀，并测定土样的天然含水率。根据土样的塑限预估最优含水率，按本条（1）款注的原则选择至少5个含水率的土样，分别将天然含水率的土样
风干或加水进行制备，应使制备好的土样水分均匀分布。
（二）试样击实
1．将击实仪放在坚实的地面上，击实简内壁和底板涂一薄层油，联接好击实简与底板，安装好护筒。检查仪器各部件及配套设备的性能是否正常，并做好记录；
2．从制备好的一份试样中称取一定量土料，分3层或5层倒入击实筒内并将土面整平，分层击实。对于分3层击实的轻型击实法，每层土料的质量为600g~800g（其量应使击实后试样的高度略高于击实筒的1/3），每层25击；对于分5层或3层击实的重型击实法，每层土料的质量宜为900g~1100g（其量应使击实后的试样高度略高于击实筒的1/5），每层56击或94击，如为手工击实，应保证使击锤自由铅直下落，锤击点必须均匀分布于土面上；如为机械击实，可将定数器拨到所需的击数处，按动电钮进行击实。重型击实试验应保证作用到击实筒中央土层上的功能与周围土层相等（击实仪中心点每圈加一击）。击实后的每层试样高度应大致相等，两层交接面的土面应刨毛。击实完成后，超出击实简顶的试样高度应小于6mm；
3．用修土刀沿护简内壁削挖后，扭动并取下护筒，测出超高（应取多个测值平均，准确至0.1mm）。沿击实简顶细心修平试样，拆除底板。如试样底面超出简外，亦应修平。擦净筒外壁，称量，准确至lg；
4．用推土器从击实筒内推出试样，从试样中心处取2个一定量土料（轻型为15g~30g，重型为50g~100g）平行测定土的含水率，称量准确至0.0lg，含水率的平行误差不得超过1%。
四、影响击实试验的因素
影响击实试验的因素指是否增加***表或统计数据，支持具体的影响因素。
1、击实功对最佳含水率和最大干密度有影响，对同一种用不同的击实功进行击实试验后表明：击实功越大，土的最大干密度也就越大，而土的最佳含水率也就越小。这种增大击实功是有限度的，超过一定限度，即使击实功增加，土的干密度的增加也不明显。
2、在统一规定的击实标准下，级配不均匀所得的曲线较陡，土的密度大，级配均匀的土所得的曲线平缓，土的密度小。级配不均匀的土的颗粒大小分布范围大，有助于大小土粒之间的良好结合，这样的土作为填方工程的土料时，自然也就比较容易获得较大的密实度；
3、击实试验分干土法（风干土依次加水）和湿土法，铁道部曾对高含水率的粘质土进行过比较试验，发现这两种方法求得的结果有很大的差别。对于最大干密度，干土法大，湿土法小；对于最佳含水率，干土法小，湿土法大。对于这种高含水率的土，如果仍按干土法做击实试验，则在无形中增大了对土基压实的要求，施工中实际是达不到的。而其对于高含水率的土，试料的干燥处理往往影响着试验效果，因而这类土采用湿土法比较符合实际。除此之外也有采用烘干土做试验的，但实践证明，用烘干土做试验得到的最佳含水率偏小，而最大干密度偏大，所以对于非高含水率的土选用干土法更为合理。在实际操作中，当环境或场地条件难以确定时，也可以用50℃温度下烘干的土样来代替风干土做试验；
4、余土高度的影响。试样击实后，击实筒内的土与筒身并不能完全一致。一般来说，总会有部分土超过或未达到筒顶高度，这部分土称为余土高度。试验中由于余土高度不一，使得击实曲线上各点就不是在等功能下的干密度，试验数据分散。而且随着余土高度增大，干密度偏小；余土高度减小，干密度偏大；标准的击实曲线是指余土高度为零时的单位体积功能下的干密度和含水率的关系曲线。在试验过程中，余土高度应严格控制在±3mm之间。
室内击实试验是土工检测中常见的试验，通过以上几点主要影响因素的分析，我们知道在试验过程中对土的最大干密度和最优含水率影响因素却很多。如选择合适的击实标准和恰当的土样制备方法，严格控制击实功和余土高度。在实际工作中试验人员，一定要严格按照试验规程及相关标准的要求去做，只有紧密联系规范，总结提炼实践操作经验，才能确保及时试验的准确性。值得注意的：土样采出后，其他应力施加的影响消失了，环境条件也变化了，土体性质也随之产生变化，时间越长变化越大，在土样采出后，最好当天送去试验，如果条件不允许，也不能超过两天送出，而且要放在保湿箱内或埋在土内保存，否则土样变化更大。
[参考文献]：
【1】GB/T50123-1999，土工试验方法标准【S】.北京：中国计划出版社，1999.
【2】JTGE40-2007公路土工试验规程【S】.北京：人民交通出版社，2007.
【3】SL237-1999，土工试验规程【S】.北京：中国水利水电出版社，1999.
【4】曾辉，刘曙光.击实试验在强夯加固地基中的应用【J】.山西建筑.2009.(8)
【5】罗小芳.浅析影响击实试验准确性的主要因素【J】.土工基础.2009.(1)
转载请注明出处学文网 » 浅析击实试验的试验步骤及影响因素