董振海
中国电建市政建设集团有限公司
1.为什么要用三点击实
有时候根据工程地质勘探知,取土场土质变化大有时候包含砂壤土、粘土,粉土,厚度变化较大,土质分布不稳定;在工程取土过程采取立体式开挖,使得填筑土层最大干密度更难确认,而采取三点击实法能有效解决这个问题
2.三点击实的原理
三点击实法,又称快速压实控制法。该法不需要测定含水率,仅在测定密度后用测定密度试验的土样做三种含水率的击实试验,测定三个击实湿密度,就可以确定填土的压实度(D)和最优含水率与填土含水率的差值(Zm)。该法速度快,适应不同土料压实性的变化。
2.1依据土的击实原理
C=填土湿密度(ρf)/含水量相同的土用标准击实的湿密度(ρo )
式中:ρdf —填土实测干密度; ρdo—标准击实的干密度;ωf—填土含水率;
2.2压实度(D)
----------(1)
从上式可知:由于含水量相同,所以湿密度比等于干密度比。
ρdf(1+ωf)为填土湿密度,用环刀取土称其湿土重再除以环刀容积即可。
ρdmax(1+ωf)为相同含水量土的最大湿密度,土源来自环刀取土的位置。ρdmax(1+ωf)怎么实验计算?最简便的方法就是“三点击实法”。
3、三点击实加、减水条件下的计算方法
(1) 取保持原有填土含水率的土样进行标准击实,得ρ1, 变换湿密度
(2) 取保持原有填土含水率的土样加水2%,拌匀后标准击实,得ρ2,变换湿密度
(3)当(2)点的变换湿密度小于(1)点时,将原有填土含水率的土样减水2%,拌匀后标准击实得ρ3,变换湿密度
;
绘制(ρ′1 ,0 ),(ρ′2, 2 ),( ρ′3, -2 )三点抛物线。
(4)当填土含水率大于最优含水率时,第2点可以直接将原有填土含水率的土样减水2%、第3点减水4%;或者从第1点就开始逐级减水2%;将(ρ′1 ,0 ),(ρ′2, -2 ),( ρ′3, -4 )绘制三点抛物线。
(5)当填土含水率小于最优含水率时,可以直接将原有填土含水率土样加水2%、第2点加水4%、第3点加水6%。将(ρ′1 ,2 ),(ρ′2, 4 ),( ρ′3, 6 )绘制三点抛物线。
3点加-减水、4点加-减水、4点加水等情况下的最大变换湿密度计算和最优含水率与填土含水率的差值计算,不能直接使用(2)和(3)式,可以采用三点击实曲线平移法,将水平坐标的负值部分平移至水平坐标的正值部分后再利用加水三点击实计算。
最优含水率与填土含水率的差值计算,是平移后变为“三点加水”情况下利用(3)式计算。平移前后最大变换湿密度的数值不变。
因此,算出的最优含水率与填土含水率的差值要加上平移部分。
面验证平移法的正确性:
a 按小~大的顺序排列后用(2)式计算最大湿密度1.942;
b上图是平移后的击实曲线,利用多项式回归公式计算最大湿密度1.942;
c 下图是原始击实曲线,,利用多项式回归公式计算得的最大湿密度也是1.942;
验证表明:因为水平移动不影响曲线的纵坐标值。所以,减水条件下的最大湿密度计算可以直接采用(2)式计算,但是(ρ′1 ),(ρ′2),(ρ′3)必须按小~大的顺序排列。
最优含水率与填土含水率的差值计算也可以采用(3)式计算,但是必须将计算结果+最大减水量值(水平移动的部分)。
此法不需要测定含水率,仅用测定密度试验的土样做三种含水率的击实试验,就可以确定压实度和最优含水率与填土含水率的差值。
4、结论
通过对三点击实试验法的进一步研究分析,得出以下结论:
(1)用三点击实试验方法从现场取样回来,土体压实度结果出来,这样能节省大量的时间。
(2)能够很好地解决因为土质变化而造成最大干密度、最佳含水率变化压实度不准确的问题。