用粘性土的击实数据绘出的击实曲线如图1-7所示。由图可知,当含水量较低时,随着含水量的增加,土的干密度也逐渐增大,表明压实效果逐步提高,当含水量超过某一限量wop时,干密度则随着含水量增大而减小,即压密效果下降。这说明土的压实效果随着含水量而变化,并在击实曲线上出现一个峰值,相应于这个峰值的含水量就是最优含水量。
粘性土的击实机理为:当含水量较小时,土中水主要是强结合水,土粒周围的水膜很薄,颗粒间具有很大的分子引力,阻止颗粒移动,受到外力作用时不易改变原来位置,因此压实就比较困难。当含水量适当增大时,土中结合水膜变厚,土粒间的连接力减弱而使土粒易于移动,压实效果就变好。但当含水量继续增大时,土中水膜变厚,以致土中出现了自由水,击实时由于土样受力时间较短,孔隙中过多的水分不易立即排出,势必阻止土粒的靠拢,所以击实效果下降。
通过大量试验发现,粘性土的最优含水量wop与土的塑限很接近,大约是wop=wp+2。因此,当土中所含粘土矿物越多、颗粒越细时最优含水量越大。最优含水量还与击实功的大小有关。对同一种土,如用人力夯实或轻量级的机械压实,因为能量较小,要求土粒间有更多的水分使其润滑,因此,最优含水量较大而得到的最大干密度较小,如图1-8 中的曲线3所示。当用机械夯实或用重量级的机械压实时,压实能量大,得到的击实曲线如图1-8 中的曲线1 和曲线2所示。所以当土体压实程度不足时,可以加大击实功,以达到所要求的密度。
图1-8 中还给出了理论饱和曲线,它表示当土处于饱和状态时,含水量与干密度的关系。击实试验不可能将土击实到完全饱和状态,击实过程只能将与大气相通的气体排出去,而封闭气体无法排出,仅能产生部分压缩。试验证明,粘性土在最优含水量时,压实到最大干密度,其饱和度一般为80%左右。因此,击实曲线位于饱和曲线的左下方,而永远不会相交。
(www.xing528.com)
图1-7 粘性土的击实曲线
图1-8 击实功对击实曲线的影响
除了含水量、击实功对土的压实影响以外,土粒级配对压密效果也有显著影响,均匀颗粒的土不如不均匀土易压密,因此在工程建设中,要选择良好级配的土作为压实材料。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。