1.7 土的击实性

土作为填筑材料，如修筑道路、堤坝、机场跑道、运动场、建筑物地基及基础回填等，工程中经常遇到填土压实的问题。经过搬运，未经压实的填土原状结构已被破坏，孔隙、空洞较多，土质不均匀，压缩量大，强度低，抗水性能差。为改善填土的工程性质，提高土的强度，降低土的压缩性和渗透性，必须按一定的标准，采用重锤夯实、机械碾压或振动等方法将土压实到一定标准，以达到工程的质量标准。

研究土的击实性常用的有现场填筑试验和室内击实试验两种方法。前者是在现场选一试验地段，按设计要求和施工方法进行填土，并同时进行有关的测试工作，以查明填筑条件（包括土料、堆填方法、压实机械等）与填筑效果的关系。该方法能反映施工的实际情况，但需时间和费用较多，只在重大工程中进行。后者是近似地模拟现场填筑的一种半经验性的试验。试验时，在一定条件下用锤击法将土击实，以研究土在不同击实功下的击实性，以便获取设计数值，为工程设计提供初步的击实标准。该方法是目前研究填土击实性的重要方法。

1.7.1 土工击实试验

土工击实试验是研究土压实性能的基本方法，也是土木工程必须试验的项目之一。试验采用击实仪，即通过锤击使土密实，测定土样在一定击实功的作用下达到最大密度时的含水率（最优含水率）和此时的干密度（最大干密度）。

为了满足工程需要，必须制定土的压实标准。通常，工地压实质量控制采用压实度，计算式为

式中 λ_c——压实度，%；

ρ_d——工地碾压的干密度，g/cm³；

ρ_dmax——室内试验最大干密度，g/cm³。

λ_c越接近100%，则压实质量越高。对于受力主层或者重要工程，λ_c要求大些；对于非受力主层或次要工程，λ_c值可小些。

1.7.2 土工击实试验曲线

室内击实试验，击实功瞬时作用于土，土的含水率基本不变。在同一击实功作用下，一定范围内增加含水率，土的干密度增大，但含水率增加到一定程度后，土的干密度就变小。根据这一规律可以得到在一定击实功作用下含水率ω与干密度ρ_d的关系。一般情况下，细粒土的试验曲线 （图1.11）呈抛物线形，曲线峰值点的干密度就是最大干密度ρ_dmax，相应含水率为最优含水率ω₀。而粗粒土的曲线没有细粒径土规则，有时还会出现双峰值。

图1.11 击实试验曲线

曲线峰值为最大干密度与最佳含水率交叉点，因此，准确地确定该点是击实试验的关键。如曲线不能给出峰值，应进行补点试验。

1.7.3 最优含水率估算

土工击实试验前，首先可从土的液、塑限值及筛分试验中估算最佳含水率和最大干密度。一般来说，土中含粉粒和黏粒越多，塑性指数越大，最优含水率越大。因此，一般无黏性土的最优含水率小于黏性土，最大干密度大于黏粒土。细粒土的最优含水率一般在塑限附近，为液限的0.55～0.65倍，而砂土的情况有些不同，视其含水状态而定。另外，还要注意击实试验中土的均匀性、重型和轻型的选择、干法和湿法等。

击实试验不但数据要真实可靠，而且作图要美观实用。通过试验求得最优含水率和最大干密度，了解土的压实特性，为工程设计提供数据，作为选择填土密度、施工方法、机械碾压或夯实次数以及压实工具等的主要依据。