《土力学与基础工程》课程授课教案（讲义）第二章 土的物理性质及工程分类 2.7 土的压实原理

§2.7土的动力特性 土的静力问题：荷载不随时间变化。 土的动力问题：土体在动荷载的作用下，强度和变形性质受到影响，可能造成土 体破坏：有时也可利用动荷载进行地基处理，还可以用于其它工 程建设。 一、土的压实原理 压实目的：增加土的密实度，提高土的强度，减少压缩性。 压实方法：碾压、夯实和振动。 最优含水量：在一定压实机械的功能条件下，土最易于被压实，并能达到最大密 实度时的含水量，称为最优含水量，相应的干密度则称为最大 原理解释： 含水量低时：土粒表面的结合水膜薄，水处于强结合水状态，土粒间距小， 粒间引力占优势，土粒间的摩擦力、粘结力都很大，所以土粒 相对位移时阻力大，压实效果差 含水量增加：结合水膜增厚，土粒间距也逐渐增加，这时斥力增加而使土块 变软，引力相对减小压实功能比较容易克服粒间引力而使土粒 相互位移，趋于密实，压实效果较好。 含水量继续增大：随粒间引力减小，但出现了自由水，而且水占据的体积越 大，颗粒占据的体积就越小，击实时孔隙中过多的水分不 易排出，同时也排不出气体，以封闭气泡的形式存在于士 内，阻止土粒的移动，击实效果下降。 粗粒土的压实标准，一般用相对密实度Dr控制。 二、击实试验及其影响因素 1.击实试验和击实曲线 击实设备：击实仪，包括击实筒、击实锤及导筒。 击实方法：用击实锤按规定的落距和击数锤击分层土样，最后把被压实的土样充 满击实筒，由击实筒的体积和筒体被压实的土重计算出湿密度，同时 测出含水量，换算出干密度。 击实曲线：对不同含水量的土样击实，得到不同的干密度，绘制的含水量和干密 度曲线。 了峰值：最大干密度pa 击实曲线特点了击实曲线位于理论饱和曲线左边（土中气体不可能被全部排出） 击实曲线的形态：左陡右缓（表明在较最优含水量偏干时，含

§2.7 土的动力特性 土的静力问题：荷载不随时间变化。 土的动力问题：土体在动荷载的作用下，强度和变形性质受到影响，可能造成土 体破坏；有时也可利用动荷载进行地基处理，还可以用于其它工 程建设。 一、土的压实原理 压实目的：增加土的密实度，提高土的强度，减少压缩性。 压实方法：碾压、夯实和振动。 最优含水量：在一定压实机械的功能条件下，土最易于被压实，并能达到最大密 实度时的含水量，称为最优含水量 wop，相应的干密度则称为最大 干密 dmax。 原理解释： 含水量低时：土粒表面的结合水膜薄，水处于强结合水状态，土粒间距小， 粒间引力占优势，土粒间的摩擦力、粘结力都很大，所以土粒 相对位移时阻力大，压实效果差 含水量增加：结合水膜增厚，土粒间距也逐渐增加，这时斥力增加而使土块 变软，引力相对减小压实功能比较容易克服粒间引力而使土粒 相互位移，趋于密实，压实效果较好。 含水量继续增大：随粒间引力减小，但出现了自由水，而且水占据的体积越 大，颗粒占据的体积就越小，击实时孔隙中过多的水分不 易排出，同时也排不出气体，以封闭气泡的形式存在于土 内，阻止土粒的移动，击实效果下降。 粗粒土的压实标准，一般用相对密实度 Dr 控制。 二、击实试验及其影响因素 1.击实试验和击实曲线 击实设备：击实仪，包括击实筒、击实锤及导筒。 击实方法：用击实锤按规定的落距和击数锤击分层土样，最后把被压实的土样充 满击实筒，由击实筒的体积和筒体被压实的土重计算出湿密度，同时 测出含水量，换算出干密度。 击实曲线：对不同含水量的土样击实，得到不同的干密度，绘制的含水量和干密 度曲线。 峰值：最大干密度 dmax 击实曲线特点 击实曲线位于理论饱和曲线左边（土中气体不可能被全部排出） 击实曲线的形态：左陡右缓（表明在较最优含水量偏干时，含

水量对土的密实度影响更为显著。 2.影响因素 (1)含水量：较干、较湿均得不到充分压实，最优含水量时可以。 (2)击实功：加大击实功能，能克服较大的粒间阻力，使土的干密度增加，最 优含水量减小：含水量较低时能量影响较显著，含水量较高时， 靠加大击实功能来提高密实度是无效的。 (3)土粒及级配：颗粒越粗，就越能在低含水量时获得最大干密度：级配良好 的土，由于细颗粒进入粗颗粒的孔隙中，压实效果好，反之 差：干砂容易压实，稍湿击实效果不好，饱和砂土击实效果 良好。 3.压实特性在现场填土中的应用 压实系数入：工地压实时要求达到的干密度P。与室内击实试验所得到的最大干 密度Pm之比值。入越接近1，表明对压实质量的要求越高。 在工程实践中，用土的压实度或压实系数来直接控制填方工程质量

水量对土的密实度影响更为显著。 2.影响因素 （1）含水量：较干、较湿均得不到充分压实，最优含水量时可以。 （2）击实功：加大击实功能，能克服较大的粒间阻力，使土的干密度增加，最 优含水量减小；含水量较低时能量影响较显著，含水量较高时， 靠加大击实功能来提高密实度是无效的。 （3）土粒及级配：颗粒越粗，就越能在低含水量时获得最大干密度；级配良好 的土，由于细颗粒进入粗颗粒的孔隙中，压实效果好，反之 差；干砂容易压实，稍湿击实效果不好，饱和砂土击实效果 良好。 3.压实特性在现场填土中的应用 压实系数λ：工地压实时要求达到的干密度ρd 与室内击实试验所得到的最大干 密度ρdmax之比值。λ越接近 1，表明对压实质量的要求越高。 在工程实践中，用土的压实度或压实系数来直接控制填方工程质量