关于击实曲线的理解.pdf
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关于土体击实曲线的理解清华大学李广信老师版的《土力学(第2版)》中,对土体的击实曲线有所叙述,实际上击实曲线是一般士力学教材中都会涉及到的问题,一般教材在叙述此部分时通常也是分为细粒土和粗粒土来讲的核电厂标准规范范本,今天笔者对这两种类型的击实曲线的理解做一点阐述,以供后面同学参考。对细粒土:我们通过试验能够得到的击实曲线如下p (g/cm3)击实功较大饱和曲线击实功造中最大干密皮击实功较小最优含水量w (%)我们通过试验的曲线可以直观的看出一下几点:①在某一含水量、某一击实功的条件下,土体的干密度能达到最大值②随着击实功的增大,土体所能到达的最大干密度越来越大,相应的最优含水量会逐渐减小③击实曲线始终位于饱和曲线的下方
对于上述的三点是我们直接从试验曲线中直观的得到的结论,下面我们对这三点结论给出一些阐述:首先,我们先来理解饱和曲线,关于含水量= m和干密度ms不限制压实条件下最终的V值,即我们假定(注意是假定!),在压实过程中,我们有手段或者措施对土体实现100%的压实,那么随着水的增多,压实后土体的剩余体积就在增大,最终如下图,也就是饱和曲线(g/cm3敬大千宿度但是!但是!现实的情况并非如此,也就是说我们不可能有充分的手段对体进行100%的击实,事实上在试验中我们反而要控制变量,即我们只能付出一定量的功来对士体进行压实,我们还是来定量分析下,下图的土颗粒,我们假设只用100J进行压实(这里的100焦耳只是一个定性的概念,即指100个单位的能量)
V当无水加入时,我们假设土体在100J的作用下体积压实了5个单位,此时压实功的效率为5=5%个 /J,此时的干密度10095当有10%的水加入时,体积压实了15个单位,此时功的效率为1510085再加入10%的水时,体积压实了220个单位,此时功的效率为100当再加入10%水时,由于水的继续增多,在土颗粒内形成封闭的气泡,会降低功的利用率,体积的压实会下降!此时体积由于封闭气10085实功的利用率会进一步的降低,从而不能得到更大的干密度。总结下刚才的叙述,在击实试验过程中,由于我们只能在一定能量的条件下做击实试验,就决定了随着水的含量的不同,水的润滑作用对功效率的影响是不同的,当水的加入适中时,水的顺滑作用会对击实功的效率有提高的作用,当水的含量超过某一临界值时,水的作用反而会降低功的效率,这里所谓的”某一临界值”就是”最优含水量”,即当水的含量在最优含水量附近时,功的效率最高,因此我们
要理解所谓的”最大干密度”,并非是土体所能达到的最大的密度而是在相应的含水量和击实功下所能达到的一个的最大干密度,这个最大干密度是要有相应的条件作为支撑的,脱离了含水量和对应的击实功就不能谈最大干密度这个概念,事实上对应于击实功的选择,《土工试验标准》中有明确的规定,这里就不赘言了。对粗粒土:对于粗粒土,水的介入会导致假凝聚力的出现,从而增加摩阻力而当土颗粒较大,水的含量较多时,在粗粒土中不会形成封闭的气泡土体易被充分压实p (g/cm3)^饱和曲线a (%)2017年平安夜于靖
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