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近年来,随着国家经济政策向西部倾斜,西北各省区基础设施建设大力推进。由于西北地区特殊的地势特点,常常遇到在填土上施工的问题。对于填方工程来说,只有保证了填土地基的压实质量,才能保证填土的强度、刚度、稳定性等工程性质指标的实现,才能保证上部结构的安全。对填土压实质量的控制,现行压实规范一般都采用检测填土压实后的施工含水量和压实度是否达到规范要求的方法来实现。施工压实度的计算往往产生较大误差(压实度定义为工地压实时达到的干密度与室内击实试验所得到的最大干密度之比):一方面要考虑测量干密度的准确性,这需要认真操作,尽量减小误差;另一方面现场压实机械类型、机械吨位及压实遍数等的差异将导致现场压实能量与室内标准击实能量产生差异,这将导致室内试验得到的最大干密度偏大或偏小,这样虽然现场测得的干密度“达到要求”,如果将此时测得的干密度与室内试验得到的最大干密度相比,得到的计算压实度将比实际压实度偏大或偏小,从而造成能量的浪费或压实度达不到规范要求。如果能结合工程实际,直接研究击实功对压实填土力学性能的影响,并以此作为填土压实质量的依据,将会减少不必要的误差,为填土压实工程提供依据。
为此,本文取山西吕梁黄土状填土进行了一系列室内试验,分析了含水量和击实能对压实填土饱和前后的孔隙比和压缩系数、抗剪强度、粘聚力和内摩擦角等因素的影响。试验结果表明:(1)山西吕梁黄土的最大干密度随击实能的增加逐渐增大,最优含水量则逐渐减小;而且随着击实能的增加,最大干密度的增加量是逐渐减小。(2)含水量越大的土样,孔隙比减小得越快,即压缩系数越大;随着压力的增加,不同含水量的土样压缩性差距越来越小。当含水量和竖向压力相同时,击实能越大,土样的孔隙比越小;压缩系数随击实能的变化与其对应含水量下的击实效果有关:在最优含水量对应的击实能下土样的压缩系数最小,在两侧均随击实能的增加而减小。(3)随着含水量的增加,土样抗剪强度减小;土样浸水饱和后,抗剪强度将大大降低,且压实含水量越小的土样强度降低值越大。随着击实能的减小抗剪强度逐渐降低。含水量增加时,粘聚力降低;击实能的变化对粘聚力有影响,但规律性不强。总体上内摩擦角随含水量增加是逐渐降低的;随着击实能的增加内摩擦角基本上呈单调增加的趋势。
为此,本文取山西吕梁黄土状填土进行了一系列室内试验,分析了含水量和击实能对压实填土饱和前后的孔隙比和压缩系数、抗剪强度、粘聚力和内摩擦角等因素的影响。试验结果表明:(1)山西吕梁黄土的最大干密度随击实能的增加逐渐增大,最优含水量则逐渐减小;而且随着击实能的增加,最大干密度的增加量是逐渐减小。(2)含水量越大的土样,孔隙比减小得越快,即压缩系数越大;随着压力的增加,不同含水量的土样压缩性差距越来越小。当含水量和竖向压力相同时,击实能越大,土样的孔隙比越小;压缩系数随击实能的变化与其对应含水量下的击实效果有关:在最优含水量对应的击实能下土样的压缩系数最小,在两侧均随击实能的增加而减小。(3)随着含水量的增加,土样抗剪强度减小;土样浸水饱和后,抗剪强度将大大降低,且压实含水量越小的土样强度降低值越大。随着击实能的减小抗剪强度逐渐降低。含水量增加时,粘聚力降低;击实能的变化对粘聚力有影响,但规律性不强。总体上内摩擦角随含水量增加是逐渐降低的;随着击实能的增加内摩擦角基本上呈单调增加的趋势。