《土力學與地基基礎(chǔ)》教案 教學設(shè)計 第8次 土方填筑的壓實控制

福建船政交通職業(yè)學院教案NO.8教師姓名盛海洋授課班級21城軌1授課形式講授授課日期2023年3月20日第4周授課時數(shù)2章節(jié)名稱項目二、土的工程應(yīng)用課題1土方填筑的壓實控制教學目的掌握土的壓實機理和土方填筑的壓實控制。教學重點土的擊實實驗和擊實曲線；土的壓實度和影響因素。教學難點土的壓實機理。更新補充刪節(jié)內(nèi)容教學媒體板書等多媒體。課后分析復(fù)習舊課，導(dǎo)入新課：（時間）10’土的工程分類與鑒別。教學過程（時間）60’教學提示項目二、土的工程應(yīng)用課題1土方填筑的壓實控制一、土的擊實性土的擊實性指采用人工或機械對土施以夯實、振動作用，使土在短時間內(nèi)壓實變密，以改善和提高土的力學性能。在工程實踐中，對墊層的碾壓質(zhì)量的檢驗，是要求能獲得填土的最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量。其最大干密度可用室內(nèi)擊實實驗確定。二、擊實實驗和擊實曲線1.將代表性的風干或在低于60oC溫度下烘烤干的土樣放在橡皮板上用木碾碾散，過5mm篩，拌勻備用。2.測定土樣風干含水量，按土的塑限估計其最優(yōu)含水量，按依次相差約2%的含水量制備一組（不少于5個）試樣，其中有兩個大于和小于最優(yōu)含水量，計算所需加水量。3.按預(yù)定含水量制備試樣。稱取土樣，每個約2.5kg，平鋪于一不吸水的平板上，用噴水設(shè)備往土樣上均勻噴灑預(yù)定的水量，稍靜置一段時間再裝入塑料袋內(nèi)或密封盛樣器內(nèi)浸潤備用。浸潤時間對高塑性黏土不得少于一晝夜，對低塑性黏土可酌情縮短，但不少于12h。4.將容積分別為997和2177cm3[直徑9.125cm，高15cm（980.45）]的擊實筒（圖2-8）放在堅實地面上，將制備好的試樣600～800g（其數(shù)量應(yīng)使擊實后的試樣略大于筒高的1/3）倒入筒內(nèi)，整平其表面，并用圓木板稍加壓緊，然后用錘（錘重2.5kg（錘底直徑5cm）和4.5kg；落距分別為30和45cm，進行擊實，錘擊時錘應(yīng)自由鉛直落下，對砂土和粉土，每層為20擊，對粉質(zhì)黏土和黏土，每層為30擊。錘跡必須均勻分布于土面。然后安裝套環(huán)，把土面刨成毛面，重復(fù)上述步驟進行第二層及第三層的擊實，擊實后超出擊實筒的余土高度不得大于10mm。5.用修土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖后，扭動并取下套環(huán)，齊筒頂細心削平試樣，拆除底板。6.用推土器推出擊實筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取2個各約15～30g土樣測定其含水量。7.按4～6步驟重復(fù)進行其他不同含水量試樣的擊實試驗。計算上述五個不同含水量w試樣的五個相應(yīng)干密度rd(=r/(1+0.01W)，以干密度為縱坐標，含水量為橫坐標，繪制rd和w關(guān)系曲線，如圖圖2-9所示。在曲線上，rd的峰值即為最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。圖2-9砂土和黏土的壓實曲線圖在室內(nèi)擊實試驗時，根據(jù)不同的錘擊數(shù)得到的干密度，可繪制數(shù)條rd-w關(guān)系曲線（見圖2-9）及各錘擊數(shù)下最大干密度的軌跡ab。擊實曲線反映土的擊實特性如下：1、對某一土樣，在曲線上，有一峰值即為最大干密度rdmax，與之相對應(yīng)的制備含水量為最優(yōu)含水量wop。只有當土的含水量為某一適宜值時，土樣才能達到最密實。2、土樣在擊實過程中，土粒的相互位移，很容易將土中氣體擠出，但要擠出水分對粘性土不是短時間能辦到。同時，當土的含水率接近或大于最優(yōu)含水量時，土中氣體會有3%-5%留在土中，擊實土不可能被擊實到完全飽和狀態(tài)，擊實曲線必然位于飽和曲線左側(cè)（圖2-10），而不相交。3、含水率低于最優(yōu)含水量時，干密度受含水率變化的影響較大，即擊實曲線的左段比右段的坡度陡。三、土的壓實度和影響因素1、土的壓實度K，工地壓實填土達到的干密度rd與室內(nèi)擊實實驗所得到的最大干密度rdmax之比值。K=rd/rdmax（2-17），要求壓實度越接近1，表明對壓實質(zhì)量的要求越高。在工地上對壓實度的檢驗，可用環(huán)刀法、灌砂法、濕度密度儀法或核子密度儀法等來測定土的干密度和含水率。2、影響壓實度因素（1）含水率影響（圖2-9砂土和黏土的壓實曲線圖）。（2）擊實功影響：擊實功越大，土的最大干密度越大，而最佳含水率越小。但超過某一限度，增加擊實功，土的干密度的增加也不明顯。（3）不同壓實機械對壓實的影響。如光面壓路機、羊足碾和振動壓路機等，壓實效果各不同，對作用于不同土類，其效果也不同。（4）土粒級配影響。均勻顆粒的砂、單一尺寸的礫石和碎石，都很難碾壓密實。只