王少锋，张尚芳 ，宋芳芳

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250013；2.烟台禹兴水利质量检测中心，山东 烟台 264001）

击实试验是土工试验中的一个重要的试验项目，是水利工程中筑坝、防洪堤、公路路基和机场跑道等工程施工中不可缺少的土工试验项目。击实试验的目的是在试验室内采用标准的击实方法，测定在某种压实功能下土的含水率与密度的关系，从而确定土的最大干密度和最优含水率，以求用最小的压实功能得到符合工程设计要求的压实度，为工程设计和现场碾压提供压实性资料。因此，为了经济而有效地把填土压实到设计要求的压实度，必需对填土的压实性进行试验，这是搞好填土工程的重要问题之一，所以筑坝、筑堤以及路基等工程施工前一定要把土场的土料送到试验室进行击实试验。

1 击实试验的原理及标准击实试验

1.1 击实试验的原理

用锤击的方法使土中的空气自孔隙逸出，土颗粒得到重新排列，随着土的含水率的不同，土颗粒的排列也在变化，当土颗粒的排列达到密度最大时的干密度与其相对应的含水率就是击实试验所得参数最大干密度和最优含水率，这就是击实试验的原理。由此可见，土的压实度与含水率、压实功能和压实方法有着密切的关系，当压实功能和压实方法不变时，土的干密度随着含水率的增加而增加，至某一含水率时干密度达到最大值，如果再继续增加含水率则干密度呈减小趋势。标准击实试验分为轻型击实试验和重型击实试验，由于其击实功能的不同，所应用的工程也不同。轻型击实试验一般用于水利工程中的筑坝、筑堤及房屋的地基等，适用于粒径小于5 mm的土样；重型击实试验则用于公路路基、机场跑道等工程，适用于粒径小于20 mm的土样，轻型击实与重型击实仪器设备的技术性能见表1。

表1 轻（重）击实仪技术性能对比表

1.2 标准击实试验

首先将委托土样进行风干，然后对风干土样进行碾散并过筛，把筛下土样拌匀后测试土样的风干含水率，再根据土的塑限预估土的最优含水率。按依此相差2%的含水率制备一组试样（不少于5个），其中有2个试样的含水率大于塑限，2个试样的含水率小于塑限，1个试样的含水率接近塑限。将制备好的试样放入密闭的盛土器中静止备用，一般高液限粘土静止时间不少于24 h，低液限粘土静止时间不低于12 h。如果土样中粒径大于5 mm的颗粒小于总土重的30%时，要对试验结果进行校正，得出校正后的最大干密度和最优含水率。轻型击实试验分3层，每层25击进行击实；重型击实试验分5层，每层56击进行击实，然后绘制同一击实功能下干密度与含水率的关系曲线，在这条曲线中干密度的峰值就是最大干密度，最大干密度所对应的含水率就是最优含水率。

2 试样制备的改进

击实试验中用塑限预估最优含水率的方法，会因试验人员的工作经验与检测水平的不同，使预估的最优含水率的数值产生偏差，在试样制备时容易出现试样偏干或偏湿的情况，导致绘制的干密度与含水率关系曲线中没有干密度的峰值而使整个试验前功尽弃。用塑限预估最优含水率还需做界限含水率试验以求得塑限值，这样不仅延长了试验周期也增加了试验成本。

根据几十年的工作经验，对击实试验中的试样制备方法进行了改进，以轻型击实试验为例：首先将委托土样进行风干，对风干土样进行碾散后过5 mm的筛，把筛下土样拌匀后称取6份土样，每份土样重2 200 g，倒在1 m见方的塑料布上备用。预定一个含水率下的洒水量，例如预定含水率18%的洒水量是200 ml，先按2%含水率的递增进行试样制备，那么含水率20%、22%、24%的洒水量就分别是240 ml、280 ml、320 ml，此时制备的土样已经比较湿了，再按2%含水率递减进行试样制备，含水率16%、14%的洒水量分别是160 ml、120 ml，共制备了6个试样（备6击5）。将6个试样按规定时间进行饱和，饱和好的试样在做击实试验时，先把最干和最湿的2个试样放在一边备用，对其余4个试样进行击实试验，假如含水率20%的试样击实后湿土质量最重，那么此点的干密度是或接近最大干密度值，所对应的含水率是或接近最优含水率。根据《土工试验规程》中规定要有2个含水率大于最优含水率，2个含水率小于最优含水率的试验方法，大于最优含水率的2个点就是制备试样22%和24%，小于最优含水率的2个点是制备试样18%和16%（14%的制备试样可弃之不用）。假如含水率18%的试样击实后湿土质量最重，那么大于含水率18%的2个点就是制备样20%和22%（24%的制备试样可弃之不用），小于含水率18%的两个点就是制备试样16%和14%，用这种方法做击实试验，其试验结果可以保证绘制出的干密度与含水率关系曲线中出现干密度的峰值及对应的最优含水率数值。

3 结语

通过对击实试验试样制备这一试验步骤的改进，省略了含水率和界限含水率的试验过程，缩短了试验周期，节约了试验成本，此方法比用塑限预估最优含水率的方法容易掌握，对击实试验有较实用的价值。