引言

目前常采用机械碾压、机械夯实、振动压实等方法将土体进行压实，其中土工击实试验便是评价土体压实程度的重要手段。该试验作为评估土壤密实度和工程性质的一项标准试验，通过模拟现场压实原理，基于室内试验确定回填土料的最大干密度和最优含水率，可帮助工作人员更好评估土壤的力学性质，研判土壤是否能够承受预期应力荷载并保持长期稳定，从而确保工程的安全和可靠性

1土工击实试验的影响因素分析

1.1土样级配

在同一土类中，级配不良的土（土粒较均匀）压实后其干密度要低于级配良好的土（土粒不均匀），其主要原因是级配不良的土粒的均匀性导致细土粒无法有效填充级配不良土形成的孔隙；级配良好的土与之相反，即细土粒可有效填充结构孔隙，因此相较于级配不良的土样而言级配良好的土样干密度较高。在土工击实试验中可结合实际情况采取剔除法、等量替代法和相似级配法等对土样级配进行优化调整并指导工程实践。

1.2含水率对试验结果的影响

（1）击实试验所用的土样必须按要求进行浸润。把所需的水量均匀洒在试样上，拌匀并放入有盖的容器里或装入塑料袋内浸润备用。实践中，上述试验按所需的水量制样并达不到理想的结果，实际操作中避免不了水分的损失，特别在高温条件下，更难满足试验精度的要求，甚至试验结果没有出现峰值点，这时需要进行补点试验。通过大量的试验，得出实际加水量需比理论加水量多0.5%~3%之间（这得根据土的类别和试验环境来决定）。（2）随着含水率的不同,土颗粒的排列也在变化。当含水率低时，土颗粒表面形成薄的结合水膜（基本上只有强结合水），土颗粒间的摩擦阻力大，不易压实从而达不到密实状态，试验测得的干密度就会较小。含水率太大，土中自由水增多，土颗粒表面形成厚的结合水膜，但自由水承担了一定的击实功,试样也不易压实。当含水率为最优含水率时，试样的各条件在最适合的试验范围内，土中水起到了润滑作用，土颗粒移动容易，排列更加紧密。当土颗粒的排列达到密度最大时的相应干密度和含水率为击实试验所求的最大干密度和最优含水率指标。

1.3余土高度

击实筒是实现土工击实试验的重要组成部分，在实际的试验过程中，余土是确实存在的，而且余土高度对试验具有一定的影响。理论上的击实曲线指的是余土高度为零时的单位体积功能下的干密度与含水率之间的关系曲线，而在实际试验过程中难以做到余土高度为零。当余土高度过大时，土样单位体积的击实功减小，导致土样不能够充分压密，干密度显著减小；当余土高度为负（击实后土样低于击实筒的高度）时，土样的实际体积无法确定，土样单位体积的击实功增大。与标准击实密实度相比，此时土样密实度大大提高，干密度显著增大。由于余土高度不一，各点所受的击实功不同，使得击实曲线上各点不是在等击实功下得到的干密度，导致其离散性增加。一般情况下余土高度为不大于6mm时最合适。当余土高度超过6mm时应当舍弃重新试验。

1.4击实功对试验结果的影响

在试验过程中，由于试验条件的限制，就决定了随着水的含量的不同，击实功对试样的影响也不同。一般情况下轻型击实试验的击实功为592.2kJ/m³，重型击实试验的击实功为2684.9kJ/m³。最大干密度随着击数的增加而增大，最优含水率随着击数的增加而减小，但这增减速率是递减的，有一定限度的。含水率低时，击数对最大干密度和最优含水率的影响极大，含水率高时，最优含水率和最大干密度近饱和线，这时提高击实功是无效的。含水率的增减是有界限的，过了这个界限后，击实作用大部份被水分所承担，土颗粒上的有效应力就很小，这时，干密度随着含水率的增加而降低，所以，只有土在最优含水率时，击实效果才达到最好。

2土工击实试验的关键影响因素的对策

2.1不同含石量下最优含水率和最大干密度分析

土石混合料干密度随含水率先增加后减小，即土石混合料存在最优含水率。且随着含石量的增加其最优含水率逐渐降低。由此可知土石混合料的最佳含水量主要由其中的含石量控制。分析其原因为粗颗粒储水特性较差，当含石量较大时，较多的水分由细粒土储存，此时细粒土可能已成软塑状态；而当含石量较小时，细粒土能够较好的储水，此时混合料的最优含水率和最大干密度与细粒土较为接近。此外，最大干密度随着含石量的增大也呈现出提高的趋势。

2.2土石混合物击实试验

用击实试验模拟现场压实对土石料的冲击过程。其结果为颗粒移动挤密、内部空隙变小、密度增大，进而达到密实状态，混合物的强度特性得以提升；施加一定击实功后，确定混合物在致密状态下的含水率和干密度。基于击实试验结果，可最大化体现出现场填筑质量。标准击实试验根据锤重和落高的不同分为轻型击实和重型击实，每种击实条件下有大小2种击实筒，以对应不同的适用粒径范围。研究的3种混合物中最大粒径为40mm，故选用大击实桶进行重型击实试验。通过对不同含水率混合物分层施加一定的击实功，将混合物击实，测得其干密度，获得最大干密度和最优含水率。按照试验方案配制土石混合物试样并进行多次拌和，以使颗粒尽可能均匀分布。最后用雾化器进行含水率配制，同时充分搅拌均匀。含水率配制结束后，覆盖保鲜膜闷料24h，直到水分被充分吸收、混合物干湿分布较为均匀为止。闷料结束后进行击实试验，即在大击实筒内部涂抹凡士林，安装大击实筒并在底部放入蜡纸，调整好底盘的距离，使击实锤能落到击实筒的每一个位置。击实结束后，取下击实筒并称重、脱模，观察不同含水率试样脱模后情况并记录拍照。取试样上、中、下3个部位的样品测试含水率后取平均值。击实后的试样因为颗粒破碎，导致粒径减小，级配随之改变，因此不能循环使用，应废弃处理。当试样含水率低于最优含水率时，水分子在土粒之间起到胶结作用。因此，随着含水率的增大，试样从最开始脱模时产生塌落逐渐转为完整状态，干密度逐渐增大，并在最优含水率位置达到最大值。当含水率超过最优含水率后，水膜变厚，水分子起到了颗粒间的润滑作用，击实筒内产生“弹簧”现象，在击实锤受压处试样下陷，而击实锤周边的试样受到排挤弹起，如弹簧般地微微晃动，此时的试样处于一种软塑流动的状态，体积不再压缩，压实度无法进一步提高，反而出现下降现象，试样整体体积不再降低，混合物呈现软塑流动状态，试样从完整脱模转变为脱模时产生较大变形。因此，利用土石混合物进行填筑时，含水率要保持在最优含水率附近，以保证最终的压实效果。

结语

土工击实试验是模拟现场施工条件确定最大干密度及最优含水率的一种有效试验方法，对于指导现场填土工程的开展具有关键性作用。由本文分析可知，该试验受客观影响因素干扰较多，且涉及试验的全过程，因此有必要做好有效的防范和应对措施。由于尚未形成统一的修正评估方法，文中所述均为笔者将工程实践经验与土工试验方法相结合提出的一些优化建议，仍需开展进一步的研究分析，以期为工程建设提供助益。

参考文献

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