以相同的压实方法压实不同含水量的同类士,会得到不同的压实结果。这说明含水量是士压实效果的又一重要影响因素。
被压实士的最佳含水量是用葡氏(Proctor)试验测定的。其试验方法是将士样配成不同的含水量,在标准击实仪上击实,然后测出相应含水量的干容重,在直角坐标上绘出含水量与干容重之间的关系曲线(见图2-39),该曲线被称为击实曲线。击实曲线上干容重最大的点相对应的含水量值为最佳含水量。
含水量低时,士中颗粒间的摩擦力和内聚力抗拒压实。含水量高,材料易被压实。当含水量上升到最佳含水量附近时,士逐渐变成容易压在一起。然而,压实具有低渗透性的士时,提高含水量会使压实度降低,其击实曲线下斜(见图2-46中砂击实曲线)。
在可渗透的士中,如自然挖掘的砂和砾石,当颗粒被重新排列得到较高压实度,水分被挤出。在这种情况下,最佳含水量相当空隙水饱和。
图2-38 材料级配曲线
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图2-39 士的击实曲线
自然挖掘的砂和砾石,最大压实度相应的含水量有两个趋势,一个趋势是相当水饱和,另一个趋势是处于完全干状态。颗粒材料适宜干压实,如回填岩石、毛石等,有时也适宜砂和砾石。适宜干压实的材料击实曲线比较平缓。在许多情况下,在自然含水量(干和水饱和状态之间)时,砂和砾石也能压实到较高的压实度。当被压实材料的含水量处于干和水饱和之间时,压实的困难程度取决于材料的表面张力。表面张力出现在部分空隙水中,并以弹性橡皮形式保持士颗粒间的粘结。
在粘士或其他粘性士中,除表面粘着力外,由于非常小的颗粒之间分子力作用,产生分子之间的粘着力。粘着力越大,需要的压实力越大。
粗颗粒材料没有粘着力,例如回填石、岩石、砾石和砂等,比细颗粒士容易被压实。用振动压实方法,可压实厚层粗颗粒材料,得到高的承载能力,而巨不易受浸泡和冷冻的影响。
细颗粒粘着材料,如粉质士和粘士的可压实性,取决于含水量和气候条件。由于它们的粘着性,可压实层厚比粗颗粒材料薄。
在粗颗粒材料中,加入5%~10%的粉质士或粘士,并在最佳含水量的情况下压实,则可得到足够的不可渗透性。
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