轻型击实试验指导水利工程细粒土碾压的适用性

技术探讨轻型击实试验指导水利工程细粒土碾压的适用性郑文新/宿迁学院建筑工程学院　江苏宿迁　223800摘　要：最近几年以来，由于水利工程所发挥的优势作用越来越巨大，我国水利工程项目数量的不断增加。然而，在水利工程项目中，细粒土碾压无论是对于水利工程项目的施工进程来说，还是对于水利工程项目的整体质量来说，其都具有十分重要的意义。现阶段，我国现代工程细粒土碾压过程都主要是通过轻型击实验来指导的，为此，本文基于这个现实情况，针对轻型击实验来指导现代水利工程中细粒土碾压过程是否具有一定的适用性展开一系列探讨，从而更好地指导现代水利工程的建设工作。关键词：轻型击实验；水利工程；细粒土碾压；适用性引言一般说来，在水利工程粘性土碾压的工作通常都是由重型机械设备来完成的，但是，随之而来的问题就是，这些重型机械设备都是远远超过其标准规定的机械设备的重量的，经调研分析发现，重型机械设备碾压与轻型机械设备碾压之间的差异是水利工程细粒土压实度超百的重要原因。因此，如何在水利工程的建设过程中，更好地保持细粒土的压实度，该问题已经成为现阶段水利工程项目所面临的重要问题。本文基于这个水利工程的现实问题，为了调整水利工程细粒土压实度的相关问题，本文通过对水利工程所使用的细粒土以及碾压设备进行一系列探讨，主要对于轻型击实验对于水利工程细粒土碾压的适用性和指导性进行展开说明，从而使得本文的研究具有一定的理论价值和现实意义。1轻型击实验对于水利工程细粒土碾压的优势作用目前，轻型击实试验之所以近年来在我国现代水利工程项目中得到十分广泛的应用，其主要原因在于，与其他击实试验相比，轻型击实试验具有不可替代的优势作用。具体地看，轻型击实试验在水利工程中的突出优势主要表现在以下几个方面：第一，轻型击实试验的时效性高。一般来说，轻型击实试验的工作流程是比较简化和快捷的，轻型击实试验所花费的时间是远远低于其他击实试验所花费的时间的，特别是对于一些重型击实试验来说，轻型击实试验只需根据水利工程状况进行轻型击实设备选择即可，减少了调整仪器设备的时间，大大节约了时间成本，极大地提高了工作效率；第二，轻型击实试验的成本支出少。一般来说，在水利工程项目中，重型击实仪器更加复杂繁琐，而轻型击实仪器比较简化，因此，轻型击实仪器的成本支出是远远低于重型击实仪器的成本支出的；第三，轻型击实仪器的方便性高。相对于重型击实仪器来说，轻型击实仪器的重量是相对比较轻的，其体积也相对较小。在水利工程项目的建设工程中，如果需要对击实仪器进行移动，与重型击实仪器相比较，轻型击实仪器的移动是比较方便的。第四，轻型击实仪器获得数据快速、准确。相对于重型击实仪器来说，轻型击实仪器在对细粒土进行碾压的工作中，只需要对细粒土的含水率和击实功进行选择即可，不需要对仪器的振幅、振频等进行调整，数据获取方便快捷、及时准确。2细粒土击实工作的具体流程就大多数情况而言，在水利工程项目中研究土壤压实性的主要方法是通过细粒土击实试验来进行研究。细粒土击实试验的主要目的在于以下几个方面，第一，通过击实试验找出细粒土的含水率、击实功以及干密度之间的内在联系；第二，着重对细粒土的击实结构、变形能力以及变形强度等一系列基本特征进行分析研究；第三，根据水利工程的实际需要以及地形、地势等实际的地理环境选择科学合理的细粒土干密度以及与干密度相对应的土壤含水率；第四，根据细粒土的干密度以及含水率，尽可能选择较小的并且具有合理击实能力的击实功，从而使得细粒土的压实密度达到最优1.1估算含水率大量的实验研究表明，细粒土的含水率与细粒土的基本性能是息息相关的，对于不同性质的细粒土来说，其含水率的大小是有所不同的，一般而言，细粒土含水率的范围通常处于液限的0.56倍至液限的0.66倍左右。当细粒土的含水率处于最优时，细粒土具有以下几个优势：第一，细粒土中的水分是十分适度的；第二，细粒土中颗粒表面水膜的厚度也是比较适度的；第三，细粒土颗粒间的阻力是比较弱的。当细粒土处于最优的含水率时，细粒土所具有的以上优势作用会使得细粒土中颗粒之间是处于紧密接触的状态的，从而使得细粒土在即使的过程中是很容易击实的，进而会使得细粒土的干密度达到最优的效果。当细粒土的含水率大于细粒土的最优含水率时，细粒土中颗粒表面水膜的厚度是比较厚的，虽然此时细粒土颗粒之间的阻力是不断减小的，并且细粒土中间的颗粒也是容易移动的，但是，此时细粒土的渗透性能欠佳，从而使得细粒土之中多余的水分是不容易被排出的。当细粒土中的水分来不及排出时，一方面，细粒土颗粒中间会产生孔隙水压力，这便使得细粒土在进行碾压的过程中，不得不想办法克服细粒土颗粒之间的孔隙压力，从而会在细粒土年延的过程中消耗比较大的击实功；另一方面，细粒土中的多余水分会使得细粒土含水率的变化比较小，从而使得细粒土的干密度也比较小，这在一定程度上使得细粒土在实际的击实过程中细粒土的整体土体很容易被破坏。因此，当细粒土中的含水率大于最优的含水率时，此时细粒土的击实过程会使得细粒土具有分散结构的特征，这种细粒土具有可塑性强以及变形能力强等优点，与此同时，这种细粒土暴露出强度低以及干密度小等缺点。

当细粒土的含水率小于细粒土的最优含水率时，细粒土中颗粒表面水膜的厚度是比较薄的，虽然此时细粒土颗粒之间的阻力是不断增大的，并且细粒土中间的颗粒也是不容易移动的，但是，此时细粒土的渗透性能较好，从而使得细粒土容易发生浸水现象。当细粒土浸水现象时，一方面，细粒土颗粒中间会产生孔隙水压力，这便使得细粒土在进行碾压的过程中，不得不想办法克服细粒土颗粒之间的孔隙压力，从而会在细粒土年延的过程中消耗比较大的击实功，但是此时可以通过较大的击实功来获得较大的干密度；另一方面，细粒土中的多余水分会使得细粒土含水率的变化比较大，这在一定程度上使得细粒土在浸水时容易发生沉降现象。

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[1]。Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.因此，当细粒土中的含水率小于最优的含水率时，此时细粒土的击实过程会使得细粒土具有凝聚结构的特征，这种细粒土具有高强度的优点，与此同时，这种细粒土暴露出可塑性小以及变形能力弱等缺点。

对于水利工程中的细粒土碾压过程来说，其细粒土的含水率大多数情况是低于最优含水率的，因此，细粒土很容易发生浸水现象，因此在现代水利工程的建设中，需要通过细粒土的液限和塑限进行科学合理的估算，从而选择最优的含水率控制值，以免由于含水率过低而导致细粒土出现沉降、裂缝等不良现象的发生。1.2选择击实功一般说来，一旦当细粒土的含水率得到确定时，此时一般尽可能地选择较小的击实功对细粒土进行击实，如果此时细粒土的击实功不断增加，这时，细粒土的干密度呈现出以陡峭趋势不断增加的现象；之后，如果此时细粒土的击实功不断增加，这时，细粒土的干密度呈现出以平缓趋势不断增加的现象。如果当细粒土的干密度达到一定峰值之后，即使细粒土击实功的增加幅度较大，此时细粒土干密度呈现出水平状态微增的趋势，这个细粒土的峰值就是细粒土击实功的临界值。如果细粒土的击实功能够达到这个临界值，此时细粒土所具有的优势作用能够发挥到最大，一旦细粒土的击实功大于这个击实功的临界值，虽然击实功的增加幅度是比较大的，但是，此时细粒土干密度的增加幅度是比较小的，这时细粒土的击实效果难以实现最佳。因此，在现代水利工程的建设过程中，对于细粒土击实功的选择时十分重要的，击实功不能过大，也不能过小，击实功的选择要尽可能地接近击实功的临界值，从而使得细粒土击实功的效果发挥到最佳。2水利工程中的轻型击实设备的选择当细粒土的含水率、击实功以及干密度确定时，此时就需要针对水利工程的细粒土进行现场碾压，此时应该水利工程的实际建设状况选择科学合理的碾压仪器。在对水利工程细粒土碾压仪器的选择时，应该遵循以下两个原则：第一，尽可能地使用轻型击实碾压工具。如果一旦选择重型击实碾压工具，此时不仅要对细粒土的碾压次数进行调整，还需要对细粒土的压实厚度进行合理调配，对于细粒土碾压次数的调整工作和细粒土压实厚度的调配工作，其具体工作是具有一定的难度的，对于细粒土科学合理的碾压次数以及压实厚度是不容易被掌握的，这对于细粒土的碾压工作来说，无疑是增加了许多难度，而轻型击实仪器就可以很好地避免这些问题，减少细粒土碾压的工作量；第二，不宜过多增加击实功。在水利工程细粒土击实的具体工作中，为了防止细粒土漏压现象的出现，应该着力调整轻型击实仪器的碾压次数，不应该过多地增加细粒土的击实功，细粒土的击实功增加到一定程度以后，细粒土干密度的变化是越来越小的，因此，如果此时过多地增加细粒土的击实功，对于细粒土的碾压工作是不具有经济性和效率性的。与此同时，在对轻型击实仪器振频、振幅以及行驶速度的选择时，也要根据水利工程细粒土的实际情况而定，一般情况下，轻型击实仪器振频与被碾压细粒土自身所固有的振频相接近时，细粒土的压实效果是最好的；轻型击实仪器振幅与被碾压细粒土自身所固有的粘性相接近时，细粒土的压实效果是最好的；根据相关的研究经验表明，一般轻型击实仪器最佳作业的行驶速度为每小时四千米，行驶速度过快过慢都会影响轻型击实仪器的工作效果结语本文基于我国现代水利工程的建设特点和现实情况，主要针对细粒土击实工作的具体流程以及轻型击实设备的具体选择过程进行了一系列分析和说明，旨在为我国水利工程项目中轻型击实设备在细粒土碾压过程中的工作提供一定的思路和方向，但是，随着时代的变化，我国水利工程项目的建设和施工可能会呈现出更多元化的要求，因此，本文的研究可能随着时代的发展不再适用于未来的水利建设项目，但是，只有水利工程的建设紧紧以时代变化为主要导向，那么，水利工程的发展就会具有重要的现实意义。[2]

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参考文献󰀡

[1]王先忠,韩桃明,宋五朋.论轻型击实试验指导现代水利工程细粒土碾压的适用性[J].水利规划与设计,2019(09):97-99+134+151.[2]俞文岗.峡江水利枢纽库区工程料场土分类及实验数据规律探究[D].南昌大学,2014.

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