三點擊實法的程序計算方法

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1、三點擊實法的程序計算方法楊耀1?姚英平2　　（1．三峽大學，湖北宜昌443002；2．中國三峽工程開發(fā)總公司，湖北宜昌443002）???摘　要：根據(jù)三點擊實法的原理，用計算器編程計算壓實度D和最優(yōu)含水量與填土含水量的差值（w0p－wf），較傳統(tǒng)作圖法省時省事。該方法快捷、準確，是土石壩施工中控制粘性土壓實質(zhì)量的實用方法。???關(guān)鍵詞：擊實試驗土石壩壓實度最優(yōu)含水量　1概述　　在土石壩的施工中，若用干容重控制粘性土壓實質(zhì)量，用一個規(guī)定干容重值作為判別標準，質(zhì)量控制方法很簡便，根據(jù)現(xiàn)場容重、含水量試驗結(jié)果求得填土壓實干容重與規(guī)定的干容重對比即可判別壓實質(zhì)量是否合格。但由于

2、土的形成方式及組成材料的多樣性，土成為一種很不均勻的材料，因此土的壓實性變化也很大，在同一個土場，不大的范圍內(nèi)從一個地方到另一個地方，土的粒徑和級配的變化雖甚微，而最大干容重和最優(yōu)含水量卻有可觀的變化。干容重控制不考慮土料壓實性的變化。它是根據(jù)擊實試驗成果，用統(tǒng)計的最大干容重平均值(或中值)乘以設(shè)計規(guī)定的壓實度，即得填土壓實干容重的下限值，僅用一個干容重值作為控制指標。施工時若按此選擇碾壓參數(shù)，遇到壓實性好的土料就會大大超壓，遇到壓實性差的土料則壓不到要求的干容重，必須補壓，有時甚至補壓也達不到要求。這是干容重控制的最大缺點。　　采用壓實度控制可以考慮土料壓實性的變化，

3、但必須已知該土的最大干容重才能計算壓實度，判別是否達到要求。通過正規(guī)的擊實試驗測得土料的最大干容重，要一兩天后才能得到結(jié)果，顯然無法滿足施工要求。因此必須采用一些快速或間接質(zhì)量控制方法?！　∪c擊實法又稱西爾夫快速控制方法，是美國工程師Hilf研究出的土石料壓實快速質(zhì)量控制方法，并于1957年試用。此法特點是：不需測定含水量，根據(jù)填土壓實濕容重和三種含水情況下的擊實試驗測得的濕容重，就可以確定填土的壓實度D和最優(yōu)含水量w0p與填土含水量wf的差值（w0p－wf）。采用此法控制填土壓實質(zhì)量，從取樣到提出質(zhì)量成果，做一次試驗所用時間，細粒粘性土平均為25min，礫石土平均為

4、1h，一般可以滿足施工對時間的要求，因而在國外得到廣泛應用。我國的魯布革土石壩土料壓實質(zhì)量控制全部采用該方法。但三點擊實法在具體應用時，一是需預先準備繁瑣的快速控制圖，整個工作費時、費事；二是求變換后的最大濕容重時采用的是作圖法，易出現(xiàn)誤差?！　」P者根據(jù)三點擊實法的原理，用計算器編程計算壓實度D和最優(yōu)含水量與填土含水量的差值(w0p－wf）。該方法經(jīng)與圖解法對照，結(jié)果吻合性好，準確度高，從輸入數(shù)據(jù)到算出結(jié)果僅需10s,大大方便了質(zhì)檢人員，是施工現(xiàn)場的實用方法。2三點擊實法的原理　　(1)土在最大干容重γdmax和最優(yōu)含水量w0p時的濕容重為γdmax(1＋w0p)，將其

5、除以(1＋w0p)/(1＋wf)，可變換為γdmax(1＋wf)。具有任意含水量w的試樣的濕容重為γd(1＋w)，除以(1＋w)/(1＋wf)同樣可以變換為γd(1＋wf)。????????????????????????上式中，當wf＝0時，Z＝w，代表含水量；當wf＞0時，???????????????????????????式中ws為試樣的千重。???將測定現(xiàn)場填土壓實容重的土樣分成重量相同的三份，分別加入不同重量的水(無需靜置)，在擊實筒內(nèi)用標準功能擊實，測得擊實后的濕容重為γd(1＋w)，分別除以(1＋Z)，變換為γd(1＋wf)，將其點在以濕容重和變換后濕容

6、重為縱坐標、Z為橫坐標的圖上，繪制γd(1＋w)～Z及γd(1＋wf)～Z兩條曲線，見圖1。因γd(1＋wf)～Z曲線的縱坐標唯一變數(shù)為γd，所以曲線最大縱坐標等于γdmax(1＋wf)。????????????????????????????　　???(2)根據(jù)壓實度定義有???????????????????????????????????????或改寫為???????????????????????????????????上式中當γdf(1＋wf)及γdmax(1＋wf)已知時，即可求得壓實度D值。一般假定γd(1＋wf)～Z曲線在最大縱坐標附近為一拋物線，若有適

7、當間隔的3個點，即可求得最大縱坐標點γdmax(1＋wf)?！　?3)由圖1中γd(1＋wf)～Z曲線最大縱坐標位置，可以看出現(xiàn)場含水量在最優(yōu)含水量的濕側(cè)或干側(cè)，但尚不能確定最優(yōu)含水量與填土(現(xiàn)場)含水量的差值(w0p－wf)。???最大縱坐標點的橫坐標為Zm(見圖1)。???由式(1)可知?????????????????????????　　　　(4)根據(jù)擊實試驗資料，可整理最優(yōu)含水量與最優(yōu)狀態(tài)時的濕容重關(guān)系曲線，即????????????????????????????????根據(jù)土場土料擊實試驗成果，采用回歸分析可以建立起最大濕容重