擊實頻率對粗粒土干密度的影響研究.pdf

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1、鐵道建筑110RailwayEngineering文章編號：1003—1995(2014)07．0110—03擊實頻率對粗粒土干密度的影響研究楊志浩，岳祖潤，郭春陽(1．石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院，河北石家莊050043；2．石家莊鐵道大學(xué)道路與鐵道工程安全保障省部共建教育部重點實驗室，河北石家莊050043)摘要：以哈齊客運專線路基填料和京石客運專線路基填料為研究對象，通過表面振動擊實儀和振動臺測定了粗顆粒土在不同擊實頻率時的干密度，分析了粗顆粒土最大干密度隨擊實頻率的變化規(guī)律。試驗結(jié)果表明：表面振動擊實儀法的卓越頻率區(qū)間為45～55Hz，振動臺法卓越頻率區(qū)間為40～

2、60Hz；小于卓越頻率時，隨頻率的增加干密度增大，大于卓越頻率時，隨頻率的增加干密度反而減小。研究結(jié)果可為合理設(shè)計施工現(xiàn)場的振動壓實機械提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：粗顆粒土表面振動擊實儀最大干密度振動頻率中圖分類號：U215．2文獻標(biāo)識碼：ADOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2014．07．32}弓日=j陋嚷目前，粗粒土(A、B組填料和級配碎石)作為主要表面振動擊實儀法和振動臺法研究擊實頻率對細圓礫填料廣泛應(yīng)用于路基和土石壩。粗粒土是指粒徑大于土和級配碎石混合料最大干密度的影響，以期為現(xiàn)場0．075mm的顆粒質(zhì)量大于總質(zhì)量50％的粗顆粒土混壓實度控制提供參

3、考。合料，具有透水性強、黏結(jié)性小、抗剪強度高，沉陷變形小、壓實性強等優(yōu)良工程特性。粗顆粒土在路基的穩(wěn)1試驗土樣及方法定性方面起著決定性的作用。壓實度是評價路基施工質(zhì)量的重要指標(biāo)，壓實度1．1試驗土樣不夠會導(dǎo)致路基翻漿冒泥、不均勻變形等病害。路基表面振動擊實儀法試驗混合料取自哈齊客?，F(xiàn)場填料的最大干密度與路基壓實度密切相關(guān)，研究路基施工路基填料，在室內(nèi)進行篩分試驗，然后按照《鐵路壓實度必先研究其最大干密度。影響最大干密度的因路基設(shè)計規(guī)范》(TB10001-2005)配制成細圓礫土素很多。蔡銘¨研究了含水率、擊實時間、細顆粒含(最大粒徑40mm)和級配碎石(最大粒徑45mm

4、)，其量等對粗粒土最大干密度的影響；杜可耕等對比了級干法和濕法以及表面振動儀和振動臺的振動效果；林＼紹湊研究了不同松鋪厚度、不同噸位振動壓路機在I粗粒土中產(chǎn)生的振動應(yīng)力特點；朱俊高等采用表面’振動擊實儀法，研究了激振時間及表面壓重對粗粒土＼干密度的影響規(guī)律。王剛等通過改變礫石土中粉＼＼黏粒含量，找出了不同擊實方法的粉黏粒含量分界點。楊凌云等進行了黏性粗粒土的擊實試驗研究，著重粒徑／ram分析了擊實功、粗顆粒含量對擊實效果的影響；鐘海輝(a)級配碎石等進行了天然砂礫石基層的擊實特性研究；馮忠居＼妞等通過改變室內(nèi)擊實試驗的擊實參數(shù)，對影響粗粒刪、蝗土壓實特性的相關(guān)因素進行了

5、分析。但是，針對擊實N＼頻率對粗粒土干密度的影響研究還不多。本試驗應(yīng)用＼＼’、收稿日期：2o14Ol—lO；修回日期：2o14—04．20乓1001O10lOO1基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(51178281)；鐵道部科技發(fā)展重粒徑／ram點項目(2Ol1G026一A)(b)細圓礫土作者簡介：楊志浩(1988一)，男，河北保定人，碩士研究生。圖1表面振動儀法試驗粒徑級配曲線l12鐵道建筑可能為：①粗顆粒土相對于細顆粒土具有一定的2離散222試驗結(jié)果與分析性；②4土樣是由三相組成的物質(zhì)，跟剛性結(jié)構(gòu)不姍同湖，伽其卓越頻率可能是一個區(qū)間而不是一個單純的數(shù)值，2．1表面振

6、動擊實儀法只要在這個卓越頻率區(qū)間之內(nèi)，得到的干密度均較大。試驗測得的干密度隨頻率的變化曲線如圖5以上3種粗顆粒混合料之所以達到特定的頻率時所示。干密度達到最大是因為該頻率接近其卓越頻率，此時振動機械和受壓混合料共振，振動效果較好，顆粒之間填充較密實，因而得到的干密度最大。呂岜3結(jié)論招u-1)表面振動擊實儀法的卓越頻率區(qū)間為45～55Hz。振動臺法卓越頻率區(qū)間為40～60Hz。可為更合理地設(shè)計現(xiàn)場施工振動壓實機械提供依據(jù)。圖5表面振動擊實儀法干密度與擊實頻率的關(guān)系2)其他擊實參數(shù)如擊實振幅、錘重、擊實桶徑等對干密度的影響規(guī)律還有待進一步研究。只有把更多從圖5中可見，干密度

7、隨頻率的增大呈現(xiàn)先增大的擊實參數(shù)綜合考慮，才能更合理地模擬現(xiàn)場施工狀后減小的趨勢。頻率為40～55Hz時干密度變化較況，科學(xué)指導(dǎo)現(xiàn)場施工。大，在該范圍兩側(cè)隨頻率的改變干密度變化不大。細圓礫土和級配碎石的干密度在頻率為50Hz時達到最參考文獻大值，小于該頻率時，隨著頻率的增加干密度增大；大[1]蔡銘．粗顆粒土混合料最大干密度的研究[D]．石家莊：石于該頻率時，隨著頻率的增大干密度反而減小。主要家莊鐵道大學(xué)，2010．是因為粗顆粒土存在一個卓越頻率，擊實頻率接近該[2]杜可耕，李安珍．粗顆粒土混合料最大干密度及壓實度試卓越頻率時，土樣與振動機