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粗粒土與巨粒土Z大干密度試驗（振動臺法）振動臺法試驗裝置
閱讀：4595發(fā)布時間：2016-8-28
粗粒土與巨粒土zui大干密度試驗（振動臺法）振動臺法試驗裝置
一、目的與適用范圍
采用振動臺法測定無粘性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的zui大干密度。
試驗適用于通過0.074mm標準篩的質(zhì)量百分率不大于15%的粗粒土和巨粒土。對zui大顆粒大于60mm的巨粒土，應(yīng)相似級配法制備縮小粒徑的系列模型試料。
二、試驗儀器設(shè)備
振動臺、試筒、套筒，加重底板、加重塊、百分表及表架、臺秤、起吊機、標準篩及其他工具。
三、試驗主要步驟
1.干土法
1)、將充分攪拌均勻并烘干的試樣分成三份。將其中一份裝入已稱量的試筒中，注意使顆粒分離度zui小（裝完擊實后的試樣等于或略低于筒高的1/3）。
2)、放置合適的加重底板于試料上，卸下加重底板把手。將試筒固定于振動臺上，裝上套筒，將合適的加重塊置于加重底板上。設(shè)定振動臺的振動頻率和振幅，開啟振動機，在50Hz下振動10min在60Hz下振動8min。振畢卸去加重塊及加重底板。
3)、重復(fù)以上1)、2)步驟進行第二、第三層振動壓實。第三層振畢加重底板不再立即卸去。
4)、卸去套筒，將百分表架支桿插入每個試筒導(dǎo)向瓦套孔中，刷凈試筒頂面上及加重底板上位于試筒導(dǎo)向瓦兩側(cè)測量位置所積落的細粒土。分別測讀并記錄試筒導(dǎo)向瓦每側(cè)試筒頂沿面（中心線處）各三個百分表讀數(shù)，共12個讀數(shù)（其平均值即為百分表初始讀數(shù)Ri）；再從加重底板上測讀并記錄出相應(yīng)讀數(shù)（其平均值即為終了百分表讀數(shù)Rf）。
5)、卸去加重底板，卸下套筒，在此過程中若試筒沿面和加重底板上的細粒土落入試筒中的質(zhì)量超過試樣總質(zhì)量的0.2%，應(yīng)測定其質(zhì)量，并在報告中注明。
6)、在合適的臺稱上稱量并記錄試筒及試樣總質(zhì)量，計算zui大干密度ρdmax。
7)、重復(fù)以上1)至6)步驟，直至獲得一致的zui大干密度值（在2%以內(nèi)）。
2.濕土法
1)、將板均勻顆粒級配及含水量的試料，大致分成三份。如果向干料中加水，zui小飽和時間位0.5小時，加水宜加到足夠份量。
注：對于估算向烘干試料中的加水量，起初可嘗試每4.5kg試料加約1000ml的水量，或按下式估算：
Mw=Ms(ρw／ρd－1／Gs)
式中：Mw—— 加水量，g
ρd——由起初振密結(jié)果所估算的干密度，kg/m3
Ms——試樣質(zhì)量，g,
Ρw——水的密度,1000 kg/m3
Gs——土粒比重，kg/m3
2)、裝試筒于振動臺上。啟動振動臺，將濕料徐徐裝填入試筒（裝填宜使振畢試樣等于或略低于筒高的1/3），大致振動2～3min后，宜用盡可能不帶走土粒的辦法吸去試樣表面的所有自由水。
3)、裝上加重底板、套筒及加重塊，振動試筒及試樣。振畢卸去加重塊及加重底板，吸去試樣表面所有的自由水。
4)、進行第二、第三層振動壓實。第三層振畢加重底板不再立即卸去。
5)、卸下套筒，吸去加重底板上及邊緣的所有自由水。按“干土法”中步驟4）測讀并記錄百分表讀數(shù)。
6)、卸下加重底板及試筒。測定并記錄試筒與試樣的總質(zhì)量。為測定試樣的含水量，仔細地將試筒中全部濕試樣倒入已知質(zhì)量地盤中，并將粘附于試筒內(nèi)壁及筒的所有顆粒沖洗于盤中，然后將試樣烘干至衡量，測定并記錄其烘干質(zhì)量。
四、計算
對干土法，zui大干密度按下式計算：
ρdmax=Md／V
式中：ρdmax——zui大干密度，kg/m3
Md——干試樣質(zhì)量，kg
V——振畢密實試樣體積，m3
V=[V－Ac(ΔH ／10)]×106筒
V——標定的試筒體積，m3
Ac——標定的試筒橫斷面積, cm2
ΔH＝(Ri －Rf)( 順時針讀數(shù)百分表)
＝(Rf －Ri)（逆時針讀數(shù)百分表）
Ri——初始百分表讀數(shù)，0.01mm
Rf——振畢后加重底板上相對位置百分表終讀數(shù)的均值，0.01mm
Tp——加重底板厚度，mm
對濕土法，zui大干密度按下式計算：
ρdmax＝Mm/[V(1＋0.01ω)]
式中：Mm——振畢密實濕試樣質(zhì)量，kg；
ω——振畢密實試樣含水量，％。
巨粒土原型料zui大干密度應(yīng)按以下方法確定：
1.作圖法
2.計算法
對幾組系列試驗結(jié)果用曲線擬合法可整理出下式：
ρdmax＝a＋b㏑Mr
式中a、b為常數(shù)。
由于Mr＝1時，ρdmax＝ρDmax ，所以a＝ρDmax ，
即ρdmax＝ρDmax＋b㏑Mr,
令Mr＝1時，即得原型料值ρDmax。
五、備注：
計算干土法所測定的zui大干密度試驗結(jié)果的平均值作為試驗報告的zui大干密度值，當(dāng)濕土法結(jié)果比干土法高時，采用濕土法試驗結(jié)果的平均值。
zui大干密度試驗結(jié)果精度要求如表：
試料 標準差(kg/cm3) 兩個試驗結(jié)果的允許范圍（以平均百分數(shù)表示）%
粒徑＜5mm ±13 2.7
粒徑5～60mm ±22 4.1
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