表面振动仪法和振动台法测得的最大干密度见 图 3。
图 3 两种方法测得的最大干密度值
在通常情况下，粗颗粒土混合料结构中粗颗粒通 过土粘结在一起，其结构强度在很大程度上取决于石 质骨架的强度组成因素，即混合料内摩阻力大小，而该 摩阻力又取决于颗粒形状及其表面特性等。6# 土样为 表面光滑的鹅卵石，其形状多为圆形，振动时其表面的 摩阻力较小，能够更充分地被振动密实，所以其干密度 值较其它几类土大。其余几组为碎石，因此相对于卵 石其最大干密度较小。
铁道建筑
98
Railway Engineering
November，2012
文章编号: 1003-1995( 2012) 11-0098-03
粗颗粒土混合料最大干密度及压实度试验研究
杜可耕，李安珍
( 中交一公局 Байду номын сангаас威工程建设有限公司，北京 101119)
摘要: 采取表面振动与振动台两种方法测试粗颗粒混合料最大干密度。试验结果表明，同一种土湿土法 测得的最大干密度明显大于干土法所测的最大干密度，表面振动仪法的振密效果要优于振动台法。通 过高速铁路路基施工现场压实后路基干密度与室内最大干密度测试结果的对比发现，采用表面振动法 测试所得最大干密度可有效地用于高速铁路路基压实度的评价。 关键词: 粗颗粒土 最大干密度 压实 振动 中图分类号: U213. 1 + 57 文献标识码: A DOI: 10． 3969 / j． issn． 1003-1995． 2012． 11． 31
土混合料振动得更加密实。另外水的介入也起到了一 定的填充作用，粗颗粒土中的孔隙得到了充分的填充 从而更加密实，所以湿土法测得的最大干密度明显大 于干土法。
由图 4 可见，同一种粗颗粒土混合料在相同的条 件下，表面振动仪法的压实效果要优于振动台法。这 说明表面振动仪法要略微优于振动台法，即表面振动 ( 振动自上而下传递) 要优于底部振动( 振动自下而上 传递) 。另外，表面振动仪法更加便于操作，并且振动 机理与现场压实较为相似，因此做粗颗粒土混合料最 大干密度 振 动 试 验 时，本 文 推 荐 使 用 表 面 振 动 仪 法。 图 4 中干土法与湿土法的试验结果表明，在干土条件 下表面振动仪法振实效果更优，这也表明在没有水膜 润滑的状态下振动台法所提供的振捣力不能对干土提 供较好的振密作用。
约加1 000 ml 的水量，亦或按下式估算
Mw = Ms( ρw /ρd － 1 /Gs)
( 1)
式中，Mw 为加水量，g; ρd 为由起初振密结果所估算的
收稿日期: 2012-05-01; 修回日期: 2012-06-30 作者简介: 杜可耕( 1981— ) ，男，河南南阳人，工程师。
干密度，kg / m3 ; Ms 为试样质量，g; ρw 为水的密度，取 1 000 kg / m3 ; Gs 为土粒相对密度。
2. 9
良好 A 级填料
4#
27
3. 2
不良 B 级填料
5#
40
3. 0
良好 A 级填料
6#
94
9. 8
不良 B 级填料
7#
59
2. 1
良好 A 级填料
图 2 不同土样的级配曲线
由表 1 可以看出，七类土中试样 2#，4#，6# 的级配 组成较差，土样 6# 为卵石土，其他土样为碎石土。参 考规范［1-3］并结合工程实际，本文规定: ＜ 5 mm 的 颗粒称为细颗粒，＞ 5 mm 的颗粒称为粗颗粒［4-6］。 2. 2 表面振动仪法、振动台法试验结果与分析
图 1 试验仪器
试验过程为:
1) 按湿法试验时，可对烘干试料加足量水，或用
现场湿土料进行。拌匀试料 ( 使颗粒级配及含水均
匀) ，然后大致分成 3 份。如果向干料中加水，则最小
饱和时间需 1 /2 h。加水宜加到足够份量，即在拌合盘
中无自由水滞积，且在振密过程中基本保持饱和状态。
对于烘干试料中的加水量，可尝试每 4. 5 kg 试料
另外级配相近的土样 4#，5#，7#最大干密度极为相 近，这说明级配的组成对粗颗粒土混合料最大干密度 的影响极大。1 # ，2 # ，3 # ，6 # 四种土样最大干密度值相差 较大，是由于土料的质地有着根本性差异和级配组成 相差较大所致，级配良好土组的最大干密度整体上大 于级配不良土组的。
同时也可以看出，针对同一种土加水后湿土法测 得的最大干密度明显要大于干土法所测的最大干密 度。这是由于水的介入起到了一定润滑，使得土粒之 间的摩阻力减小，定向运动更为容易，因而使得粗颗粒
5) 卸去套筒测定振毕试样高度，读数宜从 4 个不 同点位读取，并精确至 0. 5 mm，取 4 次读数平均值作 为试样高度 H0 。
6) 测定试样含水率，计算最大干密度 ρdmax 。
2012 年第 11 期
粗颗粒土混合料最大干密度及压实度试验研究
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7) 重复 1) 至 6 ) ，直至获得一致的最大干密度。 但须制备足够的代表性试样，不得重复振动压实同一 个试样。
2) 将试筒固定于底板上，用小铲或大勺将任一份 湿料徐徐填入试筒( 装填量宜使振毕试样等于或略低 于筒高的 1 /3) 。
3) 放下振动器，表面振动仪振动 6 min，振动台振 动 8 min。吊起振动器，吸去试样表面自由水。
4) 重 复 2 ) 和 3 ) 进 行 第 二 层、第 三 层 试 样 振 动 压实。
目前高速铁路客运专线施工中，路基的刚度及稳 定性是影响行车安全和舒适性的一个重要因素。粗粒 土是指砂砾石、砂卵石、石渣、爆破开采的石料等粗颗 粒土石混合料，粗颗粒间黏结力小、透水性强，具有良 好的工程使用性能，因此粗颗粒土混合料在高速铁路 路堤填筑中得到广泛的应用。
1 试验方法
首先对现场的粗颗粒土混合料进行土粒分析，然 后按照《公路土工试验规程》( JTG E40—2007) 中的振 动方法( 表面振动仪法与振动台法) 进行振动试验，试 验仪器如图 1 所示。
2 最大干密度试验结果与分析
2. 1 土粒级配分析 对不同的粗颗粒土混合料采用筛分法进行分析，
结果如图 2 所示。不同土样级配系数如表 1 所示。
表 1 不同土样级配系数
土样编号 不均匀系数 Cu 曲率系数 Cc 级配情况 填料级别
1#
9
1. 6
良好 A 级填料
2#
30
3. 2
不良 B 级填料
3#
50