[科普中國(guó)]-相對(duì)壓密度

土方壓實(shí)是用人力或機(jī)械力迫使土顆粒互相壓密擠緊，增大土體密實(shí)度的施工作業(yè)。相對(duì)壓密度是指土壓實(shí)以后，土的最大孔隙比減天然孔隙比與最大孔隙比減最小孔隙的比值。理論上能反映顆粒級(jí)配、顆粒形狀、.不同壓實(shí)機(jī)械等因素對(duì)密實(shí)度的影響。

壓實(shí)度壓實(shí)度又稱夯實(shí)度，指的是土或其他筑路材料壓實(shí)后的干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比，以百分率表示壓實(shí)度的測(cè)定主要包括室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度)確定和現(xiàn)場(chǎng)密度試驗(yàn)。

壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)后的密度狀況，壓實(shí)度越高，密度越大，材料整體性能越好。對(duì)于路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言，壓實(shí)度是指工地上實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所得最大干密度的比值；對(duì)瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。

影響因素含水率對(duì)整個(gè)壓實(shí)過程的影響。土的含水率是影響填土壓實(shí)性的主要因素之一，在低含水率時(shí)，水被土顆粒吸附在土粒表面，土顆粒因無毛細(xì)管作用而互相聯(lián)結(jié)很弱，土粒在受到夯擊等沖擊等作用下容易分散而難于獲得較高的密實(shí)度。在高含水率時(shí)，土中多余的水分在夯擊時(shí)很難快速排出而在土孔隙中形成水團(tuán)，削弱了土顆粒間的聯(lián)結(jié)，使土粒潤(rùn)滑而變得易于移動(dòng)，夯擊或碾壓時(shí)容易出現(xiàn)類似彈性變形的“橡皮土”現(xiàn)象，失去夯擊效果。從擊實(shí)曲線可知，嚴(yán)格的控制

最佳含水率是關(guān)鍵。但是，不同的土類其最佳含水率和最大干密度也是不同的。一般粉粒和粘粒含量多，土的塑性指數(shù)愈大，土的最佳含水量也愈大，同時(shí)其最大干密度愈小。因此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土，而砂性土的最大干密度也大于粘性土。

擊實(shí)功對(duì)最佳含水量和最大干密度的影響。對(duì)同一種土用不同的擊實(shí)功進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)后表明：擊實(shí)功愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水量則愈小。但是這種增大擊實(shí)功是有一定限度的，超過這一限度，即使增加擊實(shí)功，土的干密度的增加也不明顯。

不同壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)的影響。如光面壓路機(jī)、羊足碾和振動(dòng)壓路機(jī)等，它們的壓實(shí)效果各不相同，對(duì)作用于不同土類時(shí)，其效果也不同。

土粒級(jí)配的影響。在地基基礎(chǔ)的施工中表明，粒料的級(jí)配對(duì)所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯的影響。均勻顆粒的砂，單一尺寸的卵石和碎石，都很難碾壓密實(shí)。只有在良好級(jí)配的條件下才能達(dá)到要求的密實(shí)度，也才能滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求1。

振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率是影響材料顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要參數(shù)，它反映了單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)輪對(duì)被壓材料的沖擊次數(shù)。當(dāng)振動(dòng)頻率選擇在合適的范圍內(nèi)時(shí)，隨著振動(dòng)輪的振動(dòng)，被壓材料的顆粒運(yùn)動(dòng)加速度增大，其內(nèi)摩擦阻力急劇下降，顆粒之間的相互填充作用加強(qiáng)，這時(shí)振動(dòng)輪受到的材料的抗剪作用也急劇減小，非常有利于壓實(shí)。在實(shí)際中，不同的被壓實(shí)材料，其適合于壓實(shí)的振動(dòng)頻率范圍相差較大，這就要求振動(dòng)壓路機(jī)具有較大的振動(dòng)頻率范圍，以適應(yīng)不同壓實(shí)材料的要求，一般振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)頻率在 30～50Hz 的范圍內(nèi)。 振動(dòng)壓路機(jī)的振幅反映振動(dòng)輪對(duì)被壓實(shí)材料的沖擊能量的大小。振幅越大，被壓實(shí)材料顆粒運(yùn)動(dòng)的位移越大，參加振動(dòng)的材料顆粒越多。振動(dòng)輪對(duì)材料的沖擊能越大，振動(dòng)沖擊波在材料中傳播的距離越遠(yuǎn)，從而增加壓實(shí)深度或壓實(shí)厚度，壓實(shí)效果越好，壓實(shí)度值也越大。但是振幅也有一個(gè)合適的范圍，過大的振幅會(huì)使振動(dòng)輪脫離地面，也就是一般所說的“跳振”，使表層受到嚴(yán)重不規(guī)則沖擊、揉搓和過度碾壓，這樣多余的能量不僅不會(huì)被碾壓層的土或材料吸收，反而會(huì)使己壓實(shí)表面層產(chǎn)生松散現(xiàn)象，從而引起壓實(shí)度降低，這是施工中應(yīng)該避免的問題。

土的物理性質(zhì)土是由連續(xù)、堅(jiān)固的巖石在風(fēng)化作用下形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中生成的沒有粘結(jié)或弱粘結(jié)的沉積物。土經(jīng)歷壓縮固結(jié)、膠結(jié)硬化，也可再生成巖石（指沉積巖類）。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，由于各種內(nèi)力和外力地質(zhì)作用形成了許多類型的巖石和土。基巖經(jīng)歷風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)、沉積生成各類覆蓋土。所謂基巖是指原位的各類巖石，其在水平和豎直兩個(gè)方向延伸很大；所謂覆蓋土是指巖石風(fēng)化產(chǎn)物覆蓋于基巖之上的各類土的總稱。在自然界中，土直觀上呈一種松散狀的顆粒堆積物。土由固體顆粒、水和氣體三部分組成的三相體系。固體部分即固體顆粒，一般有礦物質(zhì)所組成，有時(shí)含有有機(jī)質(zhì)。這一部分構(gòu)成土的骨架，稱為土骨架。土骨架間布滿相互貫通的孔隙，這些空隙有時(shí)完全被水充滿，稱為飽和土；有時(shí)一部分被水占據(jù)，另一部分被氣體占據(jù)，稱為非飽和土；有時(shí)也可能完全充滿氣體，稱為干土。水和溶于水的物質(zhì)構(gòu)成土的液體部分，空氣及其他一些氣體構(gòu)成土的氣體部分。這三部分本身的性質(zhì)以及他們之間的比例關(guān)系和相互作用決定了土的物理力學(xué)性質(zhì)。固體顆粒構(gòu)成的土骨架對(duì)土的物理性質(zhì)起決定性作用。天然土是由大小不同的顆粒組成的，土粒的粒徑由粗到細(xì)逐漸變化時(shí)，土的性質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生變化。土粒的大小稱為粒度，通常以粒徑來表示。土顆粒的大小相差懸殊，有大于幾十厘米的漂石也有小于幾微米的膠粒，同時(shí)由于土粒的形狀往往是不規(guī)則的，很難直接測(cè)量土粒的大小，故只能用間接的方法來定量地描述土粒的大小及各種顆粒的相對(duì)含量。常用的方法有兩種，對(duì)粒徑大于 0.075mm 的土粒常用篩分析的方法，而對(duì)小于 0.075mm 的土粒則用沉降分析的方法。工程上常用不同粒徑顆粒的相對(duì)含量來描述土的顆粒組成情況，這種指標(biāo)稱為粒度成分2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)