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岩土工程师备考资料:坡形与坡度(3)

|0·2010-04-26 14:51:16浏览0 收藏0

  室内击实试验是将某一含水量的土样分三层填入击实筒内,每填一层后用击锤在一定落距下,夯击至规定次数,然后测定击实筒内经分层夯实土的湿重力密度及含水量值,并换算成干重力密度值;再换一种含水量的土样,重复上述试验内容,又可得出一组击实土含水量与干重力密度值。如此重复6次,可获得6组含水量与干重力密度(干容重)试验数据,绘制成土料的击实特性曲线,如图9.1-2所示。从击实曲线上可以得出,该土料的最优含水量Wop=20%,最大干重力密度 dmax=16.7kN/m3。对于同一种土料,由于压实功提高,其最大干重力密度会提高,最优含水量会减小,亦即压实能量大的曲线,将位于压实能量小的曲线左上方。

  目前国内常用的击实仪主要部件规格如表9.1-8所示。轻型击实试验的单位体积击实功约592.2 kN.m/m3,这相当于一般大中型填土工程的压实能量。当需要将土压实到更高的密实度,以增加土的强度、减少土的变形,施工现场需采用重型碾压机具。为了对应现场的碾压情况,在室内也应使用击实功能大的重型击实仪,重型击实试验的单位体积击实功约2684.9kN.m/m3。当试验用的土中,含有粒径大于5mm部分土重超过总土重30%时,应采用直径为15cm的大击实筒,但用大击实筒试验时,土样中所含最大粒径也不得超过 40mm。对于重要的大型填方压实工程,除进行上述室内击实试验外,也必须在现场进行碾压试验,以便相互校对试验成果。

  表9.1-8 击实仪主要部件规格表

实验方法
锤底直径(mm)
锤质量(kg)
落高(mm)
击实筒
护筒高度
内径(mm)
筒高(mm)
容积(cm3)
(mm)
轻型
51
2.5
305
102
116
947.4
50
重型
51
4.5
457
152
116
2103.9
50

  对于土工构筑场地或填土地基,压实后的每层填料均应进行现场质量控制。考虑到在现场施工的各种条件影响,往往达不到室内击实试验所确定的最大干重力密度值。工程师应根据实际工程需要,确定施工中应控制的压实系数。压实系数定义为施工控制干重力密度d与击实试验的最大干重力密度dmax之比值。

  【例题7】在对某土进行击实试验时,需对( )组不同含水量的土样进行试验,以便绘制土的击实特性曲线,确定最优含水量。

  A、2;

  B、4;

  C、6;

  D、8;答案:C

  【例题8】采有轻型击实标准时,一般情况下,对于粘性土的最优含水量,可相当于其( )的含水量。

  A、天然;

  B、液限;

  C、塑限;

  D、液限的65%;

  答案:C

  【例题9】对某土样进行击实试验,可以直接测定的指标有( )。

  A、土样含水量;

  B、压实系数;

  C、最大干密度;

  D、最小干密度;

  E、土样的湿重力密度;

  F、土样的干密度;

  答案:A、E

  5 排水设计

  降落到地面的大气降水,一部分形成地表径流,另一部分渗入地层形成地下水(上层滞水、潜水或承压水等)。路基排水系统设计的目的,是拦截路基上方的地面水和地下水,迅速汇集基身内的地面水导入排水通道,并将其宣泄到路基的下方,以免浸湿基身而降低其强度和稳定性。对于路基下方,则应妥善处理路基上方宣泄下来的水流或者路基下方水道内的水流,防止冲刷路基坡脚危及路基稳定性。

  拦截、汇集、拦蓄、引导和宣泄水流的排水设施有:

  (1)各种沟渠

  截水沟,或称天沟。设置在路基的上侧山坡上,用以拦截并排除流向路基的地面水,以防浸湿和冲刷路堑边坡或山坡上的路堤;

  边沟。设置在路堑的路肩外侧及山坡路堤的上方一侧,或平坦地段低矮路堤的两侧,用以汇集并排除路面、路肩表面、路堑边坡面或路堤坡脚的地面水,以减轻对路面和路基浸湿程度;

  排水沟。把截水沟和边沟内汇集的水排引到附近的桥涵、河谷或远离路基的低洼地去。

  (2)各种蓄水构造物

  阻水堤。当不宜采用截水沟来排除上侧山坡的地面水时,可在路基上侧山坡上设置阻水堤,用以把水拦蓄在山坡上,就地渗透和蒸发;

  蓄水池。当截水沟或边沟内汇集的水无法排引出路基时,可在路旁设置蓄水池用以拦蓄,使之自然渗透或蒸发。

  (3)各种地下排水构造物

  明沟。设置在路基上方,用以拦截、引排或降低埋藏不深的浅层地下水,兼起截排地面水的作用;

  渗沟。或称暗沟,设在边坡坡体或山坡上,用以疏干、引排坡体内的地下水。

  (4)各种泄水构造物

  穿越路基将路基上方的水流宣泄到下方,如桥梁、涵洞、渗水路堤和过水路面等。

  (5)河道整治工程

  改善河道水流状况和防止冲刷路基下方的构造物,如导流坝、人工渠道等。

  路基上方、基身和下方,为完成各自的排水任务,需采用不同的排水设施,把全部地面水有效地拦截、汇集、引导和宣泄到路基范围之外,组成一个排水系统,使各处的水流都有归宿,并顺畅地由路基上方流至下方。

  【例题10】在以下各种排水设施中,属于泄水构造物的是( )。

  A、边沟;

  B、明沟;

  C、渗沟;

  D、桥梁;

  E、涵洞;

  答案:D、E

  具体布置时,一般可按下列步骤进行:

  (1)把主要流向路基的天然沟和排水沟规划成横向排水系统(垂直路线方向);

  (2)为拦截山坡水流,作成纵向排水系统,并汇集而排入横向排水系统,或者拦蓄山坡水流,作成纵向蓄水系统;

  (3)在横向和纵向排水沟渠之间的山坡上,根据面积大小和地形,确定是否需要设置支沟和各种排水沟渠以构成排水网络;

  (4)在路基两侧设置边沟、排水沟等,或利用取土坑排水,以保证路基经常干燥;

  (5)选定桥涵的位置,并使这些沟渠同桥涵联成网;

  (6)考虑是否需要设置地下排水系统。

  路基排水系统的设计,应按一般路段和特殊路段区别对待。在一般路段上,水流的危害较小,排水设计可简单些,仅须拟定一些主要原则,并分别在横纵断面图上和工程数量表上注明,交由施工单位具体掌握。而对地质和水文条件复杂的或者已产生严重路基病害的路段,则应单独进行排水设计,在平面图上具体布置排水系统,确定各项排水设备的平面位置、排水方向、构造、出入口、纵坡等。路基排水系统的设计参见有关规范。

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