最佳含水量及最大干密度的确定方法

最大干密度计算最大干密度是指土壤在最佳含水量条件下的最大密实程度。

它是土壤工程中重要的参数之一，可以用来评价土壤的稳定性、承载能力和排水能力等。

最大干密度的计算是通过实验室试验来完成的。

以下是计算最大干密度的一般步骤：1.岩土试样的制备：从待测试的土壤样品中取得足够的土壤，将其经过加热或其他处理，使其含水量达到极低且相同的程度，以获得干燥的土壤。

2.湿重的测量：将干燥的土壤样品称重，并记录质量为m1（单位为克）。

3.水的加入：将一定量的水逐渐加入到土壤样品中，搅拌均匀，直到土壤的含水量达到最大值。

这个最大值的含水量被称为最大含水量（最佳含水量），并用w（单位为克）表示。

4.湿重的测量：将含有最大含水量的土壤样品称重，并记录质量为m2（单位为克）。

5.体积的测量：将含有最大含水量的土壤样品放入密度桶或其他体积测量装置中，记录土壤样品的体积为V（单位为立方厘米或立方米）。

6.计算最大干密度：首先计算湿重（w）和干重（m1）之间的差异，即w-m1，并将结果记为G（单位为克）。

然后计算最大干密度（D）的数值，使用公式D = (m2 - m1) / V - G。

最大干密度的计算是土壤工程中非常重要的一步，它可以帮助工程师评估土壤的力学性质并制定合适的土方工程方案。

在实际工程中，最大干密度通常用于计算土壤的承载能力、计算填方和挖方的用量，并确定土壤的更好含水量范围等。

需要注意的是，最大干密度是通过实验室试验来测定的，因此在实际工程中，经过实地勘探获得的最大干密度值需要进行修正。

修正的目的是考虑到实际工程中土壤的不均匀性、孔隙度、含砂率等因素的影响。

最大干密度的计算对于土壤工程中的土方工程设计和施工至关重要。

通过准确计算最大干密度，可以确保土方工程的质量和稳定性，提高工程的经济效益和施工效率。

因此，在进行土壤工程设计和施工前，准确计算最大干密度是必不可少的一项工作。

最大干密度公式
一、最大干密度概念解析
最大干密度是指土壤在最紧密排列状态下的密度，这种状态通常是通过击实试验或振动压实试验来实现的。

最大干密度是土壤力学性质的重要指标，对于工程建设中的土壤改良、地基处理等方面具有重要的指导意义。

二、最大干密度公式推导
最大干密度公式一般为：
最大干密度= （天然含水量- 最小含水量）/（最大含水量- 最小含水量）
其中，天然含水量、最小含水量和最大含水量均为实验测定数据。

三、公式应用实例
例如，某工程项目的土壤击实试验结果如下：
天然含水量：ω1 = 20%
最小含水量：ω2 = 10%
最大含水量：ω3 = 30%
根据公式，最大干密度= （20% - 10%）/（30% - 10%）= 0.5 / 0.2 =
2.5
四、注意事项
1.最大干密度公式适用于一般土壤，但对于特殊性质的土壤（如粘性土、有机土等），可能需要根据实际情况进行调整。

2.在应用最大干密度公式时，需确保实验数据的准确性，以免对工程设计
造成误导。

3.最大干密度只是土壤性质的一个方面，还需结合其他指标（如塑性指数、液限等）进行综合分析。

公路路基压实度检测方法1、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法所谓压实度，是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。

在压实过程中，土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。

当土样的含水量较小时，粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动，这时压实效果较差；增大含水量后，结合水膜逐渐增厚，引力减小，土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好；当含水量增大到一定程度后，孔隙中已出现了自由水，结合水膜的扩大作用不再显著，因而引力的减少也不是十分显著，同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来，所以此时压实效果反而下降。

所以，通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。

由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。

最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。

1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法根据路基受到的荷载应力不同，路基压实度要求也不同。

公路等级高，对路基强度的要求则相应提高，对路基压实度的要求也应高一些。

高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80cm～150cm应不小于93%，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以下0～30cm应不小于95%。

在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤0.25地区）的压实度标准可降低2%～3%。

在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5%时，应进行稳定处理后再压实。

振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度，前者试验设备及操作较复杂，后者相对容易，且更接近于现场振动碾压的实际状况。

因此，对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言，推荐优先采用表面振动压实仪法。

重庆科技学院学生毕业设计（论文）外文译文学院建筑工程学院专业班级土木工程2012-03学生姓名潘星俊学号2012444094译文要求1.外文翻译必须使用签字笔，手工工整书写，或用A4纸打印。

2.所选的原文不少于10000印刷字符，其内容必须与课题或专业方向紧密相关，由指导教师提供，并注明详细出处。

3.外文翻译书文本后附原文（或复印件）。

出处:土木工程学报（2015）19（7）：2061-2066版权ⓒ2015韩国土木工程师协会DOI 10.1007/s12205-015-0163-0确定土壤最佳含水量和最大干密度的试验方法X iao-Chuan Ren*, Yuan-Ming Lai**, Fan-Yu Zhang***, and Kai Hu****2014年4月2日收到/2014年6月18日修订/2014年11月11日接受/2015年1月12日在线出版··········································································································································································摘要基于物理参数对土的压缩模量进行研究，得出一种能准确确定少量土样土壤最佳含水量的及相应的最大干密度的方法。

2.土的最佳压实度测定方法本试验的目的，是用轻型击实方法，或某种击实仪在一定击实次数下，测定土的含水量与密度的关系，从而确定该土的最优含水量与相应的最大干密度。

本试验适用于粒径小于5mm的土料。

粗、细、混合料中如粒径大于5mm的土重小于总土重3%时，可以不加校正。

在3～30%范围内，则应用计算法对试验结果进行校正。

一、轻型击实法（1）仪器设备本试验需用下列仪器设备：①轻型击实仪：技术性能为：锤质量2.5kg；锤底直径51mm；落高305mm；击实筒：直径102mm，高度116m，容积947.4c m3；单位体积击实功为591.6kJ/m3（分三层击实，每层25击）。

②天平：称量200g，感量0.01g；称量2000g，感量1g。

③台称：称量10kg，感量5g。

④筛：孔径5mm。

⑤其他：喷水设备、碾土器、盛土器、推土器、修土刀及保湿设备等。

（2）操作步骤①将代表性的风干或在低于60℃温度下烘烤干的土样放在橡皮板上，用木碾碾散或碾土机械碾散，过5mm筛拌匀备用，土量为15～20kg。

②测定土样风干含水量，按土的塑限估计其最优含水量，选择5个含水量，依次相差约2%，其中有两个大于和两个小于最优含水量。

所需加水量可按下式计算：式中m——所需的加水量（g）；m0——含水量ω0时土样的质量（g）；ω0——土样已有的含水量（%）；ω1——要求达到的含水量（%）。

③按预定含水量制备试样。

称取土样，每个约2.5kg，分别平铺于一不吸水的平板上，用喷水设备往土样上均匀喷洒预定的水量，稍静置一段时间装入塑料袋内或密封盛样器内浸润备用。

浸润时间对高塑性粘土（CH）不得少于一昼夜，低塑性粘土（CL）可酌情缩短，但不应少于12h。

④将击实仪放在坚实底面上，取制备好的试样600～800g（其量应使击实后试样略大于筒高的1/3）倒入筒内，整平其表面。

并用圆木板稍加压紧，然后按25击击数进行击实。

击实时击锤应自由铅直落下，落高为305mm，锤迹必须均匀分于土面，然后安装套环，把土面刨成毛面，重复上述步骤进行第二层及第三层的击实，击实后超出击实筒的余土高度不得大于6mm。

压实度检测方法第一节压实度试验检测方法路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度。

刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。

现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层，压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。

最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。

（一）路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法路基受到的荷载应力，随深度而迅速减少，所以路基上部的压实度应高一些；另外，公路等级高，其路面等级也高，对路基强度的要求则相应提高，所以对路基压实度的要求也应高一些。

因此，高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80～150cm应不小于93％，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以0～30cm应不小于95% 。

在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤ 0.25地区）的压实度标准可降低2％～3％。

因为这些地区雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难，压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。

在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5％时，要达到上述的要求极为困难，应进行稳定处理后再压实。

由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。

由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。

土的最大干密度和最佳含水量试验要点（击实试验GB/T 50123-1999）一、分类和试验范围：本试验分为轻型击实和重型击实。

轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土。

重型击实试验适用于粒径不大于20mm的土。

采用三层击实时，最大粒径不大于40mm。

二、击实功率：轻型击实试验的单位体积击实功应为592.2KJ/m3，重型击实试验的单位体积击实功应为2684.9KJ/m3。

三、设备要求：1.击实仪的击锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落；电动操作的击锤必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按一定角度（轻型53.5°，重型45°）均匀分布的装置（重型击实仪中心点每圈要加一击）。

2 .天平：称量200g,最小分度值0.01g。

3.台秤:称量10g,最小分度值5g。

4.标准筛：孔径为20mm、40mm和5mm。

5.试样推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，亦可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。

四、试样制备方法：试样制备分为干法和湿法两种。

1 干法制备试样应按下列步骤进行，用四分法取代表性土样20g(重型为50kg),风干碾碎,过5mm(重型过20mm或40mm)筛,将筛下土样拌匀,并测定土样的风干含水率。

根据土的塑限预估最优含水率,并按本标准第3.1.6条4、5款的步骤制备5个不同含水率的一组试样，相邻2个含水率的差值宜为2%。

注：轻型击实中5个含水率中应有2个大于塑限，2个小于塑限，1个接近塑限。

2 湿法制备试样应按下列步骤进行，取天然含水率的代表性土样20kg(重型为50kg)碾碎,过5mm筛(重型过20mm或40mm),将筛下土样拌匀,并测定土样的天然含水率。

根据土样的塑限预估最优含水率，按本条1款注的原则选择至少5个含水率的土样，分别将天然含水率的土样风干或加水进行制备，应使制备好的土样水分均匀分布。

五、试验步骤：击实试验应按下列步骤进行：1 将击实仪平稳置于刚性基础上，击实筒与底座联接好，安装好护筒，在击实筒内壁均匀涂一薄层润滑油。