一、 概述
對(duì)于無(wú)粘性自由排水土的干密度的測(cè)定，擊實(shí)試驗(yàn)法的曲線型試驗(yàn)曲線是多峰或無(wú)顯著峰值，這表明該法對(duì)這類(lèi)土已不是最合適的試驗(yàn)法了。而且擊實(shí)法確定的“干密度”常常低于振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS1377，瑞典SS027109均規(guī)定對(duì)于高滲透性土采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法。我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE40-2007）結(jié)合公路科學(xué)研究所的試驗(yàn)研究，新增加了此法和振動(dòng)臺(tái)法作為無(wú)粘性粗粒土巨粒土的干密度測(cè)定的基本試驗(yàn)法。表面振動(dòng)器法與振動(dòng)碾壓工況相似，操作簡(jiǎn)便，試樣在振動(dòng)壓實(shí)時(shí)不產(chǎn)生分離現(xiàn)象。振動(dòng)臺(tái)法操作得復(fù)雜，試樣在振動(dòng)壓實(shí)過(guò)程中易產(chǎn)生分離現(xiàn)象，因此，JTG40-2007推薦優(yōu)先采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法，而且此法還可以用于粗粒土大三軸試驗(yàn)，滲透試驗(yàn)，混凝土材料試驗(yàn)及基層材料試驗(yàn)等制作工作。
二、技術(shù)參數(shù)
1、 電源電壓：380V
2、 電機(jī)功率：0.75-2.2KN
3、 振動(dòng)頻率：30-50HZ
4、 激振力：10-80KN
5、 夯板作用在試樣表面靜壓力：18Kpa以上
6、 試筒規(guī)格：鋼制大筒一個(gè)，內(nèi)徑280mm
鋼制小筒一個(gè)，內(nèi)徑152mm。
三、 振動(dòng)壓實(shí)機(jī)理
振動(dòng)夯板在試樣表面做垂直振動(dòng)壓實(shí)被自上而下傳播，顆粒棱角剪裁破碎后，顆粒位置重新排列，移動(dòng)到相應(yīng)于土工試驗(yàn)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)條件下的位置，從而土體得到壓實(shí)。
四、 試驗(yàn)步驟
1、 安裝合適的試筒（根據(jù)公路土工試驗(yàn)規(guī)程表3.1.1）壓緊試筒取適量的土樣（按規(guī)程操作步驟要求），用規(guī)定的工具（見(jiàn)公路土工試驗(yàn)規(guī)程3.1.23.1.4.3.1.5）裝入試筒，大致刮平試樣表面。
2、 確認(rèn)三相線電源連接良好，控制器面板上電源指示燈是亮的。
3、 按動(dòng)控制器上“上升”、“停止”、“下降”按鍵，振動(dòng)電機(jī)及配重各部件運(yùn)動(dòng)自如。
4、 當(dāng)按上升開(kāi)關(guān)，振動(dòng)器反而下降或按下降開(kāi)關(guān)，振動(dòng)器反而上升時(shí)，應(yīng)倒電源線。否則上下行程開(kāi)關(guān)都不起作用，容易損壞機(jī)器。
5、 按一下“下降”按鍵，大滑套帶動(dòng)振動(dòng)板和夯板下降（見(jiàn)表面振動(dòng)壓實(shí)儀主機(jī)圖示），當(dāng)夯板接觸到松散的土樣時(shí)，大滑套會(huì)繼續(xù)下降，下降到大滑套下端面，距振動(dòng)板邊緣15-25mm時(shí)按一下“停止”按鍵，大滑套停止下降。
6、 設(shè)定控制器上定時(shí)器，設(shè)定時(shí)間為6分鐘（即黑色拔動(dòng)開(kāi)關(guān)處于中間位置，指盤(pán)數(shù)字為060）。
7、 按下“振動(dòng)”開(kāi)關(guān)，振動(dòng)開(kāi)始振動(dòng)，定時(shí)器顯示振動(dòng)時(shí)間，到6分鐘后振動(dòng)板自動(dòng)停止。
8、 按下“上升”按鍵，套帶動(dòng)振動(dòng)板，夯板上升，上升到限位塊上端面變速箱下面15-25mm，按下“停止”按鍵，大滑板停止上升。
9、 按照規(guī)格規(guī)定的方法加第二次土樣，重復(fù)以上操作步驟二次，一個(gè)試樣就算振動(dòng)擊實(shí)完畢。
10、 缷下試驗(yàn)筒，用一平直鋼尺，置于試筒直徑位置，按規(guī)程量測(cè)數(shù)據(jù)再稱(chēng)重。
11、 數(shù)據(jù)整理計(jì)算。
注意事項(xiàng)
1、 本機(jī)安裝時(shí)，澆注混凝土基座，以求機(jī)器工作穩(wěn)定，在混凝土基座墊8-10mm橡膠板，以減輕振動(dòng)。
2、 本機(jī)設(shè)置了“急停”鍵，機(jī)器在做任何動(dòng)作時(shí)，按下“急停”鍵，所有的動(dòng)作全部停止。
3、 釋放“急停”鍵時(shí)，按該鍵頂部箭頭指示方向旋90度角后放手，“急停”鍵即釋放。
4、 振動(dòng)擊實(shí)過(guò)程中，若機(jī)器懸吊絲桿下降的深度不夠，有可能會(huì)出現(xiàn)空振，這時(shí)僅需按動(dòng)一下“下降”鍵，到一定位置后按“停止”鍵即可。
5、 振動(dòng)板上的機(jī)罩螺栓上緊時(shí)，全部用了止退膠，出現(xiàn)故障拆下時(shí)需點(diǎn)一些914膠，防止螺栓退出。
6、 本機(jī)設(shè)有行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)振動(dòng)上升或下降到頂點(diǎn)或下止點(diǎn)時(shí)，忘記按下“停止”鍵，機(jī)器自動(dòng)停止。
7、 在正常的操作過(guò)程中，大滑套上升距上死點(diǎn)20mm時(shí)，即按“停止”鍵，下降時(shí)錘頭已接觸土樣，大滑套再下降50-60mm時(shí)即應(yīng)按“停止”鍵。
8、 大滑動(dòng)部分及有黃油咀部位定期加潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂。
9、 每次操作試驗(yàn)前應(yīng)削除立柱外表面灰塵，應(yīng)加注機(jī)械油（20號(hào)）。
粗粒土和巨粒土干密度試驗(yàn)
（摘自JTGE40-2007）
表面振動(dòng)壓實(shí)儀法
（T0133-93）
17.2表面振動(dòng)壓實(shí)儀法（摘自JTGE40-2007）(T0133-93)
1、目的和使用范圍
1.1.2本試驗(yàn)規(guī)定采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法測(cè)定無(wú)粘自由排水粗粒土和巨粒土（包括推石料）的干密度。
1.3本試驗(yàn)方法選用于通過(guò)0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩的干顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于15%的自由排水粗顆粒土的巨粒土。
17.2.1.3對(duì)于顆粒尺寸大于60mm的巨粒土因受試筒允許粒徑的限制，宜按本試驗(yàn)3.3規(guī)定處理。
2、儀器設(shè)備
2.1振動(dòng)電機(jī)：功率0.75-2.2KW，振動(dòng)頻率30-50HZ，激振動(dòng)10-80KN
鋼制夯：可牢固于振動(dòng)電機(jī)上，且有一厚15-40mm夯板，夯板直徑應(yīng)略小于試筒內(nèi)徑2-5mm。夯板與振勸電機(jī)總重在試樣表面產(chǎn)生18KN以上的靜壓力。
2.2試筒：同（T0133-1或根據(jù)土體顆粒級(jí)配選用較大的試筒）。但固定試筒的底板固定于混凝土基礎(chǔ)上或至少質(zhì)量為450KG混凝土塊上。
2.3套筒內(nèi)徑應(yīng)與試筒配套，高度為170-250mm，與試筒固定后的內(nèi)壁須成直線連接。
2.4臺(tái)秤，提升電機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)篩同（0139293）
2.5直鋼條，宜用尺寸為350mm*25mm*3mm(長(zhǎng)×寬×厚)
2.6深度儀或鋼尺，量測(cè)精度要求至0.5mm。
2.7鐵盤(pán)，尺寸宜用600mm×500mm×80cm（長(zhǎng)×寬×高（
2.8其他，烘箱、小鏟、大勺及漏斗、橡皮錘秒表、試筒、布套等。
3、試驗(yàn)步驟
3.1干土法
（1）（T0133-93）中3.1.1條（1）制備試樣。
（2）按本規(guī)程3.1.2條（2）裝填試樣。
（3）將試筒固定于底板上，裝上套筒，并與試筒緊密固定。
（4）放下振動(dòng)器，振動(dòng)6分鐘，吊起振動(dòng)器。
（5）按本規(guī)程3.1.2 3.1.4進(jìn)行第二層、第三層試樣，振動(dòng)壓實(shí)。
（6）缷下試筒，直至鋼條放于試筒直徑位置上測(cè)得并精確到0.5mm，記錄并算試樣高度H。
（7）缷下試筒，測(cè)定并記錄試筒與試樣質(zhì)量。扣除試筒質(zhì)量即為試樣質(zhì)量。計(jì)算干密度Pdmax。
（8）重復(fù)本規(guī)程3.1.1.2.7（1）至（7）步驟，直至獲得一致的干密度。但須制備足夠的代表性材料，不得重復(fù)振動(dòng)壓實(shí)單個(gè)試樣。
3、濕土法
3.1.2按（T0133-93）中3.1.3.2（1）制備試樣。
3.2.2將試筒固定于底板上，用小鏟或大勺將任一份濕料徐徐填入試筒（裝填量宜使試樣等于或略低于筒高的1/3）。
3.2.3放下振動(dòng)器，振動(dòng)6分鐘，吊起振動(dòng)器，吸去試樣表面自由水。
3.2.4按本規(guī)程3.2.2、3.2.3條（2）（3）進(jìn)行第二層、第三層試樣振動(dòng)壓實(shí)。
3.2.5缷下試筒再按本規(guī)程3.2.2 3.2.3條（6）步驟進(jìn)行。
3.2.6測(cè)定振完試樣中含水量后，計(jì)算干密度Pdmax。
3.2.7同本規(guī)程3.1.8條（8）。結(jié)果整理
3.3對(duì)于干土法，干密度Pdmax（千克/立方米）按下式計(jì)算，
Pdmax=Md/V
式中Md---干試樣質(zhì)量，千克
V—振畢密實(shí)試樣體積，立方米
V＝AC（H÷10）×10
AC－標(biāo)定的試筒橫斷面積，平方厘米
H－振畢密實(shí)試樣高度，mm
3.4對(duì)于濕土法，密度按下式計(jì)算：
Pdmax=Mm÷V(1+0.01W)
式中：Mm---振畢密實(shí)濕試樣質(zhì)量，千克
W----振畢密實(shí)度試樣含水量，％
其余參照（T0132-93）
