最大乾密度計算

最大乾密度(Maximum Dry Density, MDD)是指土壤在完全乾燥狀態下的最大密度。在工程實踐中,通常會通過標準的實驗方法來測定土壤的最大乾密度,例如移動環刀法(Proctor compaction test)。

移動環刀法是一種常用的實驗方法,用來測定土壤在不同的壓實能量下乾密度的變化,從而確定最大乾密度和相應的壓實度。以下是如何計算最大乾密度的基本步驟:

  1. 準備土壤樣品:首先,從現場取回土壤樣品,並將其過篩,去除大顆粒和雜質。

  2. 進行壓實試驗:使用壓實機械(如壓實筒)對土壤樣品進行不同能量的壓實,記錄每次壓實後的密度。

  3. 測量含水量:在每次壓實後,測量土壤樣品的含水量。

  4. 繪製曲線:將乾密度對應到不同的含水量,繪製乾密度-含水量曲線。

  5. 確定最大乾密度:從曲線上找出乾密度最高的點,這點對應的含水量即為最佳含水量(Optimum Moisture Content, OMC),而乾密度則為最大乾密度。

  6. 計算最大乾密度:使用乾密度和體積的關係計算最大乾密度。

例如,如果壓實試驗中測得的最大乾密度為1.6 g/cm³,則可以簡單地表示為:

最大乾密度 = 1.6 g/cm³

實際的計算可能會涉及更多的數據和複雜的公式,這取決於試驗的精度和土壤類型的特徵。在工程設計中,確定土壤的最大乾密度和最佳含水量是非常重要的,因為它們用於確保基礎和路基的穩定性和承載能力。