壓實(shí)度試驗(yàn)3『3.1▎壓實(shí)度試驗(yàn)『3.2▎灌砂法『3.3▎環(huán)刀法『3.4▎核子濕度密度儀法

『

3.1.1

▎定義和概述『3.1▎壓實(shí)度試驗(yàn)

路基壓實(shí)的作用：增加路基強(qiáng)度減少路基變形增強(qiáng)水穩(wěn)性與強(qiáng)度穩(wěn)定性,為路面鋪筑奠定好基礎(chǔ).路基壓實(shí)不足的危害：造成路基不均勻下沉，路面開裂、車轍、裂縫、沉陷及剪切破壞等病害,合格路基檢測的三大指標(biāo):壓實(shí)度,路基強(qiáng)度(CBR);土基彈模(彎沉)壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)壓實(shí)度越高、密實(shí)度越大、材料的整體性能越好、強(qiáng)度越高，承載力越好

對于路基、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)所的最大干密度的比值；對瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言，壓實(shí)度是指現(xiàn)場達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。

1、密度

天然密度：

飽和密度：

水下密度：

干密度：

2、最大干密度干密度含水量3、壓實(shí)度定義定義：工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值。公式：

1、室內(nèi)最大干密度的測定路基土：擊實(shí)法、振動臺法、表面振動壓實(shí)儀法路面基層材料半剛性基層（無機(jī)結(jié)合料）：標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法、理論計算法、振動臺法級配碎石基層（柔性基層）：重型擊實(shí)法、振動臺法瀝青穩(wěn)定碎石基層（柔性基層）：標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)法、大型馬歇爾擊實(shí)法、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法、振動法瀝青面層混合料：水中重法、表干法、蠟封法、體積法『

1.1.2

▎怎么測壓實(shí)度2、施工現(xiàn)場干密度的測定灌砂法環(huán)刀法核子密度儀法鉆芯發(fā)

鉆心法灌砂法環(huán)刀法核子儀測定適用于檢驗(yàn)從壓實(shí)的瀝青路面上鉆取的瀝青混合料芯樣試件的密度，以評定瀝青面層的施工壓實(shí)度不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測

適用于細(xì)粒土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土的密度測定和施工過程中的壓實(shí)度檢驗(yàn)。但無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土的齡期不宜超過2d

.

使用方便、快速，但精度不高，不宜用作仲裁試驗(yàn)及驗(yàn)收依據(jù)

本試驗(yàn)法適用于在現(xiàn)場測定基層（或底基層）、砂石路面及路基土的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度，也適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式路面層的密度和壓實(shí)度檢測，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測。挖坑灌砂法法測定密度和壓實(shí)度時，應(yīng)符合下列規(guī)定：①當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用φ100mm的小型灌砂筒測試。②當(dāng)集料的最大粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測試。『

2.1.1

▎適用和要求『2.1▎挖坑灌砂法測定密度試驗(yàn)『

2.1.1

▎適用和要求

①灌砂筒：有大小兩種，根據(jù)需要采用。②金屬標(biāo)定罐：用薄鐵板制作的金屬罐，上端周圍有一罐緣。③基板：用薄鐵板制作的金屬方盤，盤的中心有一圓孔。④玻璃板：邊長約500～600mm的方形板。⑤試樣盤：小筒挖出的試樣可用飯盒存放，大筒挖出的試樣可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盤存放。⑥天平或臺秤：稱量10～15kg，感量不大于1g，用于含水量測定的天平精度，對細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。⑦含水量測定器具：如鋁盒、烘箱等。⑧量砂：粒徑0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清潔干燥的均勻砂，約20～40kg，使用前須洗凈、烘干，并放置足夠的時間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。⑨盛砂的容器：塑料桶等。⑩其它：鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、長把小簸箕、毛刷等?！?/p>

2.1.2

▎儀具與材料

注：如集料的最大粒徑超過40mm，則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸。如集料的最大粒徑超過60mm，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為200mm。

『

2.1.3

▎灌砂筒標(biāo)定

『

2.1.4

▎現(xiàn)場挖坑灌砂

『

2.1.5

▎數(shù)據(jù)處理

1灌砂法基本原理是用標(biāo)準(zhǔn)砂來置換試洞中的集料，利用試洞中的砂質(zhì)量換算試洞體積。砂密度偏大會造成試洞換算體積偏小，壓實(shí)度偏大；砂密度偏小會造成試洞換算體積偏大，壓實(shí)度偏小。因此量砂密度標(biāo)定準(zhǔn)確與否直接影響路基壓實(shí)度的檢測精度。砂的顆粒組成、儲砂筒砂面高度、砂的總重、標(biāo)定罐深度等均在一定程度上影響量砂的密度。標(biāo)定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。

2量砂必需采用潔凈干燥的標(biāo)準(zhǔn)砂（粒徑0.25～0.50或0.30～0.60mm）。不同顆粒粒徑組成的砂，其級配不同，密度也明顯不同。《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE40-2007）明確指出使用粒徑0.3～0.6mm砂的重現(xiàn)性最好。每換一次量砂時都必須測定松方密度，同時漏斗中的余砂重量也要重新測定?！?/p>

2.1.6

▎量砂標(biāo)定注意事項(xiàng)

3

要嚴(yán)格遵守《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE40-2007）中對儲砂筒砂面高度和標(biāo)定罐深度的要求。筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm，原因是不同砂面高度的砂下落速度也不同，會導(dǎo)致標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實(shí)程度也不同。標(biāo)定罐的深度對砂的密度有影響，標(biāo)定罐的深度減2.5cm，砂的密度降低約1%。因此，標(biāo)定罐的深度應(yīng)與現(xiàn)場試洞的深度一致。此外，儲砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g并在每次標(biāo)定及試驗(yàn)中都維持不變。因?yàn)橹挥猩翱傊叵嗤?，其下落速度才能保持一致，從而提高量砂使用的?zhǔn)確性。

4

錐砂質(zhì)量大小對現(xiàn)場試驗(yàn)精度有直接影響。錐砂質(zhì)量偏大，造成試洞中砂質(zhì)量偏小，試洞換算體積相應(yīng)偏小，壓實(shí)度值偏大。錐砂質(zhì)量偏小，造成試洞中砂質(zhì)量偏大，試洞換算體積相應(yīng)偏大，壓實(shí)度相應(yīng)偏小。標(biāo)定錐砂重必須在現(xiàn)場多次重復(fù)標(biāo)定，取平均值，確保試驗(yàn)準(zhǔn)確性。

現(xiàn)場檢測注意事項(xiàng)

1《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）中規(guī)定壓實(shí)度檢驗(yàn)頻率為雙車道每200m每壓實(shí)層測4處。以報檢1Km為例，需要檢測20點(diǎn)，大約5小時，再加上監(jiān)理抽檢，整個檢測過程耗時還是比較長的，因此要配備足夠數(shù)量的檢測設(shè)備和人員，最好能做到自檢與抽檢同時進(jìn)行。

2現(xiàn)場測試時，儲砂筒中砂面高度和質(zhì)量應(yīng)與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致。

3除非測點(diǎn)表面非常平坦，粗糙度不大，否則應(yīng)使用基板測定粗糙表面消耗的量砂，消除不規(guī)則表面對計算試洞體積的影響?，F(xiàn)場測試完后，要檢查灌砂筒底板、基板與地面之間是否有量砂漏出，如有要將其收集稱重，計算密度時扣除這部分質(zhì)量。

4

試洞的深度要達(dá)到壓實(shí)層底部。按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》要求，試洞的深度應(yīng)該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。目前工地上普遍應(yīng)用φ150mm的灌砂筒，它的測深為150mm,其所測壓實(shí)度僅為這150mm的壓實(shí)度。隨著目前壓實(shí)設(shè)備性能的提高，壓實(shí)層厚度往往在200mm左右?！豆仿坊┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）中對壓實(shí)度檢測特別要求，灌砂法、灌水法的取土樣的底面位置為每一壓實(shí)層底部，因此應(yīng)用φ150mm的灌砂筒檢測厚度在200mm左右的壓實(shí)層時應(yīng)先清除表層50mm再挖洞檢測。

5

試洞形狀要保持圓柱體，坑洞周壁應(yīng)豎直，上下口直徑相等，試洞深度應(yīng)盡量等于標(biāo)定時深度。

6

灌砂時間要充分。邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。如果提前結(jié)束灌砂，勢必導(dǎo)致灌入的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量偏少，從而導(dǎo)致測得的壓實(shí)度值偏大。

7

含水量試驗(yàn)最準(zhǔn)確的方法是烘干法，但受現(xiàn)場檢測條件限制，通常采用酒精法。酒精法會由于將土壤中的有機(jī)質(zhì)燃燒掉而產(chǎn)生誤差，另外，潮濕的黏性土難于粉碎，也使酒精法的精度降低。應(yīng)通過烘干法與酒精法對比，如結(jié)果不超過1%可在現(xiàn)場采用酒精法。但要注意所用酒精純度必須要達(dá)到95%，劣質(zhì)酒精燃燒不充分反而變成水份，影響檢測結(jié)果。路基表面往往含水量偏低，在做含水量時，應(yīng)將試洞內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再測含水量。在鑿洞過程中，應(yīng)隨時將鑿松的土取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)。

8

量砂重復(fù)使用時一定要處理一致，洗凈、過篩，除掉雜技，重新烘干，并放置一段時間使其濕度與空氣達(dá)到平衡后再用。

灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當(dāng)前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度，它的缺點(diǎn)是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數(shù)較多，因此它的測試速度較慢。由于灌砂法其操作過程繁瑣、數(shù)據(jù)和操作過程受人為因素影響大，所以實(shí)際使用中如不按規(guī)范要求實(shí)施也存在一些問題，在靠檢測數(shù)據(jù)來評定路基壓實(shí)的質(zhì)量時，往往會出現(xiàn)誤判，從而使業(yè)主、監(jiān)理和承包人對工程質(zhì)量缺乏有效的動態(tài)控制和指導(dǎo)，無法完全貫徹“靠數(shù)據(jù)說話”的原則。

『

2.1.7

▎灌砂法檢測評定路基壓實(shí)度時常見的問題（一）擊實(shí)試驗(yàn)方法選取不當(dāng)路基壓實(shí)度是指壓實(shí)后土的干密度與該種土的最大干密度的比值，實(shí)際上它是以土的最大干密度為基準(zhǔn)的相對值，是土在壓實(shí)后達(dá)到接近最大干密度的程度。確定最大干密度的方法有兩種，一種是輕型擊實(shí)試驗(yàn)法，另一種是重型擊實(shí)試驗(yàn)法。兩種擊實(shí)試驗(yàn)法的差異主要是擊實(shí)功能的差別，重型擊實(shí)試驗(yàn)法的單位擊實(shí)功比輕型擊實(shí)試驗(yàn)法要提高4.5倍，這樣對同樣的土質(zhì)來講，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法時其最大干密度提高（經(jīng)試驗(yàn)一般可提高6%～20%）?！豆饭こ藤|(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）中明確規(guī)定，路基壓實(shí)度以重型擊實(shí)試驗(yàn)法為準(zhǔn)。但有的單位卻仍使用輕型擊實(shí)試驗(yàn)法，這樣將導(dǎo)致計算得到的壓實(shí)度值偏大。

（二）最大干密度沒有代表性不同的土類其最大干密度差別很大，因此應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范、規(guī)程中相關(guān)規(guī)定來確定不同土類、不同范圍的土的最大干密度。而有些施工單位為了圖省事，承包段中僅用一個最大干密度值，當(dāng)土類發(fā)生變化時也不去重新做擊實(shí)試驗(yàn)來確定該類土的最大干密度，而是仍采用原來的試驗(yàn)值，這樣所選取的最大干密度沒有代表性，從而使計算得到的壓實(shí)度不能真正反映實(shí)際壓實(shí)質(zhì)量。

（三）試驗(yàn)檢測方法不規(guī)范有些試驗(yàn)人員未嚴(yán)格按《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定來操作，在灌砂筒的標(biāo)定、試坑位置的選擇、試坑深度的挖取、灌砂時間的掌握、含水量的測定等方面都存在一些問題，從而使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高、可代表性不強(qiáng)。

（四）故意漏檢而編造自檢報告按照《公路工程施工監(jiān)理規(guī)范》的要求，施工單位在完成每一壓實(shí)層后應(yīng)該首先自檢，自檢頻率按照技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行全頻率抽樣試驗(yàn)。依據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定：檢驗(yàn)頻率每2000㎡檢驗(yàn)8點(diǎn)，不足200㎡時，至少應(yīng)檢驗(yàn)2點(diǎn)。灌砂法檢測每點(diǎn)需要操作時間約15mim，如果以路基寬度為24m的高速公路為例,即使每天只報檢0.5km，每天的報檢面積為12000㎡，需要檢測點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，需要時間約為12h。僅僅自檢的現(xiàn)場操作就需要如此漫長的時間，這是施工單位很難接受的。有些施工單位為了搶進(jìn)度而將某些層次故意漏檢，而是靠編造數(shù)據(jù)來蒙騙監(jiān)理工程師。

（五）編造虛假報檢路段施工單位有時候會采用這種方法來欺騙試驗(yàn)監(jiān)理工程師。在報檢單上填注的施工路段、層次是未來的施工部位，還沒有付諸實(shí)施。而施工單位引導(dǎo)試驗(yàn)監(jiān)理工程師所檢測的部位卻是不久前已經(jīng)檢測合格的該路段的前一層次。由于該路段已經(jīng)檢測合格，所以二次檢測也沒有問題。這樣施工單位的報檢單上的虛擬路段和層次就可以不經(jīng)檢測而直接進(jìn)行下道工序了。

(六）篡改抽檢結(jié)果按照規(guī)范要求，試驗(yàn)監(jiān)理工程師所得出的數(shù)據(jù)應(yīng)該直接通告給現(xiàn)場監(jiān)理工程師。但施工單位由于急于搶進(jìn)度，經(jīng)常自己去取抽檢報告。有的時候，會將不合格的結(jié)果篡改合格后通知現(xiàn)場監(jiān)理工程師。

一、單選題1、灌砂法測定路面基層壓實(shí)度的內(nèi)容有：①移開灌砂筒并取出試坑內(nèi)的量砂以備下次再用；②放置基板使基板中心對準(zhǔn)測點(diǎn)；③在灌砂筒內(nèi)裝入量砂，并把灌砂筒放在挖好的試坑上；④打開灌砂筒，測定灌入試坑內(nèi)砂的質(zhì)量；⑤沿基板中心向下挖坑至下一結(jié)構(gòu)層頂面，并盡快稱量所挖出試樣的質(zhì)量和含水量；⑥選點(diǎn)；⑦移開基板。正確試驗(yàn)步驟為()。

A.⑥②⑦⑤④③①B.⑥②⑤⑦⑧④①C.⑥⑤②⑦③④①D.⑥②⑦⑤③④①2、瀝青面層壓實(shí)度是指()。

A．現(xiàn)場實(shí)際密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度之比

B．現(xiàn)場實(shí)際干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度之比

C．現(xiàn)場實(shí)際濕密度與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)最大濕密度之比

D．現(xiàn)場實(shí)際干密度與室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度之比3、灌砂法試驗(yàn)得出試坑材料濕密度為2．30g／cm3，含水量為5．5％，該材料室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度為2．25g／cm。，則該測點(diǎn)壓實(shí)度為()。

A．92．4％B．96．6％C．96．9％D．102．2％4、不能采用灌砂法測定現(xiàn)場密度的材料是()。

A．2d水泥穩(wěn)定砂礫B．瀝青碎石C．瀝青混凝土D．28d石灰穩(wěn)定碎石『

2.1.8

▎模擬題

答案：BADB

適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土的密度。（無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土齡期不宜超過2d，且宜用于施工過程中的壓實(shí)度檢驗(yàn)）此法采用一定體積的環(huán)刀切削土樣，使土按環(huán)刀形狀充滿其中，測環(huán)刀中土重，根據(jù)已知環(huán)刀的體積就可按定義計算土的密度。施工現(xiàn)場檢查填土密度時，因每層土壓實(shí)程度上下不均，而每一層壓實(shí)厚度達(dá)20～30cm，環(huán)刀容積過小，取土深度稍有變化，所測密度誤差較大，為此可選用大容積環(huán)刀提高測試精度。

『3.2▎環(huán)刀法測定壓實(shí)度試驗(yàn)『

3.2.1

▎適用和要求

⑴人工取土器：包括環(huán)刀、環(huán)蓋、定向筒和擊實(shí)錘系統(tǒng)(導(dǎo)桿、落錘、手柄)。環(huán)刀內(nèi)徑6~8cm，高2~3cm，壁厚1.5~2mm。⑵天平：感量0.1g(用于取芯頭內(nèi)徑小于70mm樣品的稱量)，或1.0g(用于取芯頭內(nèi)徑100mm樣品的稱量)。⑶其它：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水率設(shè)備等?！?/p>

3.2.2

▎檢測器具與材料

電動取樣器環(huán)刀及鋁盒建筑常用100、200立方厘米兩種現(xiàn)場環(huán)刀取樣（蘭青鐵路復(fù)線青海樂都段路塹邊坡）2.1按有關(guān)試驗(yàn)方法對檢測對象用同種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，得到最大干密度及最佳含水率。2.2用人工取土器測定粘性土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土密度的步驟：⑴擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.1g。⑵在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈，并將壓實(shí)層鏟去表面浮動及不平整的部分，達(dá)一定深度，使環(huán)刀打下后，能達(dá)到要求的取土深度，但不得將下層擾動。⑶將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上。順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放入定向筒內(nèi)與地面垂直。

『

3.2.3

▎檢測步驟

⑷將導(dǎo)桿保持垂直狀態(tài)，用取土器落錘將環(huán)刀打入壓實(shí)層中，至環(huán)蓋頂面與定向筒上口齊平為此。⑸去掉擊實(shí)錘和定向筒，用鎬將環(huán)刀及試樣挖出。⑹輕輕取下環(huán)蓋，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測直至修平為止。⑺擦凈環(huán)刀外壁，用天平稱取出環(huán)刀及試樣合計質(zhì)量m1，準(zhǔn)確至0.1g。⑻自環(huán)刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測定其含水量w。

2.3用人工取土器測定砂性土或砂層密度時的步驟：⑴如為濕潤的砂土，試驗(yàn)時不需使用擊實(shí)錘和定向筒，在鏟平的地面上，細(xì)心挖出一個直徑較環(huán)刀外徑略大的砂土柱，將環(huán)刀刃口向下，平置于砂土柱上，用兩手平穩(wěn)地將環(huán)刀垂直壓下，直至砂土柱突出環(huán)刀上端約2cm時為止。⑵削掉環(huán)刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。⑶在環(huán)刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住木板，另一手用小鐵鍬將試樣從環(huán)刀底部切斷，然后將裝滿試樣的環(huán)刀反轉(zhuǎn)過來，削去環(huán)刀口上部的多余砂土，并用直尺刮平。⑷擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與試樣合計質(zhì)量m1，準(zhǔn)確至0.1g。⑸自環(huán)刀中取具有代表性的試樣測定其含水率w。⑹干燥的砂土不能挖成砂土柱時，可直接將環(huán)刀壓入或打入土中。2.4本試驗(yàn)須進(jìn)行兩次平行測定，其平行差值不得大于0.03g/cm3。求其算術(shù)平均值。

3.1

按式(T0923-1)、式(T0923-2)計算試樣的濕密度及干密度。式中：ρ——試樣的濕密度(g/cm3)；ρd——試樣的干密度(g/cm3)；m1——環(huán)刀或取芯套筒與試樣合計質(zhì)量(g)；m2——環(huán)刀或取芯套筒質(zhì)量(g)；d——環(huán)刀或取芯套筒直徑(cm)；h——環(huán)刀或取芯套筒高度(cm)；w——試樣的含水率(%)。(T0913-1)(T0913-2)『

3.2.4

▎檢測結(jié)果計算

3.2

按式(T0923-3)計算施工壓實(shí)度。式中：K——測試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度(%)；ρd——試樣的干密度(g/cm3)；ρc——由擊實(shí)試驗(yàn)得到的試樣的最大干密度(g/cm3)。5

報告試驗(yàn)應(yīng)報告土的鑒別分類、含水率、濕密度、干密度、最大干密度、壓實(shí)度等。(T0923-3)

環(huán)刀法是測量現(xiàn)場密度的傳統(tǒng)方法。國內(nèi)習(xí)慣采用的環(huán)刀容積通常為200cm3，環(huán)刀高度通常約5cm。用環(huán)刀法測得的密度是環(huán)刀內(nèi)土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度。它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則得到的數(shù)值往往偏大，若環(huán)刀取的是碾壓層的底部，則所得的數(shù)值將明顯偏小，就檢查路基土和路面結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)度而言，我們需要的是整個碾壓層的平均壓實(shí)度，而不是碾壓層中某一部分的壓實(shí)度，因此，在用環(huán)刀法測定土的密度時，應(yīng)使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。然而，這在實(shí)際檢測中是比較困難的；只有使環(huán)刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環(huán)刀法所得的結(jié)果才可能與灌砂法的結(jié)果大致相同。另外，環(huán)刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無法使用?！?/p>

3.2.5

▎環(huán)刀法檢測評定路基壓實(shí)度時常見的問題

『3.3▎核子儀法測定壓實(shí)度『

3.3.1

▎概述

利用放射性元素（γ射線和中子射線）測定路基土或路面結(jié)構(gòu)層材料的密度和含水量。本方法用于測定瀝青混合料面層的壓實(shí)度時,在表面用散射法測定,所測定瀝青面層的層厚應(yīng)不大于根據(jù)儀器性能決定的最大厚度.用于測定土基或基層材料的壓實(shí)度及含水量時,打洞后用直接透射法測定,測定層的厚度不宜大于20cm。1.核子密度濕度儀：密度測定范圍1.12-2.73g/㎝3，測定誤差不大于±0.03g/㎝3。含水率測定范圍是0-0.64g/㎝3，測定誤差不大于±0.015g/㎝3?！?/p>

3.3.2

▎適用和要求『

3.3.3

▎儀具與材料（1）γ射線源：同位素放射源銫—137，鈷-60用來測量密度。（2）中子源：镅241—鈹，用來測量水分。（3）探測器：γ射線探測器或中子探測器（4）讀數(shù)顯示設(shè)備：液晶顯示器。（5）標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)塊：密度和含氫量都不變的材料。（6）安全防護(hù)設(shè)備（7）刮平板2.細(xì)砂：0.15～0.3㎜。3.天平或臺秤。4.其它：毛刷等。(1)每天使用前按下列步驟用標(biāo)準(zhǔn)板測定儀器的標(biāo)準(zhǔn)值:

①接通電源,按照儀器使用說明書建議的預(yù)熱時間,預(yù)熱測定儀.

②在測定前,應(yīng)檢查儀器性能是否正常.在標(biāo)準(zhǔn)板上取3--4個讀數(shù)的平均值建立原始標(biāo)準(zhǔn)值,并與使用說明書提供的標(biāo)準(zhǔn)值核對,如標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)超過儀器使用說明書規(guī)定的限界時,應(yīng)重復(fù)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的測量若第二次標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)仍超出規(guī)定的限界時,需視作故障并進(jìn)行儀器檢查.

(2)在進(jìn)行瀝青混合料壓實(shí)層密度測定時,應(yīng)用核子儀對鉆孔取樣的試件進(jìn)行標(biāo)定;測定其它材料密度時,宜與挖坑灌砂法的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定.標(biāo)定的步驟如下:『

3.3.4

▎準(zhǔn)備工作

①選擇壓實(shí)的路表面,按要求的測定步驟用核子儀測定密度,讀數(shù);

②在測定的同一位置用鉆機(jī)鉆孔法或挖坑灌砂法取樣,量測厚度,按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法測定材料的密度;

③對同一種路面厚度及材料類型,在使用前至少測定15處,求取兩種不同方法測定的密度的相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.9.

(3)測試位置的選擇

①按照隨機(jī)取樣的方法確定測試位置,但與距路面邊緣或其他物體的最小距離不得小于30cm.核子儀距其他的射線源不得少于10m;

②當(dāng)用散射法測定時,應(yīng)按方法用細(xì)砂填平測試位置路表結(jié)構(gòu)凹凸不平的空隙,使路表面平整,能與儀器緊密接觸;

③當(dāng)使用直接透射法測定時,應(yīng)按方法在表面上用鉆桿打孔,孔深略深于要求測定的深度,孔應(yīng)豎直圓滑并稍大于射線源探頭.

(4)按照規(guī)定的時間,預(yù)熱儀器.

散射法：瀝青路面

直接透射法：路基及基層材料（1）散射法測定時，核子儀平穩(wěn)地置于測試位置上，測點(diǎn)位置應(yīng)隨機(jī)選擇，測定溫度與試驗(yàn)段測定時一致，一組不少于13點(diǎn)。（2）直接透射法測定時，將放射源插入已打好的孔內(nèi)。（3）打開儀器，工作人員退出儀器2m以外，按照選定的測定時間進(jìn)行測量。『

3.3.5

▎測定步驟

按下式計算施工干密度及壓實(shí)度:

式中:K--測試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度(%);

ω--含水量,以小數(shù)表示;

ρw--試樣的濕密度(g/cm3);

ρd--試樣的干密度(g/cm3);

ρ0--由擊實(shí)試驗(yàn)得到的的最大干密度(g/cm3).『

3.3.6

▎檢測結(jié)果計算

1儀器工作時,所有人員均應(yīng)退至距離儀器2m以外的地方。2儀器不使用時,應(yīng)將手柄置于安全位置,儀器應(yīng)裝入專用的儀器箱內(nèi),放置在符合核幅射安全規(guī)定的地方。

3儀器應(yīng)由經(jīng)有關(guān)部門審查合格的專人保管,專人使用.對從事儀器保管及使用的人員,應(yīng)遵照有關(guān)核幅射檢測的規(guī)定,不符合核防護(hù)規(guī)定的人員,不宜從事此項(xiàng)工作?！?/p>

3.3.7

▎使用安全注意事項(xiàng)

核子儀法該法是利用放射性元素測量土或路面材料的密度和含水量。這類儀器的特點(diǎn)是測量速度快，需要人員少。該類方法適用于測量各種土或路面材料的密度和含水量，有些進(jìn)口儀器可貯存打印測試結(jié)果。

它的缺點(diǎn)是，放射性物質(zhì)對人體有害，另外需要打洞的儀器，在打洞過程中使洞壁附近的結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響測定的準(zhǔn)確性，對于核子密度濕度儀法，可作施工控制使用，但需與常規(guī)方法比較，以驗(yàn)證其可靠性?！?/p>

3.3.8

▎核子儀法檢測評定路基壓實(shí)度時常見的問題

『3.4▎無核密度儀法測定壓實(shí)度『

3.4.1

▎概述

無核及核子密度儀具有無損、實(shí)時檢測、測量周期短和效率高等優(yōu)點(diǎn)，但核子密度儀存在核輻射危險，需要專業(yè)人員操控，存在使用局限性。無核密度儀通過發(fā)射電磁波檢測路面壓實(shí)度，人力成本低且對人體無害，因而在壓實(shí)度檢測中具有良好的應(yīng)用前景。但檢測中許多因素影響其測量精度，如果測量方法不當(dāng)，會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。

無核密度儀通過發(fā)射電磁波測量材料的介電常數(shù)，瀝青混合料的介電常數(shù)與材料本身性質(zhì)（如密度）有良好相關(guān)性，利用該特性將檢測信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過相應(yīng)算法得出混合料的密度。如圖所示，無核密度儀的感應(yīng)盤由發(fā)射器、隔離環(huán)和接收器組成，工作時，感應(yīng)盤中心位置發(fā)射器向下發(fā)出環(huán)形電磁波，電磁波穿過被測材料后由接收器接收。電磁波在穿過被測材料的過程中會損耗部分能量，損耗能量大小取決于材料的介電常數(shù)。無核密度儀通過一個環(huán)形電子電容感應(yīng)場測定材料阻抗性，利用特定公式推導(dǎo)被測材料的介電常數(shù)，最后將檢測電信號發(fā)送至微處理器，經(jīng)過相應(yīng)處理，得到密度、壓實(shí)度、溫度等。

『

3.4.2

▎適用范圍

本方法適用于現(xiàn)場無核密度儀快速測試當(dāng)日鋪筑且未開放交通的瀝青路面各層瀝青混合料的密度，并計算壓實(shí)度。測試結(jié)果不宜用于評定驗(yàn)收。

無核密度儀應(yīng)內(nèi)含電子模塊和可充電電池。探頭應(yīng)無核，無電容。無核密度儀的技術(shù)要求如下：

（1）

最大探測深度：≥10cm。（2）

最小探測深度：≤2.5cm（3）

單次測量時間：不大于5s。（4）精度：0.003g/cm3。（5）配有標(biāo)準(zhǔn)密度塊供無核密度儀自校時使用?！?/p>

3.4.3

▎儀具與材料技術(shù)要求

『

3.4.4

▎方法與步驟3.1準(zhǔn)備工作（1）

無核密度儀在第一次使用前應(yīng)對軟件進(jìn)行設(shè)置并儲存，使操作者無需每次開機(jī)后都進(jìn)行軟件的設(shè)置。（2）

使用無核密度儀前，應(yīng)嚴(yán)格用標(biāo)準(zhǔn)密度塊標(biāo)定，通過相關(guān)性試驗(yàn)檢驗(yàn)，確認(rèn)其可靠性。3.2測試步驟（1）

按照本規(guī)程T0902規(guī)定的方法確定測試位置，與距路面邊緣或其他物體的最小距離不得小于30cm，且表面干燥。（2）

把無核密度儀平穩(wěn)地置于測試位置上，保證儀器不晃動。當(dāng)路表結(jié)構(gòu)凸凹不平時，可用細(xì)砂填平測試位置的空隙，使路表面平整，能與儀器緊密接觸。（3）

開機(jī)后應(yīng)檢查無核密度儀的工作狀態(tài)，如電池電壓，內(nèi)部溫度，設(shè)置測試日期、時間、測值編號等。（4）

進(jìn)入測試界面，設(shè)置瀝青面層厚度、測量單位、最大公稱粒徑等參數(shù)設(shè)置，選擇單點(diǎn)測量模式，進(jìn)入待測狀態(tài)。（5）

按動測試鍵，3秒后讀取數(shù)據(jù)，并記錄。同時，無核密度儀上顯示被測試材料表面的濕度值應(yīng)在0～10之間，當(dāng)測值超過10時，數(shù)據(jù)作廢，應(yīng)重新選點(diǎn)測試。（6）

當(dāng)采用修正值方法時，顯示原始數(shù)據(jù)為

ρd；當(dāng)采用相關(guān)性公式時，將顯示原始數(shù)據(jù)帶入相關(guān)性公式，計算實(shí)測密度

ρd，準(zhǔn)確至0.01g/cm3。

『

3.4.4

▎方法與步驟3.1準(zhǔn)備工作（1）

無核密度儀在第一次使用前應(yīng)對軟件進(jìn)行設(shè)置并儲存，使操作者無需每次開機(jī)后都進(jìn)行軟件的設(shè)置。（2）

使用無核密度儀前，應(yīng)嚴(yán)格用標(biāo)準(zhǔn)密度塊標(biāo)定，通過相關(guān)性試驗(yàn)檢驗(yàn)，確認(rèn)其可靠性。3.2測試步驟（1）

按照本規(guī)程T0902規(guī)定的方法確定測試位置，與距路面邊緣或其他物體的最小距離不得小于30cm，且表面干燥。（2）

把無核密度儀平穩(wěn)地置于測試位置上，保證儀器不晃動。當(dāng)路表結(jié)構(gòu)凸凹不平時，可用細(xì)砂填平測試位置的空隙，使路表面平整，能與儀器緊密接觸。（3）

開機(jī)后應(yīng)檢查無核密度儀的工作狀態(tài)，如電池電壓，內(nèi)部溫度，設(shè)置測試日期、時間、測值編號等。（4）

進(jìn)入測試界面，設(shè)置瀝青面層厚度、測量單位、最大公稱粒徑等參數(shù)設(shè)置，選擇單點(diǎn)測量模式，進(jìn)入待測狀態(tài)。（5）

按動測試鍵，3秒后讀取數(shù)據(jù)，并記錄。同時，無核密度儀上顯示被測試材料表面的濕度值應(yīng)在0～10之間，當(dāng)測值超過10時，數(shù)據(jù)作廢，應(yīng)重新選點(diǎn)測試。（6）

當(dāng)采用修正值方法時，顯示原始數(shù)據(jù)為

ρd；當(dāng)采用相關(guān)性公式時，將顯示原始數(shù)據(jù)帶入相關(guān)性公式，計算實(shí)測密度

ρd，準(zhǔn)確至0.01g/cm3。

『

3.4.5

▎數(shù)據(jù)處理按下式計算壓實(shí)度式中：rd

——瀝青混合料的實(shí)測密度（g/cm3）；ro

——瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度（g/cm3），標(biāo)準(zhǔn)密度按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的規(guī)定選用。計算一個測試路段壓實(shí)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)，

并計算壓實(shí)度代表值。

『

3.4.6

▎與鉆芯法壓實(shí)度測試結(jié)果的相關(guān)性試驗(yàn)

一、單選題1、用環(huán)刀法檢測壓實(shí)度時，如環(huán)刀打入深度較淺，則檢測結(jié)果會()。A、偏大B、準(zhǔn)確C、偏小D、無規(guī)律2、下列指標(biāo)中對土方路基質(zhì)量評定影響最大的指標(biāo)是()。

A．壓實(shí)度B．平整度C．寬度D?？v斷高程3、環(huán)刀法測定土層密度時，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則測試數(shù)值與灌砂法結(jié)果()。

A．相等B．偏小C．偏大D．無法比較二、判斷題1．核子密度儀一般用于測定路基路面壓實(shí)度，標(biāo)定后可作為仲裁試驗(yàn)。()2．土方路基壓實(shí)度的規(guī)定值，按高速和一級公路、二級公路、三四級公路三檔設(shè)計。()3．采用核子密度儀測定瀝青混合料面層的壓實(shí)密度時，在表面用直接透射法測定。()4．核子密度儀一般用于測定路基路面壓實(shí)度，標(biāo)定后可作為仲裁試驗(yàn)。()5．對于高含水量土，宜選用濕土法進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度。()『

3.5

▎練習(xí)題

三、多選題1．關(guān)于核子密度儀測試的以下說法中，正確的有()。A、核子密度儀利用放射性元素測定密度和含水量B、進(jìn)行瀝青混合料面層密度測定時，用鉆孔取樣進(jìn)行標(biāo)定C、用于測定瀝青混合料面層的壓實(shí)密度，用透射法測定D、用于測定土基或基層材料的壓實(shí)密度及含水量時，測定層厚度不宜大于30cm2．有關(guān)現(xiàn)場密度試驗(yàn)方法的以下說法中，不正確的有()。A、環(huán)刀法適用于細(xì)粒土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粗粒土的密度試驗(yàn)B、環(huán)刀法測定路基壓實(shí)度時，環(huán)刀應(yīng)打入盡是深一些，以檢測整個壓實(shí)層的密度C、灌砂法可用于測定基層、砂石路面以及瀝青表處、瀝青貫入式面層的壓實(shí)度檢測D、核子密度儀測定瀝青面層壓實(shí)度時一般應(yīng)采用透射法3．可以用于仲裁試驗(yàn)的壓實(shí)度檢測方法有()。

A。灌砂法B．環(huán)刀法C．核子密度儀D．鉆芯法

答案：一、AAC二、X√XX√三、ABBCABD

1．請論述灌砂法測定壓實(shí)度的主要過程。答：（1）選擇適宜的灌砂筒；（2）標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量；（3）標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量；（4）在試驗(yàn)地點(diǎn)選擇平坦表面，打掃干凈；（5）將基板放在干凈的表面上，沿中心鑿洞，鑿出的材料放入塑料袋，該層材料全部取出后，稱總質(zhì)量。（6）從材料中取樣，放入鋁盒，測定其含水量；（7）將基板放