第一部分 压实度检测的几个概念

压实度的概念：

压实：把一定体积的路基土、基层材料或者路面沥青混凝土压缩到更小的体积的过程。减少空隙，提高材料密度。

压实度：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。

路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好

路基压实的作用：

• 增加路基强度

• 减少路基变形

• 增强水稳性与强度稳定性,为路面铺筑奠定好基础.

路基压实度不足的危害：

• 造成路基不均匀下沉，路面开裂（混凝土）、车辙、裂缝、沉陷及剪切破坏等病害；

• 合格路基检测的三大指标:压实度,路基强度(CBR);土基弹模(弯沉)。

击实试验的概念：

击实：采用人工或者机械对土施加夯压能量（如打夯、碾压等方式），使土颗粒重新排列紧密，增强颗粒表面摩擦力及颗粒之间嵌挤形成咬合力，从而使土短时间内提高结构强度。

击实试验分轻型击实和重型击实。轻型击实用于粒径不大于20mm的土，重型击实用于粒径不大40mm的土。

击实试验的目的：形成击实曲线，确定土样的最大干密度和最佳含水率。

湿密度：土样的质量与体积的比值。

干密度：干土样的质量与体积的比值。

含水率：土样中水的质量与干土样的质量的比值。

最大干密度：击实试验中在击实数一定时，当含水率较低时，击实后的干密度随着含水率的增加而增大；而当含水率达到某一值时，干密度达到最大值，此时含水率继续增加反而招致干密度的减小。干密度的这一最大值称为最大干密度，与它对应的含水率称为最佳含水率。

第二部分 土工标准试验

土工标准试验

1、试验依据：

（1）《公路土工试验规程》JTG E40-2007

（2）《土工试验方法标准》GB/T 50123-1999；

（3）《城镇道路工程施工与质量验收规范》 CJJ 1-2008；

2、含水率试验
2.1原理：土的含水率是试样在105~110℃下烘至恒量时所失去的水质量和干土质量的比值，用百分比表示。

2.2用途：含水率是土的基本物理性指标之一，它是计算土的干密度，孔隙比、饱和度等的必要指标，亦是检测土工构物施工质量的重要指标。

2.3试验方法
含水率试验方法很多，有烘干法、酒精燃烧法、碳化钙减量法、核子射线法等。由于烘干法试验简便，结果准确稳定，故常被选择为测定含水率的标准方法。施工现场用的较多的方法为烘干法和酒精燃烧法。

含水率试验（烘干法）

3、击实试验
3.1击实试验的目的：确定土样的最大干密度和最佳含水率。

3.2仪器设备：
（1）标准击实仪；
（2）烘箱及干燥器；
（3）天平：感量0.01g；
（4）台秤：徇10kg，感量5g；
（5）圆孔筛：孔径40mm、20mm、5mm各一个；
（6）拌和工具：金属盘、土铲；
（7）其他：修土刀、推土器、铝盒、量筒等。

击实试验

试样准备：

（1）干土法（土不得重复使用）：按四分法至少准备5个试样，按土的塑限估计最佳含水率，并依次按2%~3%含水率递增递减制备一组试样，其中两个大于和两个小于最佳含水量。

（2）湿土法（土不得重复使用）：对于高含水率土，可省略过筛步骤，用手拣除大于40mm的粗石子即可。保持天然含水率的第一个土样，可立即用于击实试验。其余几个试样，将土分成小土块，分别风干，使含水率按2%~3%递减。

试样过程：

（1）根据工程要求，选择轻型或重型试验方法，根据土的性质(含易击碎风化石数量多少，含水量高低)，选用干土法(土重复或不重复使用)或湿土法。

（2）将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3~5次倒入筒内。小筒按三层法时，每次约800g~900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3)；按五层法时，每次约400g~500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。对于大试筒，先将垫块放入筒内底板上，按五层法时，每层需试样约900g(细粒土)—1100g(粗粒土)；按三层法时，每层需试样1700g左右。）整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm，大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。

（3）用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量，准确至1克。

（4）用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水量，计算至0.1%。测定含水量用试样的数量按表14-7规定取样(取出有代表性的土样)。两个试样含水量的精度应符合规定。

第三部分 现场压实度检测（灌砂法）

灌砂法检测压实度

1、实验原理：用均匀颗粒的砂去置换洞的体积。基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

优点是:测定值精确；

缺点是:需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢操作较复杂，须经常测定标准砂的密度和锥体重。

2、适用范围：

适用于各种材料的路基土、也可用于沥青表处、沥青贯入室路面。不适用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。现在测定路基压实度的标准方法。

3、试验仪器及材料：

（1）灌砂筒

有大小两种，为一金属圆筒(可用镀锌铁皮制作)有大小两种，上部储砂筒,小筒容积为2120cm3，大筒容积为4600cm3，筒底中心有一个圆孔。

下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏头上开口相接。

自储砂筒筒底与漏斗顶端铁板之间设有开关。开关为一薄铁板，一端与筒底及漏斗铁板铰接在一起，另一端伸出筒身外，开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（2）金属标准罐（标定罐）

用薄铁板作金属罐，用于小罐砂筒的内径为100mm，高150mm，用于大灌砂筒的直径为150mm，高200mm，上端周围均有一罐缘。

（3）基板

用薄铁板制作的金属方盘，盘中心有一圆孔。

 (4）玻璃板

边长约500mm~600mm的方形板。

 (5）试样盘

小筒挖出的试样可用饭盒存放、大筒挖出的试样可用  300mm×500mm×40mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台称

称量10-15kg，数量不大于1g，用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。         

（7）含水量测定器具

如铝盒、烘箱等。

（8）量砂

粒径0.30-0.60mm清洁干燥的均匀砂，约20-40kg，使用前须洗净烘干，并放置足够的时间，使其与空气的湿度达到平衡。

（9）盛砂的容器：塑料桶等。

（10）其它：凿子、改锥、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。

4、方法及步骤：

测定主要包括:(1)室内标准密度（最大干密度）确定;(2)现场沙密度试验；（3）现场土密度试验；（4）确定压实度

4.1最大干密度的确定

4.2现场砂密度试验（标准砂密度试验）

利用灌砂筒进行现场沙密度试验

(1)标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量

第一步：在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至筒顶的距离不超过15mm左右为止。称取筒内砂的质量m1，准确至1g，以后每次标定及试验都应该维持与高度装砂质量不变。

第二步：将开关打开，使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆孔及开关铁板中心的圆孔上下对准，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(或等于标定罐的容积)，然后关上开关，此步骤不能省略，它是为使量砂处于测量时的状态，以准确地得到量砂的体积。

第三步：不晃动灌砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g，玻璃板上的砂就是填满筒下圆锥体的砂(m2)。

(2)标准砂密度试验

在灌砂筒中装入质量为m1的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出。在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到灌砂筒内的砂不再下流时，将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量(m3)，准确至1g。

按下式计算填满标定罐所需砂的质量Ma(g)：

Ma=M1-M2-M3

式中:  

Ma—标定罐中砂的质量(g)

M1—灌砂筒装入标定罐砂的总质量(g)

M2—灌砂筒下部圆锥体内砂的质量(g)

M3—灌砂筒装入标定罐后，筒内剩余砂的质量(g)。

按下式计算量砂的单位质量r(g/cm3)

rs= Ma/ V

其中：

rs---量砂的密度(g/cm3)

V----标定罐的体积（cm3）

4.3现场土密度试验

挖出现场土，秤重，利用已测定密度沙去置换试洞的体积，求土的容重。

试验步骤：

第一步：在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不小于基板面积。

第二步：将基板放在平坦表面上,如果表面粗糙度较大,则将盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中间圆孔上。将罐砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂并称量筒内砂的质量(m6),准确至1g。

第三步：凿洞。在凿洞的过程中，应注意不使凿出的材料丢失，并随时将凿松的材料取出装入塑料袋中，不要使水分蒸发。也可放在大试样盆内。

试洞深度等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水份蒸发，可分几次称取材料的质量，全部取出材料的总质量为mW，准确至1g。

第四步：将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂到要求质量m1)，使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞。打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑中。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。仔细取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量(m4)准确至1g。

第五步：仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用。若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。

第六步：计算过程

（1）洞内量砂的质量mb=m1－m4－(m5－m6)

（2）回填材料的湿密度ρW =mW/mb×rs

（3）回填材料的干密度  ρd＝ρw/（1+0.01ω）

（4）回填材料的压实度

4.4确定压实度

第四部分 现场压实度检测的频率及要求

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