
路基路面压实度的测定方法.docx
29页浅谈路基(路面)现场压实度检测方法此一、概述妨(一)路基土的最大干密度和最佳含水量的确定葛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高一些因此,高速、一级公路路基的压实度标准,对丁路床0〜80cm应不小丁95%,路堤80〜150cm应不小丁93%,150cm以下应不小丁90%;对丁零填及路堑、路槽底面以下0〜30cm应不小丁95%,蜷在平均年降雨量少丁150mnfl地下水位低的特殊干旱地区(相当丁潮湿系数M0.25地区)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丁最佳含水量,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藏由丁土的性质、颗粒的差别,确定最大干密度的方法也有区别,除了一般土的“击实法”以外,还有粗粒土和巨粒土最大干密度的确定方法。
不同性质土的最大干密度确定方法及各方法的适用范围见表1-1蒙土的最大干密度确定方法比较蕴试验方法腿适用范围耀土的粒组节轻型、重型击实法蚀小试筒适用"径不大丁25mm的土蕾大试筒适用"径不大丁38mm的土蝴细粒土写粗粒土璧振动台法①本试验规定米用振动台法测定无粘性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的最大干密度②本试验方法适用丁通过0.074mm标准筛的干颗粒质量白分数不大丁15%的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土③对丁取大颗粒大丁60mm的巨粒土,因受试筒允许最大粒径的限制,宜按相似级配法的规定处理艘粗粒土肃巨粒土神表面振动压实仪法就同上祎粗粒土螂巨粒土神击实试验由丁击实功的不同,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倍击实试验中按采集土样的含水量,分湿土法和干土法;按土能否重复使用,也分为两种,即土能重复使用和不能重复使用选择时应根据下列原则进行;根据工程的具体要求,按击实试验方法的种类中规定选择轻型或重型试验方法;根据土的性质选用干土法和湿土法,对丁高含水量宜选用湿土法;对丁非高含水量则选用干土法;除易击碎的试样外,试样可以重复使用蔓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。
前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用,而后者是振动作用自土体表面垂直向下传递的研究结果表明,对于无粘聚性自由排水土这两种方法最大十密度试验的测定结果基本一致,但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情况因此,使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可,但推荐优先采用表面振动压实仪法克已有的国内外研究结果表明,对于,对于砂、卵、漂石及堆石料等无粘聚性自由排水土而言,一致公认采用振动方法而不是普通击实法因此,建议采用振动方法测定无粘聚性自由排水土的最大十密度奠(二)路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法量常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料类基层,粒料类基层最大十密度的确定可参照粗粒土和巨粒土的振动法,半刚性基层材料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)执行,用标准击实法求得,但当粒料含量高时(50%以上),由于击实筒空间的限制,现行方法就不能得出真正的最大十密度若以此为准,按施工规范要求的压实度成型,所测得的强度和有关参数太小,据此进行设计,势必造成浪费同样,如以此为准进行施工质量控制,必然要求太低,不能保证施工质量,因此,需要寻求更科学的方法。
下面介绍一种确定最大十密度和最佳含水量的方法,即理论计算法羁1、石灰土、二灰稳定粒料肆根据室内试验测得结合料的最大十密度pi和集料的相对密度r,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1:V2,则混合料的最大十密度po为:薄pVip1+V2r聿石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量W0是结合料的最佳含水量w和集料饱水裹覆含水量w?的加权值,可按下式计算:菠w)=wiA+W2B蔻式中:A、B—结合料和集料的质量白分比,以小数计蒂饱水裹覆含水量是指集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%腿2、水泥稳定粒料蝇此类材料的最大十密度Po与集料的最大十密度PG和水泥硬化后的水泥质量有关,即:朦po=pG{1-d(1+k)Xa/100】}膂式中:pL集料在振动台上加载振动而得的最大十密度,g/cm3;芳a—水泥含量,%膀k—水泥水化时水的增量,视水泥品种不同而异,一般为水泥质量的10%〜25%,以小数计蛎水泥加水拌匀后,在105C烘箱中烘十,称试验前水泥质量和烘十后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量膳因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。
根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量W0由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水(水灰比为0.5)三者组成,即:裁w=(0.5+k)xa+W2X{1-(a/100)}芾式中:a一水泥含量,%莅W2一集料饱水裹覆含水量,%瘴k—水泥水化水增量,以小数计;>3、沥青混合料标准密度确定方法螟沥宵混合料标准密度,以沥宵拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准,当采用前者方法时,压实度的标准比后者高,无论是用哪种方法,均存在对试件测密度的问题,在进行密度试验时根据混合料本身的特点,可采用下歹U方法之一:肇(1)水中重法:本法适用丁密实I型沥宵混凝土试件,不适用丁采用了吸水性大的集料的沥宵混合料试件螂(2)表干法:本法适用丁表面较粗但较密实的I型或II型沥宵混凝土试件,但不适用丁吸水率大丁2%的沥宵混合料试件行(3)蜡封法:本法适用丁吸水率大丁2%的I型或II型沥宵混凝土试件以及沥宵碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定肇(4)体积法:本方法适用丁空隙率较大的沥宵碎石混合料及大空隙透水性开级配混合料试件苒二、现场压实度试验检测方法及各方法的适用范围见表1-2遂表1-2蘑试验方法着适用范围芾灌砂法薄适用丁在现场测切层(或底基层)、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度,也适用丁沥宵表面处治、沥宵贯入式面层的密度和压实度检测,但不适用丁填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。
蜥环刀法蝴适用丁细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测试,但对无机结合料稳定细粒土,其龄期不宜超过2d,且宜用丁施工过程中的压实度检验蜿核子法苴适用丁现场用核子密度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量,并计算施工压实度适用丁施工质量的现场快速评定,不宜用作仲裁试验或评定验收试验嫁钻芯法肇适用丁检验从压实的沥宵路面上钻取的沥宵混合料芯样试件的密度,以评定沥宵面层的施工压实度,同时适用于龄期较长的无机结合料稳定类基层和底基层的密度检测施四、现场压实度检测方法肄(一)灌砂法测定压实度膂灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法该方法可用丁测试各种土或路面材料的密度,它的缺点是: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曹采用此方法时应符合下歹0规定:袅(1)当集料的最大粒径小丁15mm测定层的厚度不超过150mnl寸,宜采用巾100mm勺小型灌砂筒*(2)当集料的粒径等丁或大丁15mm但不大丁40mm测定层的厚度超过150mm但不超过200mni寸,应用巾15mnS勺大型灌砂筒测试膂(3)当集料的最大粒径大丁40mm则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。
衿(4)当集料的最大粒径大丁60mm灌砂筒的现场试洞的直径应为200mm薇工地上普遍应用4150mm勺灌砂筒,它的测深为150mm共所测压实度仅为这150mmW压实度但是现场压实层厚度往往在200mmfc右,而且一般压实度在压实表层都比较高,往下就难以保证,因此在山区现场含碎石较多的集料应采用4200mm勺大灌砂筒检测为宜1、检测器具与材料袄(1)灌砂筒:有大小两种,根据需要采用,主要尺寸见表1-3储砂筒筒底中心有一圆孔,下部装一倒置的圆锥漏斗,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斗上开口连接,储砂筒筒底与漏斗之间设有开关,开关铁板上也有一个相同直径的圆孔节灌砂仪的主要尺寸节表1-3肄结构蚂小型灌砂筒莉大型灌砂筒莆储砂筒蜷直径(mm靛100蒂150,3、艘谷积(cm)蔻2120葡4600膈流砂孔髭直径(mm腺10蚁15蘑金届标定罐美内径(mm箱100蜒150肆外径(mm蜒150蜒200肇金届方盘基板薄边长(mm蝴350袁400艾深(mm蒲40羁50螃中孔直径(mm至100崖150芳注:如集料的最大粒径超过40mm则应相应地增大灌砂筒的标定罐的尺寸如集料的最大粒径超过60mm灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm案(2)金届标定罐:用薄铁板制作的金届罐,上端周围有一罐缘。
堇(3)基板:用薄铁板制作的金届方盘,盘的中心有一圆孔»(4)玻璃板:边长约500〜600mm勺方形板荽(5)试样盘:小筒挖出的试样可用铁盒存放,大筒挖出的试样可用300mrm<500m林40mm的搪瓷盘存放腿(6)天平或台秤:称量10〜15kg,感量不大丁1g,用丁含水量测定的天平■精度,对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g腺(7)含水量测定器具:如铝盒、烘箱等苴(8)量砂:粒径0.3〜0.60mm或0.25〜0.50mm青洁干燥的均匀砂,约20〜40kg,使用前需洗净、烘干、并放置足够的时间,使其与空气的湿度达到平■衡祀(9)盛砂的容器:塑料筒等10)其他:凿子、改锥、铁锥、长把勺、长把小簸箕、毛刷等袂2、试验方法与步骤:蔑(1)标定筒下部圆锥体内砂的质量芈①在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm右为止称取装入筒内砂的质量m,准确至1g以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变勃②将开关打开,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(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量m,准确至1g蚁③不晃动储砂筒的砂,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。
蔑④收集并称量留在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锥体的砂m雷⑤重复上述测量三次,取其平均值螺(2)标定量砂的单位质量rs(g/cm3)蛎①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL葛②在储砂筒中装入质量为m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,直到砂不在下流时,将开关关闭取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量m,准确至1g蜷③按下式计算填满标定罐所需砂的质量m:蕨m=rn-m2-m3蒙式中:m—标定罐中砂的质量,g;蕴m一装入灌砂筒内的砂的总质量,g;腿m—灌砂筒下部圆锥体内砂的质量,g;«m—灌砂入标定罐后,筒内剩余砂的质量,g;节④重复上述测量三次,取其平均值蚀⑤按下式计算量砂的单位质量:蕾rs=m/V蝴式中:rs—量砂的单位质量,。












