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路基压实度检测方法环刀法测定压实度试验挖坑灌砂法测定压实度试验铁工31210班第五组冯文章景贝贝周列郭杨李琨琨李垚王飞扬安斌麻超张伯轩一、环刀法测定压实度试验（一）仪具与材料1、人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）环刀内径6～8cm，高2～3cm，壁厚1.5～2cm。2、电动取土器：由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。3、天平：感量0.1g或1.0g。4、其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量的设备。（二）试验方法与步骤1、用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度①擦净环刀，称取环刀质量M2，准确至0.1g。②在试验地点，将面积约30cmx30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。⑥轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。⑦擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量M1,准确至0.1g。⑧自环刀中取出试样，取具有代表性的试验测定其含水率（ω）2、用人工取土器测定砂性土或砂层密度①如为湿润的砂土：试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上、细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平稳地将环刀垂直压下，直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。②削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。③在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。④擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量M1，精确至0.1g。⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。⑥干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。3、用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，囚根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与上层接触，锁紧手柄。②将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。③取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装人铝盒，送试验室备用。④用天平称量土芯带套筒质(M1)，准确至0.1g，从土芯中心部分取试样测定含水量。4、填写检测报告二、挖坑灌砂法测定压实度试验（一）目的和适用范围1当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。2当集料的最大粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。（二）仪具与材料1、灌砂筒：有大小两种，根据需要采用，形式和主要尺寸见图4-1及表4-2。当尺寸与表中不一致，但不影响使用时，亦可使用，储砂筒筒底中心有一圆孔，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斗上开口相接，在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、金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。3、基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。4、玻璃板：边长约500～600mm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、天平或台秤：称量10～15kg，感量不大于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或0.25～0.50mm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。注：如集料的最大粒径超过40mm，则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。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。（三）仪器的标定1、确定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量其步骤如下：①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距离筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量m1，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。②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。③不晃动储砂筒的砂，轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上，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。④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部圆锥体的砂（m2）。⑤重复上述测量三次，取其平均值。2、确定量砂的单位质量ρS(g/cm3)其步骤如下：①用水确定标定罐的容积V，准确至1mL。②在储砂筒中装入质量为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，直到储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。③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———装入灌砂筒内的砂的总质量（g）；m2———灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）；m3———灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量（g）。④重复上述测量三次，取其平均值。⑤计算量砂的单位质量ρS(g/cm3)：ρS=ma/V式中：ρS———量砂的单位质量(g/cm3)；V———标定罐的体积（cm3）。（四）试验步骤1、在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。2、将基板放在平坦表面上，当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂（m5）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，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。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量（m6），准确至1g。注：当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。3、取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。4、将基板放回清扫干净的表面上（尽量放在原处），沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。在凿洞过程中，应注意不使凿出的材料丢失，并随时将凿松的的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发。也可放在大试样盒内，试洞的深度应等于测定层厚度，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分蒸发，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。5、从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以%计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于200g；对于各种中粒土，不少于是1000g；对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，称其质量（md），准确至1g。6、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，让砂流入试坑内，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，并称量筒内剩余砂的质量（m4），准确至1g。7、如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，可省去（2）和（3）的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板，打开筒开关，让砂流入试坑内，在此期间，应注意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，并称量筒内剩余砂的质量（m4′），准确至1g。8、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。（五）计算1、计算填满试坑所用的砂的质量mb（g）：灌砂时，试坑上放在基板时：mb=m1–m4－（m5–m6）灌砂时，试坑上不放基板时：mb=m1–m4ˊ–m2式中：mb———填满试坑的砂的质量（g）；m1———灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）；m2———灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）；m4、m4ˊ———灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量（g）；m5–m6———灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量（g）