路基压实度检测及土的击实试验

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。
2、器具和材料 （1）灌砂筒
（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 （4）玻璃板 （5）试样盘
(3)计算空气体积等于零的等值线，并将这根线绘在含水量与 干密度的关系图上，以资比较。
d 1 0.01Va /(1 / Gs w / 100)
式中： d ——试样的干密度，g/cm3； Va ——空气体积，%；
G s ——试样密度；
w ——试样的含水量，%。
(4)当试样中有大于38 mm颗粒时，应先取出大于38 mm颗粒， 并求得其百分率p，把小于38 mm部分作击实试验，按下面 公式分别对试验所得的最大干密度和最佳含水量进行校正 （适用于大于38 mm颗粒的含量小于30%时）。
取土 灌砂
①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。
②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 的灌砂筒放在基板中间圆孔上。（标定）
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。
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。
压实不足的危害： 车辙、裂缝、沉陷及剪切破坏
什么是压实度？
【路基与路面基层】:压实度是指工地实际达到的干密度与
室内标准击实试验所得的最大干密度的比值
压实度=
干密度 最大干密度
100
压实度以重型击实为准；
【沥青路面】：现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
压实度=
实际密度 标准密度
100
压实度以最大理论密度，马歇尔稳定度击实成型或试验段密实 度为准。
各方法可按表2准备试样
表2 试料用量
使用方法
类别
干土法试样重复 使用
a
干土法试样不重 复使用
b
湿土法试样不重 复使用
c
试筒内径(cm)
10 10 15.2 10 15.2 10 15.2
最大粒径（mm） 试料用量（kg）
5 25 38 25 38
2538
3 4.5 6.5 3(至少5个试样) 6(至少5个试样) 3(至少5个试样) 6(至少5个试样)
最大干密度按下式校正：
dm 1 /1 0.01 p/ dm 0.01 p / Gs
式中：dm ——校正后的最大干密度，g/cm3；
dm——用粒径小于38 mm的土样试验所得的最大干密度，g/cm3；
p ——粒径大于38 mm颗粒的百分数，%；
Gs ——粒径大于38 mm颗粒的毛体积密度，计算至0.01g/cm3；。
④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。 ⑤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)。
⑥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。
约500
1
（5）洒水拌和
对于干土法（土重复使用），将试样搓散，然后按本试验的 方法进行洒水、拌和，但不需闷料，每次约增加2%~3% 的含水量，其中有两个大于和两个小于最佳含水量.
所需加水量按下式计算：
mw mi /(1 0.01wi ) 0.01(w w1)
mw ——所需的加水量，g；
m w i ——含水量时 i 土样的质量，g；
道路与铁路工程检测技术 备课课件
路基路面压实度检测
1
概述
2 灌砂法现场压实度检测
3 环刀法现场压实度检测
4 核子仪现场压实度检测
5
钻心法现场压实度检测
6
压实度评定方法
概述
压实的概念： 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。 压实的作用：
增加强度、减少变形、抗透水性和强度稳定性。
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。
③打开开关，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。
2、试验目的和适用范围
本试验分轻型击实和重型击实。小试筒适用于粒径不大于 25 mm的土，大试筒适用于粒径不大于38 mm的土。
3、试验仪器设备
（1）标准击实仪。轻、重型试验方法和设备的主要参数 应符合下表的规定。
表1 击实试验方法种类
试筒尺寸
试 验 方 法
锤底 锤质 类别 直径 量（
(cm) kg）
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:不应高出筒顶面5 mm；大试筒:不应高出筒顶面6 mm。
（3）称重（套筒和式样）
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1g。
（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、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。
3、方法和步骤
(1) 最大干密度(Po)及最佳含水量 (2)选用适宜的灌砂筒
(3) 标定灌砂筒下部圆锥体砂的质量（密度） ①标定罐体积 用水确定标定罐的容积v，准确至1mL。
②装砂、称重。 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。
Ⅱ 法
Ⅱ.2
5
4.5
45 15.2 12 2177 3 98 2677.2 38
击实仪 击实锤
手动击实筒
电动击实仪
（2）烘箱及干燥箱
（3）天平：感量0.01g。 （4）台秤：称量10 kg，感量5g。
(5)圆孔筛：孔径38 mm、25 mm、19 mm和5 mm各1个
(6)拌和工具：400 mm × 600 mm、深70 mm的金属盘、土铲。
落高 （cm
）
内径 高（ (cm) cm）
容积 层 (cm3 数
)
每 层 击 数
击实功 （kJ/m3
）
最大 径
(mm)
轻 型
Ⅰ.1
5
2.5
30
10 12.7 997 3 27 598.2 25
Ⅰ 法
Ⅰ.2
5
2.5
30 15.2 12 2177 3 59 598.2
38
垂 型
Ⅱ.1
5
4.5
45
10 12.7 997 5 27 2687.0 25
5、试验步骤
（1）方法选择 根据工程要求，按规定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），按规定选 用干土法（土重复或不重复使用）或湿土法。
（2）击实
①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。
小试筒
三层法时，每次约800～900 g （其量应使击实后的试样等于或 略高于筒高的1/3）；
使用方便 、快速，但 精度不高， 不宜用作仲 裁试验及验 收依据
钻心法
适用于检验从压 实的沥青路面上 钻取的沥青混合 料芯样试件的密 度，以评定沥青 面层的施工压实 度
土的击实试验 1、目的、定义和原理
由击实曲线可以看到：在低含水率时，干密度随含水率增加 而增加，当反密度达到某一最大值后，含水率增加干密度反 而减小。这一干密度的最大值称为最大干密度，相应的含水 率称为最优含水率。
（1）准确检测现场湿密度。 （2）准确检测含水量。取样测定含水量时，应防止水分散失， 取出的土样应混合均匀再从中采取试样测定含水量。 （3）密切注意土质性状，当土质发生变化时，应及时取样测定 最大干密度，确保计算采用的最大干密度的准确。
路基土和路面材料的含水量测定方法有烘干法、酒精燃烧法、 微波加热法和碳化钙气压法
密度 天然密度
饱和密度：
ห้องสมุดไป่ตู้
m
v
sat
ms
mw v
干密度
d
ms v
1 0.01w
灌砂法
不适用于 填石路堤 等有大孔 洞或大孔 隙材料的 压实度检 测
环刀法
适用于细粒土及 无机结合料稳定 细粒土的密度测 定和施工过程中 的压实度检验。 但无机结合料稳 定细粒土的龄期 不宜超过2d .
核子仪 测定
(7)其他：喷水设备、碾土器、盛土盘、量筒、推土器、铝盒、 修土刀、平直尺等。
4、试验准备
本试验可分别采用不同的方法准备试样
（1）干土法（土重复使用）将具有代表性的风干或在50℃ 温度下烘干的土样放在橡皮板上，用圆木棍碾散，然后过不 同孔径的筛（视粒径大小而定）。
对于小试筒，按四分法取筛下的土约3 kg；对于大试筒 ，同样按四分法取样（取出有代表性的土样）约6.5 kg。
估计土样风干或天然含水量，如风干含水量低于开始含水 量太多时，可将士样铺于一不吸水的盘上，用喷水设备均匀 地喷洒适当用量的水，并充分拌和，闷料一夜备用。
（2）干土法（土不重复使用）按四分法至少准备5个试样， 分别加入不同水份（按2%~3 %含水量递增），拌匀后焖料 一夜备用。
（3）湿土法（土不重复使用）对于高含水量土，可省略过 筛步骤，用手拣除大于38 mm的粗石子即可。保持天然含 水量的第一个土样，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，使含水量按2%~3%递减。
⑦重复上述②--⑥三次，取其平均值。
(4)填满标定罐所需砂的质量ma和密度
质量
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)
量砂的密度ρs
s
ma V
(5)检测步骤 取土
（4）取套筒，计算含水量
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下表规定取样。 两个试样含水量的精度应符合含水量试验规定。
最大料径（mm） 试样质量（g）
个数
最大料径（mm） 试样质量(g) 个数
小于5
15~20
2
约19
约250
1
约5
约50
1
约38
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
要求压实度，就是要分别测出分子与分母值，再计算出比值， 用百分率来表示。
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 实后的密实状况，压实度越高，密实度越大，材料整体性能越 好。因此，路基路面施工中，碾压工艺成为施工质量控制的关 键工序。
对于路基和路面基层，准确检测压实度要注意以下几个方面：
五层法时每次约400～500 g （其量应使击实后的试样等于 或略高于筒高的1/5）。
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 900 g（细粒土）～1100 g（粗粒土）；按三层法时， 每层需试样1 700 g左右。
②第一层击实
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，击实第一层。 ③其他几层击实
最佳含水量校正：
wo wo 1 0.01 p 0.01 p w2
式中 w o ——校正后的最佳含水量，%；
w o ——用粒径小于38 mm的土样试验所得的最佳含水量，%；
p ——粒径大于38 mm颗粒的百分数，%；
w 2 ——粒径大于38 mm颗粒的吸水量，%。
灌砂法现场压实度检测
1、试验原理
w ——土样原有含水量，%；
w1 ——要求达到的含水量，%。
6、结果整理
（1）计算各含水量下的干密度。按下式计算击实后各点的干密度：
d /(1 0.01w)
式中：d ——干密度，g/cm3；
——湿密度，g/cm3；
w ——含水量，%。
（2）求最大干密度和最佳含水量。
以干密度为纵坐标，含水量为横坐标，绘制干密度与含水 量的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干 密度和最佳含水量。如曲线不能绘出明显的峰值点，应进 行补点或重做。