公路工程测试技术课件：单元四路基路面压实度检测.ppt

1、 课题一课题一 概述概述 课题二课题二 挖坑挖坑灌砂法测定压实度灌砂法测定压实度 课题三课题三 环刀法测定压实度环刀法测定压实度 课题四课题四 钻芯法测定沥青路面面层压实度钻芯法测定沥青路面面层压实度 课题五课题五 核子仪测定压实度核子仪测定压实度 课题六课题六 压实度评定压实度评定 单元四 路基路面压实度检测 熟悉路基路面压实的作用。熟悉路基路面压实的作用。 熟悉路基路面压实度的概念和计算公式。熟悉路基路面压实度的概念和计算公式。 掌握室内标准密度的确定方法。掌握室内标准密度的确定方法。 掌握现场密度试验检测方法。掌握现场密度试验检测方法。课题一课题一 概述概述 单元四 路基路面压实度检测

2、单元四 路基路面压实度检测 路基路面压实质量是公路工程施工质量管理重要的指标之一，压实度越高，密实度越大，材料整体性能就越好。若压实不足，则路面容易产生车辙、裂缝、沉陷及整个路面的剪切破坏，如下图所示。 单元四 路基路面压实度检测 车辙 裂缝 沉陷 路基路面压实度检测是工程现场经常要做的一个检测项目，是确定路基路面密实度的一种方法。但是现场测定压实度的方法有很多，怎样选用合适的方法呢？下面来了解路基路面现场测定压实度常用的方法。 单元四 路基路面压实度检测 一、路基路面压实的作用一、路基路面压实的作用1.使路基土和路面材料的强度大大增加。2.压实可以减少路面在行车荷载作用下产生的形变。3.压实

3、可以增加路基和路面材料的不透水性和强度稳定性，并保证其使用质量。 单元四 路基路面压实度检测 二、压实度的概念和计算公式二、压实度的概念和计算公式 压实度的测定主要包括室内标准密度（最大干密度）确定和现场室内标准密度（最大干密度）确定和现场密度试验密度试验。 用干密度除以最大干密度即是土的压实度。压实度公式见式（4-1-1）： （4-1-1） 式中： K 测试地点的施工压实度（%）； 试样的干密度（g/cm3）； 击实试验得到的试样的最大干密度或其他标准密（g/cm3）。 单元四 路基路面压实度检测 100cdKdc 单元四 路基路面压实度检测 三、室内标准密度（最大干密度）的确定三、室内标准

4、密度（最大干密度）的确定 路基和路面基层的压实度以室内击实试验得出的最大干密度为标准密度；沥青混合料标准密度，以沥青拌和厂每天取样试验的马歇尔试件密度、试验路段的密度或是每天实测的最大理论密度。 1.1.路基土室内标准密度的确定路基土室内标准密度的确定 路基土最大干密度试验方法主要有击实法、振动台法和表面振动压实仪法。各方法的适用范围见表4-1-1。 单元四 路基路面压实度检测 表表4-1-1 4-1-1 路基土最大干密度确定方法比较路基土最大干密度确定方法比较 试验方法试验方法适用范围适用范围土的粒组土的粒组 轻型击实法轻型击实法 小试筒适用粒径不大于小试筒适用粒径不大于20mm的土的土细粒

5、土细粒土重型击实法重型击实法 大试筒适用粒径不大于大试筒适用粒径不大于40mm的土的土 粗粒土粗粒土小试筒小试筒大试筒大试筒试验方法试验方法适用范围适用范围土的粒组土的粒组 振动台法振动台法本试验规定采用振动台法测定无粘性自由排水本试验规定采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。粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。本试验方法适用于通过本试验方法适用于通过0.074mm标准筛的干颗标准筛的干颗粒质量百分数不大于粒质量百分数不大于15%的无粘性自由排水粗粒的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土。土和巨粒土。对于最大颗粒大于对于最大颗粒大于60mm的巨粒土，因受试筒的巨

6、粒土，因受试筒容许最大粒径的限制，宜按相似级配法的规定处容许最大粒径的限制，宜按相似级配法的规定处理理 粗粒土粗粒土巨粒土巨粒土单元四 路基路面压实度检测 试验方法试验方法适用范围适用范围土的粒组土的粒组 表面振动压实仪法表面振动压实仪法本试验规定采用振动台法测定无粘性自由排水本试验规定采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。粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。本试验方法适用于通过本试验方法适用于通过0.074mm标准筛的干颗标准筛的干颗粒质量百分数不大于粒质量百分数不大于15%的无粘性自由排水粗粒的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土。土和巨粒土。对于最大颗粒大

7、于对于最大颗粒大于60mm的巨粒土，因受试筒的巨粒土，因受试筒容许最大粒径的限制，宜按相似级配法的规定处容许最大粒径的限制，宜按相似级配法的规定处理理 粗粒土粗粒土巨粒土巨粒土单元四 路基路面压实度检测 2.2.路面基层材料室内标准密度的确定路面基层材料室内标准密度的确定 常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料基层，粒料类基层最大干密度的确定可参照粗粒土和巨粒土的振动法。半刚性材料基层材料按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTG E51-2009）执行，用标准击实法求的。但当粒料含量高（50%以上）时，击实法得出的最大干密度并不标准，此时应采用更为科学的理论计算法或振动击实法作为标准密度的

8、确定方法。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 为什么当路面基层材料粒料含量高（50%以上）时，不能采用标准击实法来求最大干密度呢？ 单元四 路基路面压实度检测 由于击实筒空间的限制，采用标准击实法不能求得真正的最大干密度。 3. 3.沥青混合料室内标准密度的确定沥青混合料室内标准密度的确定 沥青混合料标准密度的确定，按沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）附录E的规定，有三种标准密度，一是当天的马歇尔试验的试件密度；二是试验路段的密度；三是每天实测的最大理论密度。在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，根据表4-1-2的适用范围选用合适的方法 。单元四 路基路面

9、压实度检测 表表4-1-2 4-1-2 压实沥青混合料密度试验方法及适用范围比较压实沥青混合料密度试验方法及适用范围比较 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 沥青混凝土按混合料的密实程度不同，可分为密级配、半开级配和开级配等几类，开级配混合料也称沥青碎石。其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用，强度高，整体性好，是修筑高级沥青路面的代表性材料，应用得最广。各国对沥青混凝土制订有不同的规范，我国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范，以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土，又细分为型和型，型的孔隙率为3(或2)6%,属密级配型；型为610%,属半开级配型；空隙率10%以上者称为沥青碎

10、石，属开级配型。 四、现场密度试验检测方法四、现场密度试验检测方法 本模块仅介绍现场压实度测试的4种方法，即灌砂法、环刀法、核子仪法和钻芯法。 单元四 路基路面压实度检测 试验方法试验方法 实物图实物图 简要说明简要说明 适用范围适用范围灌砂法 灌砂法是利用清洁干净的标准砂来只置换试洞中的集料，并结合集料的含水量来推算出试样的实测干密度 适用于在现场测定基层（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。但不适用于填石路堤等大孔洞或大孔隙材料的压实度检测单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 试验方法试验方法实物图实物图简要说明简要说明适用范围适用范围环刀法 环刀

11、法是测量现场密度的传统方法，用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度 适用于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，且宜用于施工过程中的压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 试验方法试验方法实物图实物图简要说明简要说明适用范围适用范围 核子仪法 核子仪法是利用放射性元素(通常是射线和中子射线)测定土或路面材料密度和含水量,并计算施工压实度 适用于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率，并计算施工压实度。适用于施工质量的现场快速评定,不宜用做仲裁试 单元四 路基路面压实度检测 试验方法试验方法实物图实物图

12、简要说明简要说明适用范围适用范围钻芯法 钻芯法是利用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，来评定沥青混凝土面层的施工压实度 适用于检测从压实的沥青路面上钻取的沥青混合料芯样试件的密实度，以评定沥青面层的施工压实度，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 单元四 路基路面压实度检测 以上四种现场密度试验检测方法各有其适用范围，在实际应用时要严格区分，正确选用，以保证数据的正确性。 对课题引入所描述的青岛某地区在建二级公路路基填土压实度检测，需按照如下流程进行： 采集试样室内标准密度检测，确定最大干密度现场标准密度检测，测定现场密度把以上两次测得的数值进行比对，

13、计算压实度最后给出结论，确定压实度是否合格。本课题主要根据现场条件，对压实度检测方法进行选择。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 1. 1.室内标准密度检测方法选择室内标准密度检测方法选择 工作课题中路基土为粉质中液限粘土，可采用标准击实法来得出该路基土的室内标准密度，具体操作方法可详见教材土质与筑路材料。 2. 2.现场密度检测方法选择现场密度检测方法选择 由于路基土为粉质中液限粘土，根据表4-1-3，可以采用灌砂法或者环刀法来测定现场密度。 1.公路土工试验规程（JTG E402007）。2.公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）。3.公路工程无

14、机结合料稳定材料试验规程（JTG E51-2009）。4.公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)。5.公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)。 单元四 路基路面压实度检测 1.压实的作用是什么？现场压实质量用什么指标来衡量？ 2.请写出压实度计算公式，并说出公式中各参数的含义。 3.路基路面现场密度检测方法有哪些？各方法的适用范 围是什么？ 单元四 路基路面压实度检测 熟悉灌砂法的基本原理及适用范围。熟悉灌砂法的基本原理及适用范围。 熟悉灌砂法测定压实度的程序。熟悉灌砂法测定压实度的程序。 掌握用灌砂法检测和评定压实度的方法与步骤。掌握用灌砂法检测和评定压实度的

15、方法与步骤。 课题二课题二 挖坑灌砂法测定压实度挖坑灌砂法测定压实度 单元四 路基路面压实度检测 一、灌砂法的基本原理及适用范围一、灌砂法的基本原理及适用范围 灌砂法基本原理是利用粒径0.300.60mm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），并结合集料的含水量来推算出试样的实测干密度。 灌砂法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基上各种材料的压实度，但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。单元四 路基路面压实度检测 二、灌砂法测定压实度的程序二、灌砂法测定压实度的程序 单元四 路基路面压实度检

16、测 为什么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呢？ 单元四 路基路面压实度检测 用灌砂法评定压实度，需按照如下流程进行： 准备仪具与材料确定室内标准密度（在此不做介绍）测定标准量砂的密度选定试验地点，按规范挖取一个试洞用量砂体积置换试洞体积计算该测点的湿密度和干密度，计算压实度挖坑灌砂试验，求算每一测点的压实度Ki压实度评定（计算评定段的压实度代表值K，根据压实度检验评定要求判断压实度是否合格）。 单元四 路基路面压实度检测 名称名称实物图片实物图片结构结构小型灌砂筒小型灌砂筒大型灌砂筒大型灌砂筒储砂筒直径(mm)容积(cm3)10021201504600流砂孔直径(mm)

17、1015金属标定罐内径(mm)外径(mm)100150150200金属方盘基板边长(mm)深(mm)中孔直径(mm)3504010040050150单元四 路基路面压实度检测 1. 1.准备仪具与材料准备仪具与材料 （1）灌砂筒、标定罐及基板的主要尺寸见表4-2-2 。 单元四 路基路面压实度检测 按公路路基路面现场测试规程（JTG E602008），采用挖坑灌砂法测定压实度时，应符合下列规定： 1当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时,宜采用100mm的小型灌砂筒测试。 2当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度超过150mm,但不

18、超过200mm时，宜采用150mm的大型灌砂筒测试。 （4）玻璃板 （5）试样盘 （6）天平或台秤 （7）含水率测定器具 （8）量砂：粒径0.300.60 mm清洁干燥的砂，质量约2040 kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的湿度达到平衡。 （9）盛砂的容器 （10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等单元四 路基路面压实度检测 2.2.确定室内标准密度确定室内标准密度 采集该公路路基填土试样进行室内击实试验，得到最大干密度（dmax），及最佳含水率(w0)。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 3. 3.在试验室测定标准量砂的密度在试验室测

19、定标准量砂的密度 （1）按规定选用适宜的灌砂筒。 （2）标定灌砂筒下部圆锥体内装砂的质量： 1）向灌砂筒内装砂至距筒顶至距筒顶15mm左右左右为止，称取装入筒内砂的质量m1，准确至1g。以后每次标定及试验每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变都应该维持装砂高度与质量不变，如图4-2-3所示。 m1图4-2-3 称（筒+砂）总质量m1 单元四 路基路面压实度检测 筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同，这就直接影响了量砂的密度。每次标定及以后的试验都维持这个质量不变。因为标定时，只要砂总重相同, 即砂的自重一样，显然

20、其下落速度也能保持一致，从而提高量砂使用的准确性。 单元四 路基路面压实度检测 2）开关打开，将灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口的圆孔及开关铁板中心的圆孔上下对准重叠在一起，让砂自由流出，并使流出砂的体积流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（或等于标定罐的容与工地所挖试坑内的体积相当（或等于标定罐的容积）积），然后关上开关，如图4-2-4所示。 图4-2-4 流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当 为什么现场试洞深度应尽量与室内标定罐深度一致？（小提示：量砂的下落速度与深度有关，进而影响试洞内量砂的密实度。） 单元四 路基路面压实度检测 3）轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂

21、流出，直至筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒，如图4-2-5a、b所示。 单元四 路基路面压实度检测 a）把装有余砂的筒放在玻璃板上 b) 小心取下灌砂筒 图4-2-5 让灌砂筒中砂流出 4）如图4-2-6所示，收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。玻璃板上砂就是填满筒下部圆锥体的砂m2。单元四 路基路面压实度检测 m2图4-2-6 称玻璃板上砂的质量m2 5）重复上述测量三次，取其平均值。 （4）按下列步骤标定量砂的松方密度 (g/ )。 1）用水确定标定罐的容积V，准确至1mL，如图4-2-7所示。 单元四 路基路面压实度检测 图4-2-7 测定标定罐的的容积

22、3cm 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。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（见图4-2-8）。单元四 路基路面压实度检测 图4-2-8 筒内剩余砂的质量m3 m3 3）按式(4-2-1)计算填满标定罐所需砂的质量ma。 （4-2-1） 式中： 标定罐中砂的质量（g）； 装入灌砂筒内的砂及筒的总质量(g)； 灌砂筒下部圆锥体内砂的质量(g)； 灌砂入标定罐后，筒内剩余砂及筒 的质量（g）。 4）重复上述测量三次，取其平均值。 单元四 路基路面压实度检测 321ammmmam1m2m3m 5）按式

23、(4-2-2)计算量砂的松方密度 ： （4-2-2） 式中： 量砂的松方密度（g/cm3）； V 标定罐的体积（cm3）。 Vmass单元四 路基路面压实度检测 4. 4.称取量砂灌入试洞，用量砂体积置换试洞体积称取量砂灌入试洞，用量砂体积置换试洞体积 （1）在测试地点，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。 单元四 路基路面压实度检测 （2）当表面粗糙度较大时，则将盛有量砂（m5）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，开关打开，让砂流入基板中间的圆孔上，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，如图4-2-9所示。 （4）取走基板，并将留在

24、试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。 单元四 路基路面压实度检测 图4-2-9 现场标定灌砂筒锥砂的质量 如果在表面粗糙的测点处不做以上步骤测得m6，而直接凿洞灌砂，对最终测得的结果会有何影响？ 单元四 路基路面压实度检测 （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，试洞的深度应等于测定层厚度试洞的深度应等于测定层厚度，称全部取出材料的总质量为mw，准确至1g，如图4-2-10a、b所示。 a） 挖试洞 b）凿松的材料装袋 图4-2-10 现场挖坑程序图单元四 路基路面压实度检测 mw 当需要检测结构层厚度时，应先测量厚度后再进行

25、以上步骤。 单元四 路基路面压实度检测 （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，测定其含水率（w，以%计）。 样品的数量如下：用小型灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。用大型灌砂筒测定时，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。单元四 路基路面压实度检测 （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

26、，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒注意勿碰动灌砂筒。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，如图4-2-11所示。a）灌砂 b) 称筒及余砂质量图4-2-11 现场灌砂程序示意图 单元四 路基路面压实度检测 （7）如清扫干净的平坦表面粗糙度不大，可以省去（2）和（4）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。 单元四 路基路面压实度检测 （8）仔细取出

27、试洞内的量砂，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。 单元四 路基路面压实度检测 5. 5.计算该点的湿密度和干密度，计算该测点的压实度计算该点的湿密度和干密度，计算该测点的压实度 （1）按式分别计算填满试坑所用砂的质量mb（g）： 1）灌砂时，试坑上放有基板时： (4-2-3) 2）灌砂时，试坑上不放基板时： （4-2-4）式中： 填满试坑时所用砂的质量（g）； 灌砂前灌砂筒及砂的总质量（g）； 灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）； 灌砂后，灌砂筒内剩余砂及筒的质量（g）； 灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗

28、糙表面间砂的合计质量（g）。单元四 路基路面压实度检测 1456bmmmmm241mmmmbbm1m2m4m4m65mm , 3）计算试坑材料的湿密度w(g/cm3): （4-2-5） 式中： 试坑中取出的全部材料的质量（g）； 量砂的松方密度（g/cm3）； 4）计算试坑材料的干密度d(g/cm3)： （4-2-6）式中：w试坑材料的含水率（%）。 5）当为水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土的场合，计算干密度 （4-27）式中： 试坑中取出的稳定土的烘干质量（g）。单元四 路基路面压实度检测 sbwwmmwms1 0.01dww：)/(3cmgdsbddmmdm 6）计算施工压实度： 10

29、0 （4-2-8）式中： 测试地点的施工压实度（%）； 试样的干密度（%）； 由试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。 7）各种材料的干密度均应准确至0.01g/cm3。单元四 路基路面压实度检测 dcKKdc 6.6.按要求的检测频率按照以上步骤重复进行挖坑按要求的检测频率按照以上步骤重复进行挖坑灌砂试验，求算每一测点的压实度灌砂试验，求算每一测点的压实度Ki （表（表4-2-34-2-3、表、表4-4-2-42-4见教材）。见教材）。 通过以上填表计算，测得工作课题中某一级公路路基填土一个测点处压实度为95.9%。按要求的检测频率按照以上步骤重复进行挖坑灌砂试验，求算在评定段内每一测点

30、的压实度Ki。计算评定段的压实度代表值K，根据规范要求判断压实度是否合格。 7.7.压实度评定压实度评定 工作课题中某一级公路路基填土压实度检测结果如表4-2-5所示，压实度标准 =95%。由于是一级公路路基填土，因此取保证率90%来评定该路段的压实度（表4-2-5见教材）。 解：经计算 =95.945%, S=0.903% 查附表A得 =0.297 =95.945-0.9030.297=95.68 故 ，且因单点压实度全部大于规定值减2个百分点，所以该路段压实度的合格率为100%。单元四 路基路面压实度检测 0KKnt/90. 0ntSkKa/0KK0K 为使试验规范，结果准确，应注意以下几

31、个环节。 1量砂要规则，若更换量砂，必须重测其松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做； 2地表面处理要平整，尽量使用基板，或使检测表面光滑平整； 3在挖坑时试坑周壁应笔直； 4. 现场测试时，储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致； 5无论是室内还是现场标定灌砂筒锥砂的质量，灌砂筒内装砂质量为m5，而非m1； 6灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚。单元四 路基路面压实度检测 1.简述灌砂法实验的基本原理。2.简述灌砂法测定现场压实度的要点。3.简述灌砂法室内标定量砂密度的试验方法及步骤。单元四 路基路面压实度检测 4.对某公路路基压实质量进行检查时，压实度检测结果如下表所示，压实度标准 =95

32、%。试按保证率95%对该路段进行质量评定，并计算该路段的得分。（规定极值91%）。单元四 路基路面压实度检测 0K表表4-2-4 4-2-4 压实度检测结果压实度检测结果 序号12345678910压实度（%）96.895.393.593.496.196.095.996.796.397.5序号11121314151617181920压实度（%）95.495.895.094.795.296.395.395.598.094.9 熟悉环刀法测定压实度的基本原理及适用范围。熟悉环刀法测定压实度的基本原理及适用范围。 掌握用环刀法检测和评定压实度的方法与步骤。掌握用环刀法检测和评定压实度的方法与步骤。

33、课题三课题三 环刀法测定压实度环刀法测定压实度 单元四 路基路面压实度检测 对于单元四课题二中的在建一级公路，路基填土为粉质中液限黏土，也可以用环刀法来测定该层土基的现场密度，以此来确认该层路基压实度是否合格（该填土路基压实度标准为95%。）。本课题采用环刀法检测现场密度。 单元四 路基路面压实度检测 环刀法的基本原理及适用范围环刀法的基本原理及适用范围 环刀法基本原理是用已知质量及容积的环刀（国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm），切取土样，使土样的体积与环刀容积一致，通过测定环刀内土样的干密度来判定压实度。 环刀法适用于现场测定细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测

34、定。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2天，且宜用于施工过程中的压实度检验。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 由于受环刀容积限制，用此法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度，它不能代表整个碾压层的平均密度。 怎样打环刀才能使其测得的密度能代表整个碾压层的平均密度呢？ （小提示：只有使环刀所取的土恰好在碾压层中间部位，其测得的密度能代表整个碾压层的平均密度，且才可能与灌砂法的结果大致相同。） 单元四 路基路面压实度检测 采用环刀法来测定某二级公路路基填土的压实度，按照如下流程进行： 准备仪具与材料确定室内标准密度（在此不做介绍）现场选点，进行取样计算试样的

35、湿密度，测定试样的含水率并计算干密度，并计算压实度求算每一测点的压实度Ki压实度评定。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 1. 1.准备仪具与材料准备仪具与材料 （1）人工取土器 （2）电动取土器 （4）天平 （4）其他：镐、小铁楸、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水率设备等。图4-3-1 人工取土器图4-3-2 电动取土器 单元四 路基路面压实度检测 2.2.确定室内标准密度确定室内标准密度 按有关试验方法对检测试样用同种材料进行试验，得到最大干密度（dmax）及最佳含水率(w0)。 单元四 路基路面压实度检测 3. 3. 现场选点，将取土器（环刀）放置

36、于土基上进行现场选点，将取土器（环刀）放置于土基上进行取样取样 （1）用人工取土器测定黏性土黏性土（本次工作课题中为粉质中液限黏土）及无机结合料稳定细粒土无机结合料稳定细粒土密度的步骤： 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3030cm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。单元四 路基路面压实度检测 3030cm压实的路基 3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 4）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

37、 锤击导杆将环刀打入土层单元四 路基路面压实度检测 5）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。 拆下导杆挖出环刀及试样单元四 路基路面压实度检测 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。 拆掉套筒及锲口后的试件 用修土刀削平环刀两边余土的试件 7）擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量 ，准确至0.1g。单元四 路基路面压实度检测 1m称环刀及土样质量 8）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水率（W）。单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 （2）用人工取土器测定砂性土砂性土或砂层砂层密度时的步骤 1）如为湿润的砂土，试验

38、时不需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，直到砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。 2）削掉环刀口上多余砂土，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，另一手用小铁楸将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀反转过来，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（ ）。准确至0.1g。 5）自环刀中取具有代表性的试样测定其含水率 。 6）干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中。1m单元四 路基路面压实度检测 （4）用电动取土

39、器测定无机结合料稳定细粒土无机结合料稳定细粒土和硬塑硬塑土土密度的步骤 1）装上所需规格的取芯头。 2）将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接入取芯机电源插口。 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，装入铝盒，送往试验室外备用。 4）用天平称量土芯加套筒质量 ，从土芯中心部分取试样测定含水率。1m （4）本试验须进行两次平行测定两次平行测定，其平行差值不得大于不得大于0.03 g/cm3，求其算术平均值。 4. 4. 根据取出试样的质量及环刀体积（已知）计算试样的根据取出试样的质量及环刀体积（已知）计算试样的湿密度，测定试样的含水率并计

40、算干密度，计算压实度湿密度，测定试样的含水率并计算干密度，计算压实度 （1）计算试样的湿密度及干密度 单元四 路基路面压实度检测 试样的湿密度 试样的干密度 （4-3-2)（4-3-1) 上述式中： 试样的湿密度（g/cm3）； d 试样的干密度（g/cm3）； m1 环刀或取芯套筒与试样合计质量（g）； m2 环刀或取芯套筒质量（g）； d 环刀或取芯套筒直径（cm）； h 环刀或取芯套筒高度（cm）； 试样的含水率（%）。 单元四 路基路面压实度检测 （2）按式（4-3-3)计算施工压实度： （4-3-3）式中： K 测试地点的施工压实度（%）； 试样的干密度（g/cm3）； 击实试验得到

41、的试样的最大干密度（g/cm3）。 单元四 路基路面压实度检测 100dKcdc 5. 5. 按要求的检测频率按照以上步骤重复进行环刀按要求的检测频率按照以上步骤重复进行环刀试验，求算每一测点的压实度试验，求算每一测点的压实度Ki i 环刀法压实度试验记录见表4-3-1。 观看试验记录表 单元四 路基路面压实度检测 通过以上填表计算，测得工作课题中路基填土一个测点处压实度为95.9%。按要求的检测频率按照以上步骤重复进行环刀试验，求算在评定段内每一测点的压实度Ki。 6. 6.压实度评定压实度评定 该计算过程可参考“课题课题2 2 灌砂法测定压实度灌砂法测定压实度”中的内容，在此就不重复了。

42、用环刀法测量现场密度，具有仪器简单、操作方便的特点。为提高试验精度，结果准确，应规范操作环刀，并且注意以下几点。 1.试验过程保证试样原有的密实度； 2.使用环刀时应刃向下，使其垂直均匀受力下切，使用前可将环刀涂抹少许凡士林； 3.环刀每年至少校正一次，并求出其体积和质量。 4.环刀两端土必须修平，不能有凹凸不平现象； 5.对于湿润或干燥砂土，用两手平稳垂直地压下环刀即可。 单元四 路基路面压实度检测 1.简述环刀法测定压实度的基本原理。2.环刀法测定压实度的检测仪器有哪些？简述其试验步骤。单元四 路基路面压实度检测 熟悉核子仪测定压实度的基本原理及适用范围。熟悉核子仪测定压实度的基本原理及适

43、用范围。 掌握用核子仪检测和评定压实度的方法与步骤。掌握用核子仪检测和评定压实度的方法与步骤。 课题四课题四 核子仪测定压实度核子仪测定压实度 单元四 路基路面压实度检测 在单元四课题二中，若想快速测定现场密度来评定施工质量（测试一个检测点只需要两、三分钟），可利用核子仪法来测定该层土基的干密度，以此来确认该层路基压实度是否合格（该填土路基压实度标准为95%）。 单元四 路基路面压实度检测 核子仪法的基本原理及适用范围核子仪法的基本原理及适用范围核子仪法是利用放射性元素(通常是射线和中子射线)测定土或路面材料密度和含水量，并计算施工压实度。核子仪法适用于现场用核子密度仪以散射法或直接透射法测定

44、路基或路面材料的密度和含水率。单元四 路基路面压实度检测 用核子仪法评定压实度，需按照如下流程进行： 准备仪具与材料确定室内标准密度（在此不做介绍）仪器的标定现场选点，将核子仪放置于测点上，选用散射法或者直接透射法测量，读取显示的各项数值检测结果计算求算每一测点的压实度Ki压实度评定。 单元四 路基路面压实度检测 单元四 路基路面压实度检测 1.1.准备仪具与材料准备仪具与材料 （1）核子密度湿度仪 核子密度湿度仪实物图 单元四 路基路面压实度检测 （2）细砂：0.150.3mm。 （4）天平或台秤。 （4）其他：毛刷等。 2.2.确定室内标准密度确定室内标准密度 室内标准密度按要求在实验室内

45、测定，具体方法不再描述。 单元四 路基路面压实度检测 3. 3.仪器的标定仪器的标定 4. 4.现场选点，将核子仪平稳放置于测点上，根据路基现场选点，将核子仪平稳放置于测点上，根据路基或路面材料选用散射法或者直接透射法或路面材料选用散射法或者直接透射法。 用细砂填平测试位置的方法 在路表面上打孔的方法 5. 5.打开仪器进行测量，读取显示的各项数值打开仪器进行测量，读取显示的各项数值 单元四 路基路面压实度检测 用散射测定的方法 用直接透射法测定的方法 6.6.检测结果计算检测结果计算 （1）计算施工干密度及压实度： （4-4-1） （4-4-2） 式中： K 测试地点的施工压实度（%）； w

46、 含水量以小数表示； W 试样的湿密度（g/cm3）； d 试样的干密度（g/cm3）； 0 此次试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。 单元四 路基路面压实度检测 wwd11000dK单元四 路基路面压实度检测 7. 7.按要求的检测频率按照以上步骤重复进行试验，按要求的检测频率按照以上步骤重复进行试验，求算每一测点的压实度求算每一测点的压实度Ki i 核子仪法压实度检测记录表见表4-4-1。 通过以上填表计算，测得工作课题中某二级公路路基填土在评定段内每一测点的压实度Ki。 8.8.压实度评定压实度评定 该计算过程可参考“课题二 灌砂法测定压实度”中的内容，在此就不重复了。 核子湿密度

47、仪在操作工程中必须注意以下安全事项。 1仪器工作时，所有人员均应退至到距离仪器2m以外的地方。 2仪器不使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装入专用仪器箱内，放置在符合核辐射安全规定的地方。 3仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专人使用。单元四 路基路面压实度检测 1.核子仪测定压实度的优缺点是什么？2.简述核子仪测定压实度的步骤。 单元四 路基路面压实度检测 了解钻芯法测定压实度的流程。了解钻芯法测定压实度的流程。 熟悉钻芯法测定沥青路面面层压实度的方法与步骤。熟悉钻芯法测定沥青路面面层压实度的方法与步骤。课题四课题四 钻芯法测定沥青路面面层压实度钻芯法测定沥青路面面层压实度 单元四 路

48、基路面压实度检测 青岛某地区在建二级公路，沥青混凝土面层刚刚碾压完毕，现在利用钻芯法来测定该沥青混凝土面层的施工压实度，以此来确认面层压实度是否合格。 钻芯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，以评定沥青混凝土面层的施工压实度。本课题就是采用钻芯法测量沥青路面面层的压实度。 单元四 路基路面压实度检测 用钻芯法评定压实度，需按照如下流程进行：用钻芯法评定压实度，需按照如下流程进行： 确定室内标准密度准备仪具和材料选择测点，钻取芯样测定试件的表观密度或毛体积密度计算压实度求算每一测点的压实度Ki压实度评定。 单元四 路基路面压实度检测 1.1.确定室内标准密度确定室内标准

49、密度 2. 2.准备仪具与材料准备仪具与材料 （1）路面取芯钻机 （2）天平 （4）溢流水槽。 （4）吊篮。 （5）石蜡。 （6）其他：卡尺，毛刷，小勺，取样袋（容器），电风扇。 单元四 路基路面压实度检测 取芯机单元四 路基路面压实度检测 3. 3.在路面按随机法选择测点，钻取芯样在路面按随机法选择测点，钻取芯样 沥青混凝土芯样直径不宜小于不宜小于100mm100mm。 在选定地点钻芯 提起钻芯机 取出芯样单元四 路基路面压实度检测 当有试验要求不能用水冷却时，应采用干钻孔，此时为保护钻头，可先用干冰约3kg放在取样位置上冷却路面约1h，钻孔时通以低温CO2等冷却气体以代替冷却水。 单元四

50、路基路面压实度检测 4.4.测定试件的表观密度或毛体积密度测定试件的表观密度或毛体积密度 （1）清洗钻取的试件。 （2）将试件晾干。 （4）按现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）的沥青混合料试件密度试验方法测定试件密度。 图4-5-5 试件晾干单元四 路基路面压实度检测 5. 5.计算压实度计算压实度 （1）当计算压实度的标准密度采用每天试验室实测的马歇尔击实试件密度或试验路段钻孔取样密度时，沥青面层的压实度按式（4-5-1）计算。 （4-5-1) 式中：K 沥青面层某一测定部位的压实度（%）； s 沥青混合料芯样试件的表观密度或毛体积密度（g/cm3）； 。 沥青