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挖坑灌砂法測(cè)定壓實(shí)度試驗(yàn)指導(dǎo)書
1 目的和適用范圍
1.1 本試驗(yàn)法適用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定基層(或底基層)、砂石路面及路基土的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度檢測(cè),,但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的材料壓實(shí)層的壓實(shí)度檢測(cè),。
1.2 用挖坑灌砂法測(cè)定密度和壓實(shí)度時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)當(dāng)集料的**粒徑小于13.2mm,、測(cè)定層的厚度不超過150mm時(shí),,宜采用φ100mm的小型灌砂筒測(cè)試,。
(2)當(dāng)集料的**粒徑等于或大于13.2mm,,但不大于31.5mm,,測(cè)定層的厚度不超過200mm時(shí),應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試。
2 儀具與材料技術(shù)要求
本試驗(yàn)需要下列儀具與材料:
(1)灌砂筒:有大小兩種,根據(jù)需要采用,。儲(chǔ)砂筒筒底中心有一個(gè)圓孔,,下部裝一倒置的圓錐形漏斗,漏斗上端面開口,,直徑與儲(chǔ)砂筒底中心有一個(gè)圓孔,漏斗焊接在一塊鐵板上,,鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接,。在儲(chǔ)砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為一薄鐵板,,一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起,,另一端伸出筒身外,,開關(guān)鐵板上也有一個(gè)相同直徑的圓孔,。
(2)金屬標(biāo)定罐:用薄鐵板制作的金屬罐,,上端周圍有一罐緣,。
(3)基板:用薄鐵板制作的金屬方盤,,盤的中心有一圓孔。
(4)玻璃板:邊長(zhǎng)約500--600mm的方形板。
(5)試樣盤:小筒挖出的試樣可用飯盒存放。大筒挖出的試樣可用300mm×500mm×400mm的搪瓷盤存放,。
(6)天平或臺(tái)秤:稱量10--15kg,,感量不大于1g,。用于含水量測(cè)定的天平精度,,對(duì)細(xì)粒土、中粒土,、粗粒土宜分別為0.01g,、0.1g、1.0g,。
(7)含水量測(cè)定器具:如鋁盒,、烘箱等。
(8)量砂:粒徑0.3~0.6mm清潔干燥的砂,,約20-40kg,,使用前須洗凈、烘干,,并放置足夠的時(shí)間,,使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。
(9)盛砂的容器:塑料桶等,。
(10)其它:鑿子,、螺絲刀、鐵錘,、長(zhǎng)把勺,、長(zhǎng)把小簸箕、毛刷等,。
表1 灌砂儀的主要尺寸要求
結(jié)構(gòu) | 小型灌砂筒 | 大型灌砂筒 | |
儲(chǔ)砂筒 | 直徑 | 100 | 150 |
容積 | 2120 | 4600 | |
流砂孔 | 直徑 | 10 | 15 |
金屬標(biāo)定罐 | 內(nèi)徑 | 100 | 150 |
外徑 | 150 | 200 | |
金屬方盤基板 | 邊長(zhǎng) | 350 | 400 |
深 | 40 | 50 | |
中孔 | 直徑(mm) | 100 | 150 |
注:如集料的**粒徑超過31.5mm,,則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標(biāo)定罐的尺寸。如集料的**粒徑超過53mm,,灌砂筒和現(xiàn)場(chǎng)試洞的直徑應(yīng)為200mm,。
3 方法與步驟
3.1 按現(xiàn)行試驗(yàn)方法對(duì)檢測(cè)對(duì)象試樣用同一種材料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),得到**干密度(ρc)及**含水量,。
3.2 按規(guī)定選用適宜的灌砂筒,。
3.3 按下列步驟標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量:
(1)在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止,稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量m1,,準(zhǔn)確至1g,。以后每次標(biāo)定及試驗(yàn)都應(yīng)該維持持裝砂高度與質(zhì)量不變。
(2)將開關(guān)打開,,使灌砂筒筒底的流砂孔,、圓錐形漏斗上端開口圓孔及形狀鐵板中心的圓上下對(duì)準(zhǔn),讓砂自由流出,,并使流出砂的體積與工地所挖坑內(nèi)的體積相當(dāng)(或等于標(biāo)定罐的容積),,然后關(guān)上開關(guān)。
(3)不晃動(dòng)儲(chǔ)砂筒的砂,,輕輕地將罐砂筒移至玻璃板上,,將開關(guān)打開,讓砂流出,,直到筒內(nèi)砂不再下流時(shí),,將開關(guān)關(guān)上,并細(xì)心地取走灌砂筒,。
(4)收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,,準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿筒下部圓錐體的砂(m2),。
(5)重復(fù)上述測(cè)量三次,,取其平均值。
3.4 按下列標(biāo)定量砂的松方密度ρs(g/cm3),;
(1)用水確定標(biāo)定罐的容積Ⅴ,準(zhǔn)確至1mL,。
(2)在儲(chǔ)砂筒中裝入質(zhì)量為m1的砂,,并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,,讓砂流出,。在整個(gè)流砂過程中,不要碰動(dòng)灌砂筒,,直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí),,將開關(guān)關(guān)閉。取下灌砂筒,,稱取筒內(nèi)剩余的質(zhì)量(m3),,準(zhǔn)確至1g。
(3)按式(1)計(jì)算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量ma(g):
ma= m1-m2-m3 (1)
式中:ma——標(biāo)定罐中砂的質(zhì)量(g),;
m1——裝入灌砂筒內(nèi)的砂的總質(zhì)量(g),;
m2——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g);
m3——灌砂入標(biāo)定罐后,筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(g),;
(4)重復(fù)上述測(cè)量三次,,取其平均值。
(5)按式(2)計(jì)算量砂的單位質(zhì)量ρs,;
ρs=ma/v (2)
式中:ρs——量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)
V——標(biāo)定罐的體積(cm3)
3.5 試驗(yàn)步驟
(1)在試驗(yàn)地點(diǎn),,選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,,其面積不得小于基板面積,。
(2)將基板放在平坦表面上,當(dāng)表面的粗糙度較大時(shí),,則將盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),,直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開關(guān),。取下灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m6),,準(zhǔn)確至1g,。
(3)取走基板,并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回,,重新將表面清掃干凈,。
(4)將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處),沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致),。在鑿洞過程中,,應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失,并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中,,不使水分蒸發(fā),。也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測(cè)試層厚度,,但不得有下層材料混入,,*后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對(duì)土基或基層,,為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā),,可分幾次稱取材料的質(zhì)量。全部取出材料的總質(zhì)量為mw,,準(zhǔn)確至1g,。
注:當(dāng)需要檢測(cè)厚度時(shí),,應(yīng)先測(cè)量厚度后再進(jìn)行這一步驟,。
(5)從挖出的全部材料中取有代表性的樣品,,放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中,測(cè)定其含水量(ω,,以%計(jì)),。樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測(cè)定時(shí),對(duì)于細(xì)粒土,,不少于100g,;對(duì)于各種中粒土,不少于500g,。用大灌砂筒測(cè)定時(shí),,對(duì)于細(xì)粒土,,不少于200g,;對(duì)于各種中粒土,不少于1000g,;對(duì)于粗粒土或水泥,、石灰,、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料,宜將取出的全部材料烘干,,且不少于2000g,,稱其質(zhì)量(md),,準(zhǔn)確至1g,。
(6)將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲(chǔ)砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量m1),,使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),,讓砂流入試坑內(nèi),,在此期間,應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒,。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí),,關(guān)閉開關(guān),仔細(xì)取走灌砂筒,,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(m4),,準(zhǔn)確至1g。
(7)如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,也可省去(2)和(3)的操作,。在試洞挖好后,,將灌砂筒直接對(duì)準(zhǔn)放在試坑上,中間不需要放基板,。打開筒的開關(guān),,讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間,,應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒,。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí),關(guān)閉開關(guān),。仔細(xì)取走灌砂筒,,并稱量剩余砂的質(zhì)量(m′4),準(zhǔn)確至1g,。
(8)仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂,,以備下次試驗(yàn)時(shí)再用。若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),,則應(yīng)該重新烘干,、過篩,并放置一段時(shí)間,,使其與空氣的濕度達(dá)到平衡再用,。
4 計(jì)算
4.1 按式(3)或(4)計(jì)算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量mb(g):
灌砂時(shí),試坑上放有基板時(shí):
mb=m1-m4-(m5-m6) (3)
灌砂時(shí),,試坑上不放基板時(shí):
mb=m1-m4-m2 (4)
式中:mb——填滿試坑的砂的質(zhì)量(g),;
m1——灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g);
m2——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g),;
m4——灌砂后,,灌砂筒內(nèi)剩余的質(zhì)量(g);
(m5-m6)——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的合計(jì)質(zhì)量(g),;
4.2 按式(5)計(jì)算試杭材料的濕密度ρw(g/cm3):
ρw=mw/mb* ρs (5)
式中:mw一一試坑中取出的全部材料的質(zhì)量(g)
ρs 一一量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)
4.3 按式(6)計(jì)算試杭材料的干密度ρd(g/cm3):
ρd= ρw/(1+0.01ω) (6)
式中:ω——試坑材料的含水量(%),。
4.4 當(dāng)為水泥、石灰,、粉煤等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的場(chǎng)合,可按式(7)計(jì)算干密度(g/cm3):
ρd=md/mb*ρs (7)
式中:mb——試坑中取出的穩(wěn)定土的烘干質(zhì)量(g),。
4.5 按式(8)計(jì)算施工壓實(shí)度:
K=ρd/ρc×100 (8)
式中:K——測(cè)試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度(%),;
ρd——試樣的干密度(g/cm3);
ρc——由擊實(shí)試驗(yàn)得到的試樣的**干密度(g/cm3),。
注:當(dāng)試坑材料組成與擊實(shí)試驗(yàn)的材料有較大差異時(shí),,可以試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí),,求取實(shí)的**干密度。
5 報(bào)告
5.1 各種材料的干密度均應(yīng)準(zhǔn)確至0.01g/cm3,。
5.2 壓實(shí)度檢驗(yàn)報(bào)告記錄格式見下表。
灌砂法測(cè)定路基壓實(shí)度試驗(yàn)記錄表 | ||||||||||||||||
工程名稱: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程 合同號(hào): XXXXXXX 編號(hào): XXXXXXXXXXXXXXXX . | ||||||||||||||||
試表7-7 | ||||||||||||||||
任務(wù)單號(hào) | / | 試驗(yàn)環(huán)境 | 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) | |||||||||||||
試驗(yàn)日期 | / | 試驗(yàn)設(shè)備 | 灌砂筒,、電子天平、烘箱 | |||||||||||||
試驗(yàn)規(guī)程 | JTG E60-2008(T 0921-2008) | 試驗(yàn)人員 | ||||||||||||||
評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) | JTG F80/1-2004 | 復(fù)核人員 | ||||||||||||||
施工單位 | XXXXXXX | 工程部位 | 原地面處理 | |||||||||||||
現(xiàn)場(chǎng)樁號(hào) | K7+164.19~K7+350(右幅) | 試樣描述 | 5%石灰土 | |||||||||||||
設(shè)計(jì)灰劑量: | 5% | **干密度: | 1.69g/cm3 | **含水量: | 15.6% | |||||||||||
壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn): | 90% | 極值要求:85% | 石灰劑量測(cè)定方法:EDTA滴定法 | 結(jié)構(gòu)層次:90區(qū) | 原地面處理 | |||||||||||
取樣樁號(hào) | K7+190 | K7+255 | K7+295 | K7+330 | / | / | ||||||||||
灰劑量試驗(yàn)盒號(hào) | / | / | / | / | / | / | ||||||||||
量砂的單位重 | g | ρs | 1.396 | 1.396 |
創(chuàng)新點(diǎn)
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