水電水利水電工程砂礫石料壓實質(zhì)量試驗檢驗規(guī)程密度桶法1范圍

1、精品文檔水電水利工程砂礫石料壓實質(zhì)量試驗檢驗規(guī)程密度桶法1 范圍本標準規(guī)定了密度桶法現(xiàn)場確定砂礫石料的相對密度，以及砂礫石料壓實質(zhì)量現(xiàn)場檢測的方法。本標準適用于70m以上砂礫石壩，70m以下的砂礫石壩可參考使用。9歡迎下載2 術語2.0.1 砂礫石料指粒徑不大于600mm勺砂、礫石、卵石、漂石的天然混合料。2.0.2 上包線各粒徑級累計含量最大值連續(xù)繪制的曲線，即最細級配曲線。2.0.3 下包線各粒徑級累計含量最小值連續(xù)繪制的曲線，即最粗級配曲線。2.0.4 平均級配線各粒徑級累計含量平均值連續(xù)繪制的曲線，即平均級配曲線。2.0.5 上平均級配線各粒徑級累計含量最大值和平均值的平均值連續(xù)繪制的

2、曲線，即細值平均級配曲線。2.0.6 下平均級配線各粒徑級累計含量最小值和平均值的平均值連續(xù)繪制的曲線，即粗值平均級配曲線。3 總則3.0.1 為了規(guī)范水電水利工程砂礫石密度桶法壓實標準的確定方法和壓實質(zhì)量檢驗方法，提高工程壓實質(zhì)量水平，特制訂本規(guī)程。3.0.2 本規(guī)程用密度桶法確定砂礫石料的最大、最小密度，建立相對密度質(zhì)量標準關系，對砂礫石料壓實質(zhì)量進行評價。3.0.3本規(guī)程適用于最大粒徑0 600mms圍內(nèi)的砂礫石料。3.0.4 試驗儀器、設備應符合GB/T 15406 的要求，并經(jīng)過檢定或校準。3.0.5 本規(guī)程中涉及的土工試驗，應符合國家和行業(yè)有關標準的規(guī)定。4 試驗用料和級配的確定4

3、.1 試驗用料4.1.1 試驗用料應與工程實際應用料源一致。4.1.2 試驗用料采取時應對料場覆蓋層、風化層剝離干凈，無腐殖土，無雜 物。4.1.3 將選取的砂礫石料在自然條件下風干，風干后實測砂子含水率不大于0.5%視為風干料。4.1.4 剔除大于600mm的礫石后，對風干砂礫石料進行分級篩分制樣，分級粒 徑組按照 600400mm 400200mm 200100mm 10080mm 8060mm 6040mm 4020mm 2010mm 105mm 5mm以下共十級，每級制樣數(shù)量應大于本級試驗用料的 1.2 倍。4.1.5 大于100mmi勺礫石宜用直徑環(huán)進行分級，小于100mm的砂礫料應

4、采用篩析法進行分級。4.1.6 應設置專門的儲備場地，將分級好的試驗用料進行儲存標識，并采取必 要的措施防止混合、污染、受潮。4.2 試驗級配的確定4.2.1 按照設計要求和料場復查的結果確定砂礫石料的基本級配線。4.2.2 基本級配線應包含上包線、下包線、平均級配線。4.2.3 試驗級配線宜選擇上包線、上平均級配線、平均級配線、下平均級配線、下包線5 條級配線。說明：1、單位mm2、鋼板厚度不小于12mm外側(cè)設4個提環(huán)。5試驗儀器及設備5.0.1密度桶法相對密度試驗施工設備包括自行式振動碾、裝載機、推土機、 自卸車。振動碾宜采用20t26t。5.0.2試驗檢測設備1 密度桶：為帶底無蓋鋼桶。

5、鋼桶直徑為砂礫石料最大粒徑 35倍，且不 大于2000mm桶高不宜小于最大粒徑 2倍且不大于1000mm桶壁厚不小于 12mm結構形式，如圖 5.0.2 ;平面圖圖5.0.2 密度桶結構圖2臺秤：稱量100kg、最小分度值50g;3天平：稱量2000g、最小分度值0.1g;。4 分級直徑環(huán)：600mm 400mm 200mm5 粗篩：圓孔，孔徑 100mm 80mm 60mm 40mm 20mm 10mm 5mm6 細篩：圓孔，孔徑 5mm 2mm 1mm 0.5mm 0.25mm 0.1mm 0.075mm7 其他：烘箱、瓷盤、炒鍋、水平尺、標準砂、盛水容器等。6相對密度試驗方法6.1 試驗

6、場地6.1.1 試驗場地宜選擇在平坦、堅實的基礎上，且交通、水電便利等。6.1.2 試驗場地基礎應進行處理，表面雜物清理干凈，用振動碾碾壓20遍，直到無明顯下沉為止。6.1.3 試驗場地布置按試驗組合進行，1組試驗場地尺寸6亦10m多組同時試 驗時，相應擴大場地尺寸。6.2 密度桶布置6.2.1 按試驗組合的具體情況布置試驗場地。同一礫石含量的級配料應做平行 試驗，布置2個密度桶。6.2.2 在桶底碾壓體表面均勻鋪一層厚度為 5cm左右的細砂，靜壓2遍。6.2.3 將密度桶安放在細砂上，將其中心點位置對應用灰線標識在試驗場外， 密度桶中心線應在同一軸線上，桶與桶之間的凈間距應不少于3nl試驗布

7、置見m i5mm i圖6.2.3 試驗場地布置圖（m）6.3 試驗組次宜根據(jù)上包線、上平均級配線、平均級配線、下平均級配線、下包線 5個不同級配，共5組次10桶，配制試驗用料，進行不同礫石含量時的最大、最小 干密度試驗。6.4 最小干密度試驗6.4.1 用量測法或灌水法測定密度桶的體積 ,精確至1 cm3。6.4.2 按照選定料的級配要求，根據(jù)密度桶體積計算試驗用料質(zhì)量m0,試驗用料宜按計算質(zhì)量的1.2倍制備。6.4.3 采用人工松填法進行測定。按級配要求將砂礫料均勻松填于密度桶中。裝填時將試樣輕輕放入桶內(nèi)，防止沖擊和振動。裝填的砂礫石低于桶頂10cm左右。用灌砂法測料頂面到桶口的體積 V1

8、,灌砂法應符合DL/T5356相關規(guī)定。6.4.4 稱取剩余的試驗料質(zhì)量m1,計算裝入桶內(nèi)砂礫料的質(zhì)量。6.4.5 最小干密度應進行平行試驗，兩次試驗差值不大于0.03g/cm3,取其算術平均值作為該試驗級配的最小干密度。6.4.6 按公式6.4.6計算最小干密度m0.(6.4.6 )d min 式中：dmin砂礫料最小干密度，g/cm3 ；Vt密度桶體積，cm ;V1 桶內(nèi)砂礫料頂?shù)酵翱诘捏w積，cm3 ;m0配制的砂礫料質(zhì)量，g;m1剩余砂礫料的質(zhì)量，go6.5最大干密度試驗6.5.1 在最小干密度測試結束后，再均勻地將制備料裝入密度桶內(nèi)，高出桶頂6.5.2 cm左右，用類型和級配大致相同的

9、砂礫料鋪填密度桶四周，高度與試驗料平 齊。(如圖6.5.1 )機械鋪填試驗地基圖6.5.1最大干密度示意圖密度筒 ,E 人工裝填6.5.3 將選定的振動碾在場外按預定速度、振幅與頻率起動，行駛速度2km/h3 km/h ,振動碾壓 26遍后，在每個密度桶范圍內(nèi)微動進退振動碾壓 15min。在碾壓過程中，應根據(jù)試驗料及周邊料的沉降情況，及時補充料源，使 振動碾碾破不與密度桶直接接觸。6.5.4 碾壓完成后，超出密度桶頂?shù)纳暗[石料試樣高度應小于10cmi不小于10cm時試驗作廢，需重做。6.5.5 測定試樣體積人工挖除桶上和桶周圍的砂礫石至低于桶口10cm左右為止，并防止擾動下部試樣。用灌砂法測料

10、頂面到桶口的體積 Vk。6.5.6 將桶內(nèi)試料全部挖出，稱量密度桶內(nèi)試料質(zhì)量m2，并進行級配測定。6.5.7 兩次平行試驗的干密度差值不大于0.03g/cm3,取其算術平均值作為該試驗級配的最大干密度。6.5.8 按公式6.5.7計算最大干密度(6.5.7 )m2dmax M Vk式中：dmax砂礫料最大干密度，g/cm3；3Vte度桶體積，cm ;Vk 桶內(nèi)砂礫料頂?shù)酵翱诘捏w積，cm3 ;m2桶內(nèi)砂礫料的質(zhì)量，go6.6 相對密度6.6.1 按公式6.6.1計算相對密度Drd d min d maxd max d min d(6.6.1 )式中：Dr 相對密度； 3 d砂礫料填鞏干傷度，g/

11、cm。精品文檔#歡迎下載7質(zhì)量標準的建立7.0.1采用6.4、6.5方法同時測定其他級配料的最大最小干密度。7.0.2根據(jù)不同礫石含量對應的最大、最小干密度數(shù)值，計算設計要求的相對密度Dr下的干密度值。按式（7.0.2 ）進行計算：d max d mind maxDr(d maxd min )(7.0.2 )式中:Dr 相對密度；d 砂礫料干密度值，g/cm3。7.0.3以干密度d為左側(cè)縱坐標，礫石含量 P5為橫坐標，相對密度 Dr為右側(cè) 縱坐標，繪制Dr d P5三因素相關圖。如圖7.0.3所示。如果曲線未出現(xiàn)峰值點，應進行補點試驗* 3S 如 嗝 SO 語 間 的 ?。丫580 距 90晦

12、石*0塾（*>13Q.S0粗粒料三因素相關圖圖7.0.3 Dr- dP5三因素相關圖7.0.4曲線上峰值點的縱坐標、橫坐標分別代表砂礫料的最大干密度和最優(yōu)礫 石含量。7.0.5根據(jù)繪制的三因素相關圖確定試驗料的最優(yōu)礫石含量，按照試驗料的級 配對最優(yōu)礫石含量料的最大最小干密度進行復核試驗。8施工壓實質(zhì)量檢測8.0.1濕密度檢測：砂礫石密度檢測宜采用挖坑灌水（砂）法進行測定，檢測 步驟應參照DL5356/T水電水利工程粗粒土試驗規(guī)程“現(xiàn)場密度試驗”的相 關要求進行。8.0.2礫石含量檢測：1將試坑中取出的砂礫石全料，大于100mm的砂礫石料直接稱量質(zhì)量，小于等于100mm0勺砂礫石料過5mm

13、#進行篩析，并對篩余和篩底分別稱量質(zhì)量， 計算全料礫石含量。2當大料表面粘附的細顆粒料較多時，應該用毛刷或其它工具將細料和大 料分離。8.0.3含水率檢測：1填筑施工前，建立本工程不同礫石含量時，小于5mnl£ 10mnW含水率與全料含水率關系曲線。2壓實質(zhì)量檢測時，檢測挖坑取樣料小于 5mnl£ 10mnW的含水率，并根據(jù) 挖坑料的礫石含量，在關系曲線上，查出全料的含水率，計算干密度。8.0.4 按公式（8.0.4 ）計算試樣干密度：d （8.0.4）1 0.01砂礫石料濕密度，g/cm3;d砂礫石料干密度，g/cm3;砂礫石料含水率，精品文檔9 壓實質(zhì)量評價9.0.1用

14、挖坑檢測的試樣干密度d,礫石含量P5 ,查D一 d P5三因素相關圖，確定壓實相對密度Dr 。9.0.2 用實測的相對密度和設計相對密度進行比較，評價壓實質(zhì)量。12歡 迎下 載條文說明水電水利工程砂礫石壓實質(zhì)量試驗檢驗規(guī)程密度桶法3 總則3.0.1 天然砂礫石料被廣泛應用于水利水電工程，砂礫石料壓實質(zhì)量好壞直接關系到工程的設計標準和運行安全，天然砂礫石料由于受材料的成因、級配、最大粒徑、礫石含量、含泥量等影響，其壓實性能差異性很大，現(xiàn)行規(guī)范規(guī)程SL237-54 ”粗顆粒土相對密度試驗"、DL/T5356水利水電工程粗粒土試驗規(guī)程、NB/T35016土石筑壩材料碾壓試驗規(guī)程附錄 A “

15、砂礫料原級配現(xiàn)場相 對密度試驗”中均對砂礫石料的壓實標準試驗方法有過一定的規(guī)定和要求，但 都不同程度存在一定的局限性，在現(xiàn)實應用中，由于應用標準方法和對標準理 解上的差異，還存在對砂礫石料的壓實質(zhì)量標準的錯用或誤用現(xiàn)象，很有必要 對砂礫石料的壓實標準從檢驗方法、標準建立、成果應用等方面制定系統(tǒng)的技 術標準，以規(guī)范砂礫石料壓實質(zhì)量檢驗標準，在總結以往工程經(jīng)驗和教訓的基 礎上，編制本規(guī)程。3.0.2 現(xiàn)行水利水電工程對砂礫石料的壓實標準大部分采用相對密度大小來判定壓實質(zhì)量，而相對密度計算的基準，最大、最小密度均采用振動臺法或表面振動器法，通過室內(nèi)試驗來取得，對于大粒徑的砂礫石料也是通過縮尺進行室內(nèi)

16、試驗，然后通過理論推導確定原級配砂礫石料壓實標準，在 NB/T35016土 石筑壩材料碾壓試驗規(guī)程附錄A “砂礫料原級配現(xiàn)場相對密度試驗”中，首次規(guī)定了采用現(xiàn)場“密度桶法”確定砂礫石料原級配相對密度試驗方法，解決 了以往采用縮尺先進行室內(nèi)試驗，再進行理論推導確定相對密度控制標準的弊 端，但該方法只規(guī)定了“密度桶法”如何取得原級配砂礫石料最大、最小密 度，而沒有對該方法如何建立質(zhì)量標準關系和對現(xiàn)場砂礫石料的壓實質(zhì)量評價 進行規(guī)定，因此本標準限定在采用現(xiàn)場“密度桶法”確定砂礫石料最大、最小 密度是對現(xiàn)行規(guī)定規(guī)程的補充和銜接，防止混用或誤用。3.0.3 最大粒徑小于60mm的砂礫石料相對密度試驗方法

17、在SL237、DL/T5356中均有明確規(guī)定，最大粒徑大于600mm的砂礫料在過程中應用較少，很難取得 較為全面的壓實質(zhì)量控制標準，甚至會降低控制標準，本規(guī)程界定適用于0 600mm范圍砂礫石料，與目前的應用實際比較吻合，在此粒徑范圍外的砂礫石 料壓實質(zhì)量標準也可參考此標準確定。4 試驗用料和級配的確定4.1 試驗用料4.1.3 砂礫石料相對密度試驗目前規(guī)范有干法和濕法兩種制樣方式，由于現(xiàn)場“密度桶法”試驗需用料樣較大，采用濕法試驗在試驗用料裝填過程中含水量損失變化較大，料樣會產(chǎn)生含水率不均勻的現(xiàn)象，因此本條規(guī)定采用風干法進行試驗用料制備。經(jīng)過驗算，當砂子含水率不大于0.5%時，全料的含水率對

18、干密度的影響至干密度計算值小數(shù)點后第三位，可以忽略不計，視全料含水率為0。4.1.4 砂礫石料的分級標準依據(jù)料源級配組成確定，目前規(guī)范對大于60mm的粗粒土還沒有統(tǒng)一分級標準，根據(jù)工程應用實際經(jīng)驗，本條對大于60mn±樣按照 80mm 100mm 200mm 400mm 600mms行分級。4.1.5 砂礫石料由于其粒徑組成范圍較大，大于100mm勺砂礫料采用直徑環(huán)分級，等同于可通過圓孔篩，較為準確。4.2 試驗級配的確定4.2.1 試驗用料級配是關系試驗成果準確可靠的關鍵因素之一，目前存在工程前期受客觀因素影響，未能及時進行料源勘察，設計單位一般按照經(jīng)驗或料源初步地勘資料提供設計包

19、絡線，該包絡線可以作為前期試驗的依據(jù)，但應在具備條件時通過料源復查進行確認，以確保相對密度試驗結果的可靠性。若設計單位未提供設計包絡線，需要建設單位組織通過料源勘察取得砂礫石料源級配 包絡線。4.2.2 平均級配線通過上包線、下包線算術平均計算取得。4.2.3 從理論上，試驗級配線選擇上包線、上平均級配線、平均級配線、下平均級配線、下包線5 條級配線可以滿足試驗的需要，但由于砂礫石料源一般儲量大，成因復雜，層狀分布特點明顯，通過料源復查取得的級配包絡線還不能完全覆蓋料源全部級配范圍，而且有時因施工中各種因素的影響有可能出現(xiàn)粗料或細料集中的現(xiàn)象，為擴大相對密度試驗成果的應用范圍，盡可根能切合實際

20、的覆蓋全部料源級配，如需要時，為解決工程實際中粗料或細料集中的情況，對上、下包絡線的礫石含量減小、增大10%F行上移、下移做延伸，作為試驗級配的上包絡延伸級配線和下包絡級配延伸線。某工程中7條試驗級配線的確定見表1:表1某工程的7條試驗級配線的確定粒徑（mm80060040020010080604020105小 于 某上包線 延伸線10094.55 7428 68.00 62.19 55.7247.00 40.65 36.12上包線10084.55 6)4.28 58.00 52.19 45.7237.00 30.65 26.12把 徑 的上平均 線10096.9592.63 75.91 56

21、.75 51.00 45.1439.04 30.79 24.99 21.27料 占 總平均線10093.9085.25 67.28 49.21 44.00 38.1032.36 24.57 19.33 16.42!料 重 的 百 分下平均 線10090.8577.88 58.64 41.68 37.00 31.0525.68 18.36 13.66 11.56下包線10087.8070.50 50.00 34.14 30.00 24.0019.00 12.148.006.71比下包線 延伸線10077.8060.50 40.00 24.14 20.00 14.009.002.140.000.0

22、0填壩料包絡線曲線圖5試驗儀器及設備5.0.1振動碾選用22t26t自行式振動碾。振動碾相關參數(shù)應符合下列要求：表5.0.1振動碾相關參數(shù)表振幅mm頻率Hz激振力kN1.6 2.026 303505505.0.2試驗檢測設備。1密度桶：為帶底無蓋鋼桶。2 分級直徑環(huán)（需制圖表示）（600、400、200mm。說明：1、單位mm2、直徑防別為200、400、600;3、制作直徑環(huán)的鋼筋為小6。立面國3 粗篩：圓孑L,孑L徑 100、 80、 60、 40、 20、 10、 5mm僻月：1.單伽Hi；人辛叫孑H寸粉為IOOuk 目（Suk 60nnix 4Qmii、IChui7其他：標準砂為0.2

23、5mm- 0.5mm的標準砂。6 相對密度試驗方法6.1 試驗場地6.1.1 密度桶試驗宜與現(xiàn)場碾壓試驗同步進行。6.1.2 場地應堅實平整，基礎壓實 20 遍后，用擬用施工設備中最大工作質(zhì)量的振動碾按2km/h3 km/h的速度碾壓，直到每碾壓 2遍后全場平均沉降量不大于2mm場地高差小于20cm且局部起伏差小于5cmi為基礎處理合格。6.1.3 1 組試驗是一種試驗級配料礫石含量下的 2個平行試驗。6.2 密度桶布置6.2.1 試驗工期要求較緊時可增加密度桶數(shù)量，同時增大試驗場地范圍，可設置多桶布置同時進行。6.2.2 密度桶的布置還可采用挖坑置放式。在處理的好的試驗場上，先鋪一層與試驗料

24、級配接近的砂礫石料，厚度宜大于密度桶高10cm-20cm在預定密度桶安放位置挖坑，挖坑直徑應大于密度桶直徑10cm 左右。在坑底均勻鋪一層2cm 厚細砂，再將密度桶安放在細砂上，將其中心點位置對應標識在試驗場外，用灰線標識。密度桶中心線應在同一軸線上，桶與桶之間的凈間距應不少于 3m。6.4 最小干密度試驗6.4.1 按照選定的級配計算出各級料的百分含量和擬制備試驗料的質(zhì)量，分級稱取試驗料。再將制備好的各級試驗料攪拌均勻后，四分法分開，裝入密度桶內(nèi)。6.4.2 裝填時將試樣輕輕放入桶內(nèi)，沿桶底部，從四周到中間均勻地放入，確保試樣保持自然松散狀態(tài)，裝填過程中嚴禁將試料灑落在桶外。6.5 最大干密

25、度試驗6.5.1 密度桶碾壓采用與現(xiàn)場施工相匹配的碾壓機具，碾壓完成后需對桶內(nèi)試驗料進行級配測定,桶內(nèi)料的礫石含量變化率一般微風化料不能大于工導3%軟巖不能大于5%-6%，強風化巖應進一步研究，特別軟巖應論證后采用。下表是工程實際檢測結果:碾壓前后礫石含量變化工程實例工程名稱填筑部位最大粒徑（mm碾壓遍數(shù) （遍）級配破碎率（a礫石含量變化 率（%）公伯峽混凝土主堆石3B n砂礫石 料3401012.62.5面板堆石壩36085.91.7潘口混凝土面主堆石3B4301016.22.1板堆石壩砂礫石料330814.62.2龍背灣混凝土主堆石3C28084.31.2面板堆石壩砂礫石料7質(zhì)量標準的建立7.0.1根據(jù)不同礫石含量對應的最大、最小干密度數(shù)值，用公式計算密度桶內(nèi) 試驗料不同相對密度Dr=0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0情況下的干密度p