試驗4 灌砂法測定路基壓實度

試驗4灌砂法測定路基壓實度一、試驗內(nèi)容及要求：路基路面施工或驗收時對其施工壓實質(zhì)量進行檢測，通過試驗要求學(xué)生掌握路基路面壓實度檢測的各種方法，并能熟練進行現(xiàn)場檢測。灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度，它的缺點是：需要攜帶較多的量砂，而且稱量次數(shù)較多，因此它的測試速度較慢。采用此方法時，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當集料的最大料徑小于15cm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用100mm的小型灌砂筒測試。（2）當集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應(yīng)用150mm的大型灌砂筒測試。二、試驗儀具與材料（1）灌砂筒；（2）金屬標定罐；灌砂筒的主要尺寸結(jié)構(gòu)小型灌砂筒大型灌砂筒儲砂筒直徑（mm）100150容積（cm3）21204600流砂孔直徑（mm）1015金屬標定罐內(nèi)徑（mm）100150外徑（mm）150200金屬方盤基板邊長（mm）350400深（mm）4050中孔直徑（mm）100150注：如集料的最大粒徑超過40mm，則應(yīng)相應(yīng)地增大灌砂筒和標定罐的尺寸。如集料的最大粒徑超過60mm，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為200mm。（3）基板；（4）玻璃板；（5）試樣盤；（6）天平或臺秤；（7）含水量測定器具；（8）量砂；（9）盛砂的容器；（10）其他。三、試驗方法與步驟（1）標定筒下部圓錐體內(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，準確至1g。以后每次標定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。②將開關(guān)打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當（可等于標定灌的容積），然后關(guān)上開關(guān)，稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量，準確至1g。③不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板，將開關(guān)打開，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再下流時，將開關(guān)關(guān)上，并細心地取走灌砂筒。④收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂，準砂至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂。⑤重復(fù)上述測量三次，取其平均值。（2）標定量砂的單位質(zhì)量①用水確定標定罐的容積，準確至1Ml。②在儲砂筒中裝入質(zhì)量為的砂，并將灌砂筒放在標定罐上，將開關(guān)打開，讓砂流出，在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時，將開關(guān)關(guān)閉。取下灌砂筒，稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準確至1g。③按下式計算填滿標定罐所需砂的質(zhì)量：式中：——標定罐中砂的質(zhì)量，g;——裝入灌砂筒內(nèi)的砂的總質(zhì)量，g；——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量，g；——灌砂入標定罐后，筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，g。④重復(fù)上述測量三次，取其平均值。⑤按下式計算量砂的單位質(zhì)量：式中：——量砂的單位質(zhì)量，g/cm3；——標定罐的體積，g/cm3；（3）試驗步驟①在試驗地點，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。當表面的粗糙度較大時，則將盛有量砂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)，直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量，準確至1g。當需要檢測厚度時，應(yīng)先測量厚度后再進行這一步驟。③取走基板，并將留在試驗地點的量砂收回，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)注意勿使鑿出的材料丟失，并隨時將鑿出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)等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對土基或基層，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，準確至1g。⑤從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品，放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中，測定其含水量（以%計）。樣品的數(shù)量如下：用小灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于100g；對于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于200g；對于各種中粒土，不少于1000g；對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機結(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，準確至1g。當為瀝青表面處治或瀝青貫入結(jié)構(gòu)類材料時，則省去測定含水量步驟。⑥將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間（儲砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量），使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)。小心取走灌砂筒，并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準確到1g。⑦如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒直接對準放在試坑上，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)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)，小心取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量，準確至1g。⑧仔細取出試筒內(nèi)的量砂，以備下次試驗時再用，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，并放置一段時間，使其與空氣的濕度達到平衡后再用。四、數(shù)據(jù)整理（1）按下式計算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量：灌砂時，試坑上放有基板時：灌砂時，試坑上不放基板時：式中：——填滿試坑的砂的質(zhì)量，g；——灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量，g；——灌砂筒下部圓錐內(nèi)砂的質(zhì)量，g；——灌砂后，灌砂筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，g；——灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的合計質(zhì)量，g（2）按下式計算試坑材料的濕密：式中：——試坑中取出的全部材料的質(zhì)量，g；——量砂的單位質(zhì)量，g/cm3。（3）按下式計算試坑材料的干密度：式中：——試坑材料的含水量，%。（4）水泥、石灰、粉煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定土，可按下式計算干：式中：——試坑中取出的穩(wěn)定土的烘干質(zhì)量，g當試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以試坑材料做標準擊實，求取實際的最大干密度。試驗8?貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉一、試驗內(nèi)容與要求路基路面施工或驗收時對其施工壓實質(zhì)量和整體強度進行檢測。通過要求學(xué)生掌握路基路面彎沉檢測的各種方法，并能熟練進行現(xiàn)場檢測。二、儀器與材料（1）測試車（2）路面彎沉儀（3）接觸式路面溫度計（4）其他：皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等三、試驗方法與步驟（1）試驗前準備工作1）檢查并保持測定用標準車的車況及剎車性能良好，輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力。2）向汽車車槽中裝載（鐵塊或集料），并用地秤稱量后軸總質(zhì)量，符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測定過程中，軸重不得變化。3）測定輪胎接地面積：在平整光滑的硬質(zhì)路面上用千斤頂將汽車后軸頂起，在輪胎下方鋪一張新的復(fù)寫紙，輕輕落下千斤頂，即在方格紙上印上輪胎印痕，用求積或數(shù)方格的方法測算輪胎接地面積，精確至0.1cm2。4）檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況。5）當在瀝青路面上測定時，用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度（一天中氣溫不斷變化，應(yīng)隨時測定），并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫（日最高氣溫與最低氣溫的平均值）。6）記錄瀝青路面修建或改建時材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護等情況。（2）測試步驟1）在測試路段布置測點，其距離隨測試需要而定。測定應(yīng)在路面行車道的輪跡帶上，并用白油漆或粉筆劃上標記。2）將試驗車后輪輪隙對準測點后約3～5cm處的位置上。3）將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車方向一致，梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測頭置于測點上（輪隙中心前方3～5cm處），并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上，百分表調(diào)零，用手指輕輕叩打彎沉儀，檢查百分表是否穩(wěn)定回零。彎沉儀可以是單側(cè)測定，也可以雙側(cè)同時測定。4）測定者吹哨發(fā)令指揮汽車緩緩前進，百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉(zhuǎn)動。當表針轉(zhuǎn)動到最大值時，迅速讀取初讀數(shù)。汽車仍在繼續(xù)前進，表針反向回轉(zhuǎn)，待汽車駛出彎沉影響半徑（3m以上）后，吹口哨或揮動紅旗指揮停車。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù)。汽車前進的速度宜為5km/h左右。四、結(jié)果計算（1）測點的回彈彎沉值按下式計算：式中：——在路面溫度為T時的回彈值，0.01mm；——車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數(shù)即初讀數(shù)，0.01mm；——汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數(shù)即終讀數(shù)，0.01mm。（2）進行彎沉儀支點變形修正時，路面測點的回彈沉值按下式計算：式中：——車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數(shù)即初讀數(shù)，0.01mm；——汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數(shù)即終讀數(shù)，0.01mm；——車輪中心臨近彎沉儀測頭時檢驗用彎沉儀的最大讀數(shù)，0.01mm；——汽車駛出彎沉影響半徑后檢驗用彎沉儀的終讀數(shù)，0.01mm。此式適用于測定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已無變形的情況。4．結(jié)果評定（1）按下式計算每一個評定路段的代表彎沉。式中：——一個評定路段的代表彎沉，0.01mm；——一個評定路段內(nèi)經(jīng)各項修正后的各測點彎沉的平均值，0.01mm；——一個評定路段內(nèi)經(jīng)各項修正后的全部測點彎沉的標準差，0.01mm；——與保證率有關(guān)的系數(shù)，當設(shè)計彎沉值按《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTJ014-1997）確定時，采用下表中的規(guī)定