路基压实度的实验分析

第一篇：路基压实度的实验分析

路基压实度的实验分析

摘要

ABSTRACT 一 确保路基压实度的重要性 1.1路基压实度与路面强度的关系 1.2路基压实度与路面稳定性的关系 1.3路基压实度与路面平整度的关系 1.4路基压实度与路面耐久性的关系 二 影响公路施工压实度的因素 2.1含水量对压实过程的影响 2.2碾压厚度对压实的影响 2.3碾压遍数对压实的影响

2.4碾压方式对压实质量的影响 2.5碾压速度对压实的影响 2.6压实机械对压实的影响 2.7集料级配对压实的影响

2.8地基或下承层强度对压实的影响 三 公路路基压实度检测方法

3.1标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法 3.1.1路基的最大干密度和最佳含水量确定方法

3.1.2路基基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法 3.1.3沥青混合料标准密度确定方法 3.2现场密度试验检测方法 3.2.1环刀法 3.2.2灌沙法

3.2.3核子湿度密度仪法 四 总结 参考文献 致谢 摘要

随着社会对公路工程质量要求的提高，公路建设项目管理水平、质量监控体系、监控办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要额内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实是否科学、真实、有效、直接影响着路基评定是否准确。目前，较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌沙法、核子密度仪法等。

关键词：路基 压实度 环刀法 灌沙法 含水量 Abstract Along with society to highway engineering quality requirement enhancement，highway construction level，quality monitoring system，supervising and managing means and mechanized construction level also along with it

promotion.The roadbed，the road surface compaction quality is one of road engineering construction quality control most important intrinsic targets, only then to the roadbed, the pavement structure level carries on the full compaction, can may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface smoothness, and may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface project service life.The highway sub grade compaction quality, mainly is depend on ,these quality examination method and the examination data science which the concrete examination method and the examination data evaluate ,is whether real , is effective , is affecting the roadbed merit rating directly is whether accurate.At present , the more commonly used scene compactness measuring technique has the ring sampler law , falls the granulated substance law , the nucleon density meter law and so on.Key word: The roadbed compactness

ring sampler

law fills the granulated

substance law

water content

公路路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使公路路基具有足够的强度与稳定性，必须予以压实，以提高其密实程度。所以公路路基的压实工作，是公路路基施工过程中一个重要工序，亦是提高公路路基强度与稳定性的根本技术措施之一。长期以来由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生，如何达到要求的施工压实标准，克服由于压实原因带来的不均匀沉降，是公路工程施工中急待解决的重要问题。因此，在实际施工中，只有了解压实形成的原理，克服影响压实的不利因素，才能保证公路工程施工的压实标准，达到预期的使用目的。对于任何道路来说，路基是承受路面上传下来应力，是抵抗应变的主体。对通行能力强、车流量大的高速公路而言，由于大部分是填方，路基高、边坡陡，更要对路基严格要求。

路基施工破坏了土体的天然状态，致使其结构松散，颗粒从新组合，土基压实后，土体的密度提高，透水性低，毛细水上升高度减少，防止了水分积聚和侵蚀而导致的土基软化，或因冻胀而引起的不均匀变形，从而提高了路基的强度和水温稳定性。因此，路基的压实工作是路基施工过程中的一个重要环节，是提高路基强度与稳定性的根本措施之一。————路基压实意义 一确保路基压实的重要性

路基是公路的重要组成部分，它的施工质量好坏，直接影响到整个公路的质量。路基又是路面的基础，它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明，没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件，也是决定一条公路寿命长短的关键因素。

一条公路使用质量的好坏主要从以下几个方面看：线形；路面强度；路面稳定性；路面平整度；路面耐久性；路面抗滑性能；路面扬尘性。

以上7个方面，除线形取决于公路技术等级，路面抗滑性能取决于路面材料的粗糙程度，路面扬尘性取决于路面类型外，其它4个方面（也是公路质量的主要方面）均与路基压实度有密切关系。1.1路基压实度与路面强度的关系

由于路面的建筑费用一般要占公路总投资的30%—50%，甚至更多，故路面一般做的很薄，因此路面强度主要依仗路基强度，而路基强度是由路基的压实度决定的。例如当砂砾土的压实度为100%时，其强度为100；而当压实度为98%时，其强度则降到74；当压实度为95时，其强度就只有43了。1.2路基压实度与路面稳定性的关系

路面的压实度越小，土粒间的颗粒就越大，雨水越容易渗透到土中，当然在土中存留的水分也越多，土的强度也就越低。在荷载作用下，路面就会发生车辙、沉陷等变形，路基的压实度越小，所产生的车辙变形就越大。我们经常在公路上看到的，路面上车辙和大波浪形变很严重，虽然引起这些形变的原因很复杂，但路基压实度不足往往是其主要原因。1.3路基压实度与路面平整度的关系

路基压实度不足，将逐渐产生不同的竖向变形。路基各处的填土高度各不相同由于路基压实度不足，在路基土的固结过程中，就会出现不同的沉降。填土高度大的部位沉降多，填土高度小的部位沉降少，这就是我们经常说的不均匀沉降。这种不均匀沉降势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。

路面各处渗水程度不一。如果路基压实不足，渗水多的地方，路基土的强度就会显著下降。渗水少的地方，路基土的强度则降低甚微。在荷载作用下，路基土就会受到不同程度的压缩。这种不同程度的压缩，势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。

1.4路基压实度与路面耐久性的关系

路面耐久性，即路面的使用寿命，它是路面强度、路面稳定性、路面平整度的综合指标，既然路基压实度与路面强度、路面稳定性、路面平整度密切相关，自然也与其综合指标—路面耐久性密切相关。

正因为路基压实度对公路的质量如此重要，所以《公路工程技术标准》对各级公路的路基压实度都作了明确的规定。

二

影响公路施工压实度的因素

公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。

“压实度”是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。2.1含水量对压实过程的影响

压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力，使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的，土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某一压实力不能克服土颗

粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。因此，在现场施工中，细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小，要想达到较大的干密度非常困难；若含水量过大，不但不能得到较大的干密度，而且还会出现“弹簧现象”。对于特别干旱或潮湿的地区，更要注意这一点。2.2碾压厚度对压实的影响

压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。

2.3碾压遍数对压实的影响

压实功能对压实效果的影响，是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能，以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。2.4碾压方式对压实质量的影响

路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度，又有利于提高平整度。但是，这种方式不是万能的，遇到特殊情况，碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时，由于土基中含有一定的碎石，采用高频低辐，紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整，在有超高路段时，则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序，是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面，既有自然因素，又有人为因素，为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节，保证路基压实质量达到设计要求。

2.5碾压速度对压实的影响

在公路施工中，不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此，在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机，通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外，对于碾压层厚和难以压实的土时，应采用较小的碾压速度。2.6压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下，使用轻型压路机只能得到较小的密实度，而使用重型压路机可以得到较大的密实度。振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大，就会造成压实过度，浪费人力物力，严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是：压路机碾压时的单位压力，不应超过土的强度极限。根据土质的不同,选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。

2.7集料级配对压实的影响

集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒和砂，单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中，使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下，添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中，只有严格控制级配，才能确保达到规定的压实状态。2.8地基或下承层强度对压实的影响

大量试验证明，在填筑路堤时，如地基没有足够的强度，路堤的第一层是难于达到较高的压实度的。因此，在填筑路堤之前，必须先碾压地基即清场，使其达到足够的压实度和强度。若地基比较湿软，如公路修在稻田或沼泽地带，直接在上面填筑路堤，往往会发生困难。在这种情况下，即使使用重型压路机进行碾压，土层也会发生“弹簧现象”，碾压遍数越多，“弹簧现象”愈严重。在这种情况下，应该先利用石灰或固化剂处理地基，或者先将地基土用砂、沙砾土或其他类似的材料换填1～3层，进行适当碾压后再进行填土。试验证明，用相同的压实机械和压实方法碾压时，如土基强度高，碾压层的密实度就大，反之，碾压层的密实度就小。

三、公路路基压实度检测方法

随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实质量,主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效,直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

3.1标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

所谓压实度,是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。在压实过程中,土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好;当含水量增大到一定程度后,孔隙中已出现了自由水,结合水膜的扩大作用不再显著,因而引力的减少也不是十分显著,同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来,所以此时压实效果反而下降。所以,通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。

由于筑路材料结构层次等因素的不同,确定室内标准密度的方法也多样化,有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值,该值对应的含水量即为最佳含水量。

3.1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法

根据路基受到的荷载应力不同,路基压实度要求也不同。公路等级高,对路基强度的要求则相应提高,对路基压实度的要求也应高一些。高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0～80 cm应不小于95%,路堤80 cm～150 cm应不小于93%,150 cm以下应不小于90%;对于零填及路堑、路槽底面以下0～30 cm应不小于95%。在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区(相当于潮湿系数≤0.25地区)的压实度标准可降低2%～3%。在平均年降雨量超过2 000 mm,潮湿系数> 2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区,天然土的含水量超过最佳含水量5%时,应进行稳定处理后再压实。

由于土的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量，分湿土法和干土法；按土能杏重复使用，也分为两种，即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行：根据工程的具体要求，按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用于土法或湿土法，对于高含水量上宜选用湿土法；对于非高含水量土则选用于土法；除易击碎的试样外，试样可以重复使用。

振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度,前者试验设备及操作较复杂,后者相对容易,且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此,对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言,推荐优先采用表面振动压实仪法。

3.1.2路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

理论计算法,是较为科学的确定最大干密度和最佳含水量的方法。

3.1.2.1石灰土、二灰稳定粒料

根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ1和集料的相对密度γ,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1∶V2,则可计算混合料的最大干密度。

石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0是结合料的最佳含水量w1和集料饱水裹覆含水量w2的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%。

3.1.2.2水泥稳定粒料

此类材料的最大干密度ρ0与集料的最大干密度ρG和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后,在105℃烘箱中烘干,称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量。因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量w0,由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水(水灰比为0.5)三者组成。

3.1.3沥青混合料标准密度确定方法

沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准。具体方法有:水中重法,适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件;表干法,适用于表面较粗,但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件,不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件;蜡封法,适用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定;体积法,本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料,及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。在进行密度试验时,应根据混合料本身的特点,适当选择试验方法。

3.2现场密度试验检测方法

目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。

（一）环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3，环刀高度通常约5cm。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。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1.仪具与材料

(1)人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆。落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1．52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V(36Ah)；转速5o70r／min，无级调速；整机质量约35kg。

（2）天平：感量0．1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1．0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。

（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。

2．试验方法与步骤

(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度

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30cmx 30cm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，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。

③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。

④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

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。

7.擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。

8.自环刀中取出试样，取具有代表注的试样，测定其含水量。

(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度

①如为湿润的砂土：试验时不需要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，直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土，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,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，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m1，精确至0.1g。

⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。

（3）用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度

①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，囚根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。、松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与上层接触，锁紧手柄。

2.将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。

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，装人铝盒，送试验室备用。

④用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。

5计算试样的湿密度及干密度，进而获得压实系数K 2 灌砂法基本原理

灌砂法（标准方法，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）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。

3.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒

（1）当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当试样的最大粒径等于或大于15mm，但不大于40mm,测定层的厚度不超过150mm，但不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。

（3）如集料的最大粒径达到40mm～60mm或超过60mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。

工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒，它的测深为150mm,其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右，而且一般压实度在压实表层都比较高，往下就难以保证，因此在山区现场含碎石较多的集料应采用φ200mm的大灌砂筒检测为宜。1．仪具与材料

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（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：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

（4）玻璃板：边长约5m～6oomm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台称：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 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，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：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。

2．试验方法与步骤

（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量

①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

②将开关打开，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（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量 m5，准确至1g。

③不晃动储砂筒的砂，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。

④收集并称量留在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锥体的砂m2。

⑤重复上述测量三次，取其平均值。

（2）标定量砂的单位质量γ。

①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。

②在储砂筒中装人砂并称重，并将灌砂简放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量准确至1g。

③计算填满标定罐所需砂的质量。

④重复上述测量三次，取其平均值。

⑤按式p=ma/v计算量砂的单位质量。

（3）试验步骤

①在试验地点，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。

②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，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。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量准确至1g。当

需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

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。

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，应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混人，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw，准确至1g。

⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以％计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g;对于各种中粒土，不少于500g。用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于2oog；对于各种中粒土，不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2oo0g,称其质量m d，准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时，则省去测定含水量步骤。

6.将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m 1），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，让砂流入试坑内匕在此期间，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。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。

7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③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，小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量m’4，准确至1g。

8.仔细取出试筒内的量砂，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，使其与空气的温度达到平衡后再用。

3．计算

（1）计算填满试坑所用的砂的质量mb。

（2）计算试坑材料的湿密度ρw。

（3）计算试坑材料的干密度ρd。

（4）水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土，计算干密度ρd。

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实，求取实际的最大子密度。

4．试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据：故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节：

（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。

（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验；仅使用以前的数据。

（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（6-7）计算填坑的砂量，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。

（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形：这样就会使检测密度偏大或偏小。

（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。

2.3核子湿度密度仪法

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20 cm。所需仪器设备有:核子密度湿度仪、细砂(0.15 mm～0.3 mm)、天平或台称、毛刷等。试验方法及注意事项如下:

(1)确定位置,预热仪器。按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其它物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10 m。按照规定的时间,预热仪器。如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上;如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

(2)打开仪器,读取数据。打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定

时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。

(3)使用安全注意事项:①仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方;②仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装入专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方;③仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。

四、压实度检测结果评定

路基、路面压实度以1～3km长的路段为检验评定单元，按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki。

压实度评定要点是：

（1）控制平均压实度的置信下限：似保证总体水平；

（2）规定单点极值不得超出给定值，防止局部隐患；

（3）规定扣分界限以区分质量优劣。

计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。

1．路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度可得规定满分；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，对于测定值低于规定值减2个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。K

五、总结

路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，为保证路基、路面的强度，必须对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度。

公路路基的压实并达到合理的密实度，是公路施工的重要工序，也是达到有关公路施工的国家标准，实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度，减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形，同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性，增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。

参考文献

1.赵新成.论加强路基压实度管理的重要性。甘肃科技.2009.8 2.郭凌霄.影响公路路基压实质量的几个因素.[J].科技情报开发与经济.2006.9.3 雍晓华.路基路面压实度检测方法及影响因素讨论.[J].新疆石油科技.2005.2.4 金锡兰、李 金.浅谈路基压实度的质量检测技术[J].安徽建筑,2001(5)5 宫旭东.浅谈路基压实度的检测方法[J].黑龙江科技信息,2007(12)6《公路土工试验规程》JTG E40-2007 7 《土工试验方法标准》(GN/T 50123-1999)

致 谢

毕业意味着一个人又一个阶段学习生涯的结束。在大学里，毕业论文是宣告这一事实的标志。我也非常高兴地经历了这样一次难忘的毕业论文的撰写。在大学期间，和这段时间写论文以来，我得到了来自老师和同学的的许多帮助，在论文即将结束的时候，我想对他们的关心表示感谢！

感谢3年以来所有给与我教导的老师，使我从中学会了很多的知识，包括文化的知识以及做人的道理，谢谢你们！

感谢我的同学们。曾经的的年华，我们一起走过的路，无论是教室里的如切如磋，餐桌旁的高谈阔论，还是寝室里的欢声笑语，都将留给我最美好的回忆。

这也将是我最可宝贵的财富。

特别感谢我的论文指导老师，没有您认真、细致的指导就没有这篇论文的顺利完成，谢谢您！

第二篇：路基压实度的实验分析及质量控制技术

毕 业 论 文

论文题目：路基压实度的实验分析及质量控制技术

系 部： 路桥工程系

专业名称： 道路桥梁施工技术

班 级： 06201 学 号： 34 姓 名： 蔡 静

指导教师： 蔡晓飞

完成时间： 2011 年 5 月 10 日

目录

0 前言.............................................................................................................................1 1 路基压实机理...............................................................................................................1 2 影响压实度的因素........................................................................................................2 2.1含水量对压实的影响............................................................................................2 2.2碾压厚度对压实的影响........................................................................................2 2.3 碾压遍数对压实的影响.......................................................................................3 2.4 碾压方式对压实质量的影响................................................................................3 2.5 碾压速度对压实的影响.......................................................................................3 2.6 压实机械对压实的影响.......................................................................................4 2.7 集料级配对压实的影响.......................................................................................4 2.8 地基或下承层强度对压实的影响.........................................................................4 3压实度检测控制分析.....................................................................................................5 3.1试坑的影响..........................................................................................................5 3.1.1试坑的深度..............................................................................................5 3.1.2 试坑的形状..............................................................................................5 3.2灌砂的时间，含水量的选取.................................................................................5 4 路基压实质量控制方法.................................................................................................6 4.1 路基填土的选择..................................................................................................6 4.2 土的含水量控制..................................................................................................6 4.3 合理选用压实机具..............................................................................................6 4.4 碾压过程的控制..................................................................................................6 5 压实工作组织...............................................................................................................7 6 结束语..........................................................................................................................7 参考文献..........................................................................................................................7

影响路基压实度的因素及压实质量控制

摘要： 路基施工会破坏自然土体的自然形状,使土质结构变得松懈,土颗粒重新组合。为使路基具有足够的强度,必需予以压实,以提高其密实水平。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,从而使土的单位质量提高,最终增加强度,到达构成密实全体的目的。压实度是检验路基稳定性的标准之一。

关键字：公路 路基 压实度 质量控制

0 前言

在高等级公路施工中，路基的稳定性问题一直困绕着施工质量。路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适。影响路基稳定性的因素主要有自然因素和人为因素，自然因素的影响主要依靠合理的设计来减弱和克服，人为因素主要是从规范施工过程中来克服。所以说控制好路基的压实度是关键。如何达到施工压实标准，克服由于压实原因带来的路基不均匀沉降，是公路工程施工中急待解决的重要问题。在现场施工中，压实度是工程好坏的评价标准，压实度细节问题始终贯穿其中，在生产中往往被忽视。造成压实度不足，为了更好的理论联系实际，通过查阅资料，分析和解决遇到的实际问题，本论文就影响路基压实的因素和控制方法进行分析和讨论。路基压实机理

不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异对特殊路段加强检测，提高试验频率，遵循规范的要求，取得了很好效果，通常情况下对路基进行碾压时，产生的物理现象有：使大小块重新排列，和互相靠近。使单个土颗粒重新排列和互相靠近，使小颗粒进入大的颗粒中，多种路基结构层材料通常主要是由各种不同粒径的单位粒径组成的。在碾压过程中，主要发生的现象是大小块重新排列，互相靠近和小颗粒进入大颗粒的空隙中，产生这些不同物理现象的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量，减少空隙率，这个过程称做压实。

运用环刀法、灌砂法居多，环刀法适应砂土，路基填筑中广泛运用此类方法，灌砂法适用于粒径较大的填土材料。但无论用何种方法，其理论依据都大同小异，都是以路基施工压实土的干密度（即检测的干密度成果）与试验室标准击实所得 的最大干密度的比值来确定路基的压实程度的，以百分率表示。

压实度用K表示，它的理论计算公式为： K = ρd÷ρdmax

K: ——压实度（%）

ρd: ——所检测路段压实土的干密度（g/cm）ρdmax

3:——标准击实所得的最大干密度（g/cm3）

dmax从上式我们可以看出击实所得的最大干密度ρ的准确与否将直接影响路基检测压实度的试验结果，它能真实地反映路基压实程度。影响压实度的因素

2.1含水量对压实的影响

压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力，使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的，土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某一压实力不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。因此，在现场施工中，细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小，要想达到较大的干密度非常困难；若含水量过大，不但不能得到较大的干密度，而且还会出现“弹簧现象”。

2.2碾压厚度对压实的影响

压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层 5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。

2.3 碾压遍数对压实的影响

压实功能对压实效果的影响，是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能，以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。

2.4 碾压方式对压实质量的影响

路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度，又有利于提高平整度。但是，这种方式不是万能的，遇到特殊情况，碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时，由于土基中含有一定的碎石，采用高频低辐，紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整，在有超高路段时，则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序，是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面，既有自然因素，又有人为因素，为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节，保证路基压实质量达到设计要求。

2.5 碾压速度对压实的影响

在公路施工中，不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能 量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此，在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机，通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外，对于碾压层厚和难以压实的土时，应采用较小的碾压速度。

2.6 压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下，使用轻型压路机只能得到较小的密实度，使用重型压路机可以得到较大的密实度。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大，就会造成压实过度，浪费人力物力，严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是：压路机碾压时的单位压力，不应超过土的强度极限。

2.7 集料级配对压实的影响

集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒和砂，单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中，使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下，添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中，只有严格控制级配，才能确保达到规定的压实状态。

2.8 地基或下承层强度对压实的影响

大量试验证明，在填筑路堤时，如地基没有足够的强度，路堤的第一层是难于达到较高的压实度的。因此，在填筑路堤之前，必须先碾压地基即清场，使其达到足够的压实度和强度。若地基比较湿软，如公路修在稻田或沼泽地带，直接在上面填筑路堤，往往会发生困难。在这种情况下，即使使用重型压路机进行碾压，土层也会发生“弹簧现象”，碾压遍数越多，“弹簧现象”愈严重。在这种情况下，应该先利用石灰或固化剂处理地基，或者先将地基土用砂、沙砾土或其他类似的材料换填1～3层，进行适当碾压后再进行填土。试验证明，用相同的压实机械和压实方法碾压时，如土基强度高，碾压层的密实度就大，反之，碾压层的密实度就小。

3压实度检测控制分析

3.1试坑的影响

3.1.1试坑的深度

按照《公路路基路面现场测试规程》要求，试坑的深度应该等于测定层的厚度，但不得有下层材料混入。一般情况下，每层压实厚度为20cm，所以，试坑深度也应该为20cm。

3.1.2 试坑的形状

试坑的形状应该是空的圆柱体，但施工单位往往会将坑挖成锅底的形状，尤其是在接近试坑底部的位置。前面我们谈到就每一压实层而言，越向下的部位其压实度越小，所以，这样形状的试坑将导致较松散部位的土取出得相对较少，导致测得的压实度值偏大。在此过程中还应注意，本试坑挖出材料当中是否存在大的石块和坚硬的材料，应挑拣出以免影响压实度，此时偏大。

3.2灌砂的时间，含水量的选取

正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况，更因为砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。

路基施工基本上都是在炎热的夏天进行，烈日使得新铺筑的路基表面含水量偏低。所以，在选取含水量时，应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌，然后再取含水量。在同一压实功条件下，填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间的摩阻力减小，从而易压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的重度最大。施工中，土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4% ~ +2%范围内。

4 路基压实质量控制方法

4.1 路基填土的选择

在路基施工中，如果土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，仍然很难达到压实度标准。所以，一切路基填土都必须经过试验。路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度与稳定性，必须予以人工压实，以提高其密实程度。影响路基压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外因指压实功能（如机械性能，压实时间与速度，土层厚度）及压实时的外界自然和人为的因素。土质对压实效果的影响很大，砂性土的压实效果优于粘性土，因此施工中要选好土质。

4.2 土的含水量控制

土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度，因此，在路基填土压实过程中，必须随时控制土的含水量，当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化。

4.3 合理选用压实机具

土层填土厚度以不超过30cm为宜，分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工，对于同一类土来说，采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干密度小，而最佳含水量又较采用重型压实的大，现行普遍采用的重型压实所相匹配的压实机械如50T震动压路机，每层压实厚度不超过30cm，而采用吨位更大的压实机械时,它的压实功可以增加，而其所能达到的压实度可以进一步提高，同时由于压实力的增加，施工时土的含水量又可以降低。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。

4.4 碾压过程的控制

由于高等级公路路基压实度高于一般公路，所以对碾压过程的控制就更加严格。一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5~2.5km/h，碾压遍数控制在4~6遍。5 压实工作组织

压实工作组织应根据压实原理，以尽可能小的压实功能获得良好的压实效果为目的。压实工作必须很好的组织，并应注意以下要点

（1）填土层在压实前应先整平，可自路中线向路堤两边作2%～4%的横坡；（2）压实机具应先轻后重，以适应逐渐增长的土基强度；（3）碾压速度应先慢后快，以免松土被机械推走；

（4）压实机具的工作路线，应先两侧后中间，以便形成路拱，再从中间向两边顺次碾压。在弯道部分设有超高时，由低的一侧向高的一侧边缘碾压以便形成单向路拱横坡，前后两次轮迹（或夯击）须重叠15～20cm。压实时特别注意均匀，否则可能引起不均匀沉陷。

（5）在碾压过程中经常检查土的含水量，并视需要采取相应措施。结束语

公路路基的压实并达到合理的密实度，是公路施工的重要工序，压实度检测的真实性能客观的反映出路基压实的情况，也是达到有关公路施工的国家标准，实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度，减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形，同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性，增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。

参考文献

[1] 胡长顺，黄辉华.高等级公路路基路面施工技术.[M].北京.人民交通出版社.2003.[2] 郭凌霄.影响公路路基压实质量的几个因素.[J].科技情报开发与经济.2006.9.[3] 雍晓华.路基路面压实度检测方法及影响因素讨论.[J].新疆石油科技.2005.2.[4].吴梁;路基土压实度检测技术研究.[D].重庆交通大学;2008.[5] 王斌.谈路基压实度的检测方法.[J].民营科技.2010.2

第三篇：浅析路基压实度的检测

浅析路基压实度的检测

摘要：路基工程质量的好坏，压实度是最重要的内在指标之一，只有对路基进行充分压实，才能保证路基的强度、整体稳定性，并保证和延长公路的使用寿命。检测压实度的方法有灌砂法、环刀法和核子密度仪法。路基、路面的质量控制指标很多，而压实质量就是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面的结构层进行了充分的压实，才能更好的延长路基、路面的使用寿命。

关键词：压实度 检测 干密度 含水量

一、概述

不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异对特殊路段加强检测，提高试验频率，遵循规范的要求，取得了很好效果，早通常情况下对路基进行碾压时，产生的物理现象有：使大小块重新排列，和互相靠近。使担搁土颗粒重新排列和互相靠近，使小颗粒进入大的颗粒中，多种路基结构层材料通常主要是由各种不同粒径的单位粒径组成的，在碾压过程中，主要发生的想象是重新排列，互相靠近和小颗粒进入大颗粒的空隙中，产生这些不同物理想象的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量，减少空隙率，这个过程称做压实。

2%的范围内。土在此状态下，土粒间引力较小，保持有一定厚度的水膜，起着润滑作用，外部压实功较易使土粒相对移动，压实效果最佳，且碾压完成后土体稳定。在最佳含水量时土处于硬塑状态，较易获得最佳压实效果，压实到最大密实度的土体，水稳定性最好。

(二)土质的影响

不同性质土的压实性能是不一样的，就填土压实而言，最适宜的是砂砾土、砂土和砂性土。这些土易压实，有足够的稳定性，沉陷小。在同一压实功能作用下，含粗颗粒较多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小，即随着粗粒土增多，其击实曲线的峰点越向左上方移动。在道路施工时，应根据不同取土场的不同土类，分别确定其最大干密度和最佳含水量。

二、影响压实效果的主要因素

(一)含水量的影响

土的含水量对压实效果的影响很大，无论是路基压实还是沟槽回填均应控制其含水量。严格控制含水量在最佳含水量的±

(三)压实工具及压实层厚度

不同的压实工具，其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深，振动式次之，碾压式最浅。一种机具的作用深度，在压实过程中不是固定不变的，土体松软压力传播较深，随着碾压遍数增加，上部土层逐渐密实，土的强度相应提高，其作用深度也就逐渐减小。每一压实土层的密实度随深度的增加是呈递减趋势的，在表面5cm范围内的密实度最高，底部最低。

压实过程中，压路机速度的快慢对压实效果也有影响，当对压实度要求较高，以及铺土层较厚时，行驶速度要慢一些。碾压开始宜用慢速，随着土层的逐渐密实，速度逐步提高。正式碾压时，若为振动压路机，第一遍应静压，然后振动碾压，且由弱振至强振。这样的话，既能使整个填土层达到良好、均匀的压实效果，还保证了路基的平整度。

三、检测压实度的方法

在路基施工中，土的最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标。压实前应测定填土的含水量使之接近最佳含水量。土中含水量过大时，应作翻晒处理;当含水量较小时，应适当洒水补充水分，使含水量适宜。石灰稳定土和水泥稳定土等含有无机结合料的土，成型后本身反应还需要一定量的水，在碾压时更应严格控制含水量。

压实度检测的主要方法有灌砂法、环刀法、核子密度仪法。在工地上，判断土是否接近最佳含水量可采用简易鉴定方法：用手捏土（或灰土等）可成团，较费劲，手掌无水印，土团自50cm处落在地上散成蒜瓣状，自100cm高处落在坚实地面上即松散，出现这些现象即表明土已接近最佳含水量。在实验室中，尽可能参照工程施工技术规范要求，做好最佳含水量的验证检测。

由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量，分湿土法和干土，法；按土能否重复使用，也分为两种，即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行：根据工程的具体要求，按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用

于土法或湿土法，对于高含水量土宜选用湿

土法；对于非高含水量土则选用干土法；（除易击碎的试样外）试样可以重复使用。各试验方法的仪器设备、试验步骤等详见《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）。

四、压实度不够时的处理与预防

在施工中，路基压实度不能满足施工要求，主要原因包括：压实遍数不够；压路机质量偏小；填土松铺厚度过大；碾压不均匀，局部有漏压现象；含水量偏离最佳含水量，或超过有效压实规定值；没有对紧前层表面浮土或松软层进行处治；土场土质种类多，出现不同类别土的混填；填土颗粒过大（＞10cm），颗粒之间空隙过大，或采用不符合要求的填料，如粉质土、有机土及高塑指的粘土等。

采取的预防措施：

（1）确保压路机的质量及压实遍数符合规范要求；

（2）选用振动压路机配合三轮压路机碾压，保证碾压均匀；

（3）压路机应进退有序，碾压轮迹重叠、铺筑段落搭接超压应符合规范要求；

（4）填筑土应在最佳含水量±2%时进行碾压；

（5）当下层因雨松软或干燥起尘时，应彻底处治至压实度符合要求后再进行当前层施工；

（6）不同类的土应分别填筑，不得混填；每种填料层累计总厚度一般不宜小于0.6m；

（7）填土应水平分层填筑、分层压实，通常压实厚度不超过20cm，路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于15cm。

五、对于压实度超百的防治

（一）路基压实度“超密”如何防治？

1.质量问题及现象 路基检验过程中有时出现压实度值超过100%的现象，不能客观地反映实际压实情况。

2.原因分析

（1）不同种类的填料混填；

（2）标准击实所用土样与路基填筑用土不同；

（3）压实设备类型与击实标准不匹配；（4）现场检测压实度时，取样层位偏上或偏下，而路基填筑层在铺筑、碾压、成型过程中不同层位往往存在施水偏差，即使是同一个取样试坑，不同层位的含水量也有偏差，甚至相差悬殊，这将直接影响试验结果，所以取样层位很关键，稍有疏忽，就可能出现“超百”的假象；

（5）试验误差所致 3.预防措施

（1）路基施工中不同种类的填料应分层填筑，不可混填；

（2）标准击实所用土样应与路基填筑用土一致，当取土坑土层发生变化时应及时进行标准击实试验，确定适宜的最大干密度；

（3）采用的压实设备类型应与击实标准类型相匹配，可参照表2选用压实设备；

（4）施工中检验填筑层压实度时，应注意试坑不同部位含水量的偏差，选取有代表性的土样，测试其含水量，确定其压实度。

（5）标准、标定检验试验仪器；审核检验试验人员资格；严格按试验检验规程操作，正确确定测试层位，消除检验、试验及操作误差。

4.处理措施

校核试验仪器，核查填料类型，增加检验试验频度，如仍查找不到明显原因，则重做“标准击实”试验，并用“试验路”验证。

（二）路基压实超过规定遍数，压实度仍然不够，如何防治？

1.质量问题及现象

路基压实超过现场压实试验提供的控制遍数，压实度仍然达不到标准的要求。

2.原因分析

（1）填筑层超厚或填料的含水量不当；（2）碾压速度太快，轮迹重叠宽度太小，层间搭接长度太短；

（3）压实设备类型与击实标准不匹配；（4）碾压工艺不合理；

（5）路基土实际颗粒组成与标准击实试验样品不一致；

（6）路基当前压实作业段前层存在软土地基或未消除的“弹簧”、翻浆等病害。

3.预防措施

（1）压实应根据现场“试验路”提供的松铺厚度和控制压实遍数进行。若控制压实遍数超过10遍，应考虑减小填土层厚或改换压实机具类型

（2）各种压路机的碾压行驶速度开始时宜用慢速，最大速度不宜超过4km/h；碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行；横向接头对振动压路机一般重叠0.4-0.5m。对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相临两区段纵向宜重叠1.0-1.5m.使用夯锤压实时，首遍各夯位宜紧靠，如有间隙，则不得大于15cm，次遍夯位应压在首遍夯位的缝隙上，如此连续夯实直至达到规定的压实度。

（3）标准击实试验样品应与路基实际用土颗粒组成等技术指标相一致，否则，应现场取样重新做击实试验。

（4）严格控制碾压含水量在最佳含水量±2%范围内。

（5）路基某层施工时，应在前层软基、“弹簧”、翻浆等病害彻底处治合格后开工。

六、提高路基压实度检测准确度应注意的问题

路基压实度检测，是公路建设中既普遍又重要的工作。只有检测数据准确可靠，才能真实反映出路基压实情况。路基压实度的检测方法操作起来并不难，但有很多问题容易被忽略，造成检测结果不准确。

1、提高标准击实试验的准确性 标准击实试验是模拟现场施工条件下，得出路基填土的最大干密度和最佳含水量。路基压实度检测准确与否，最大干密度起着决定性的作用。一个不正确的标准击实试验，是得不出最大干密度和最佳含水量的准确值的。做标准击实试验时应注意一下几个问题：

（1）闷土时间要足够长。对于高液限粘土，闷土时间不得小于一昼夜。对于低液限粘土不得小于12h。如闷土时间较短，土与水不能充分混合，影响击实结果。

（2）击实筒要放在具有一定刚性的地面上。如地面刚性不好，在击实过程中，锤下落击到土表面时将产生能量损失，击实效果不好，使最大干密度值偏低。建议有条件的单位应在地面下打一个水泥混凝土座。

（3）填土层厚度要均匀。

（4）锤的落点应分布均匀，无盲点。（5）击实结束之后，击实筒内土的高度要略高于击实筒。如果土低于击实筒，使土的体积偏低，导致试验失败。如土样高于击实筒太多，则在击实时，一部分能量浪费在多余的土上，产生能量损失，使试验结果偏低。

2、实际工作中一些经验

由于土质变化很大，标准击实试验所做的土样不能代表实际检测的路基填土，或者是标准击实试验做得不准确而导致最大干密度较低时，即使压实效果不好，没有达到规范要求，检测数据也可能合格。怎样判断最大干密度不准确，数值较低呢？在正式检测之前，可选择碾压较好的几处路基，分别测它们的干密度与含水量，如果测得的含水量没达到最佳含水量，而干密度已超过最大

干密度，这时就应怀疑击实试验的准确性，应重新原地取样做击实试验。再者选择碾压较差有明显轮迹的几点，分别检测它们的干密度与含水量，如含水量没达到最佳含水量，而压实度却达到了规范的要求，也应怀疑标准击实试验的准确程度，重新做击实试验，以上方法仅供参考。当然最好的方法是增加击实试验频率，并将击实试验结果与路基填土相对应。

七、结语

强化路基、路面工程施工与管理、确保工程质量及施工安全是一项系统工程,需要坚持标本兼治的原则。质量是一项工程的生命。在建筑工程中,质量关系着整个工程的成败,为了保证工程质量,必须对路基路面进行压实实验检测，进而确保工程质量和施工进度，才能够更好的取得了良好的经济效益。

参考文献

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[4] 邢世建，道路与桥梁工程试验检测技术，重庆大学出版社，2005

[5] 韦 文，李玉荣，杨林，王光，王大勇，路基压实度检测方法的试验，东北公路，1995

[6]和世明，有关路基压实度问题的探讨，山西建筑，2003

第四篇：路基压实度试验检测方法

路基压实度试验检测方法

路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度。刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。

现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层，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于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。

（一）路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法

路基受到的荷载应力，随深度而迅速减少，所以路基上部的压实度应高一些；另外，公路等级高，其路面等级也高，对路基强度的要求则相应提高，所以对路基压实度的要求也应高一些。因此，高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80～150cm应不小于93％，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以下0～30cm应不小于95%。

在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤ 0.25地区）的压实度标准可降低2％～3％。因为这些地区雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难，压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5％时，要达到上述的要求极为困难，应进行稳定处理后再压实。

由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量，分湿土法和干土，法；按土能否重复使用，也分为两种，即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行：根据工程的具体要求，按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用于土法或湿土法，对于高含水量土宜选用湿土法；对于非高含水量土则选用干土法；（除易击碎的试样外）试样可以重复使用。

振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度。前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用，而后者是振动作用自上体表面垂直向下传递的。研究结果表明，对于无粘聚性自由排水土这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致，但前者试验设备及操作较复杂，后者相对容易，且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此，使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可，但推荐优先采用表面振动压实仪法。已有的国内外研究结果表明，对于砂、卵、漂石及堆石料等无粘聚性自由排水上而言，一致公认采用振动方法而不是普通击实法。因此，建议采用振动方法测定无粘聚性自由排水土的最大干密度。

各试验方法的仪器设备、试验步骤等详见《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）。

（二）路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料类基层，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。半刚性基层材料按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）执行，用标准击实法求得，但当粒料含量高时（50％以上），由于击实筒空间的限制，现行方法就不能得出真正的最大干密度，若以此为准，按施工规范要求的压实度成型，所测得的强度和有关参数大小，据此进行设计，势必造成浪费。同样，如以此为准进行施工质量控制，必然要求太低，不能保证施工质量，因此，需要寻求更科学的方法、下面介绍一种确定最大干密度和最佳含水量的方法，即理论计算法。

1。石灰土、二灰稳定粒料

根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ 1 和集料的相对密度γ，把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1 :V2，则可计算混合料的最大干密度。石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0 是结合料的最佳含水量w1 和集料饱水裹覆含水量w2 的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出，不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外，此值对于砾石可以取3%，碎石可取4%。2．水泥稳定粒料

此类材料的最大干密度ρ0 与集料的最大干密度ρG 和水泥硬化后的水泥质量有关。

水泥加水拌匀后，在105℃烘箱中烘干，称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量，即可求得水泥水化的水增量。

因水泥中含有水化水，故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验，水泥稳定粒料的最佳含水量w0 由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水（水灰比为0.5）三者组成。

（三）沥青混合料标准密度确定方法

沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，当采用前者方法时，压实度标准比后者高（详见第二章），无论是用哪种方法,均存在对试件（马氏试件或芯样试件）测密度的问题，在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，可采用下列方法之一：

（1）水中重法：本法仅适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件，不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件。

（2）表干法，本法适用于表面较粗但较密实的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型沥青混凝土试件：但不适用于吸水率大于2％的沥青混合料试件。

（3）蜡封法：本法适用于吸水率大于2％的Ⅰ 型或Ⅱ 型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件，不能用水中重法或表干法测密度时，应用蜡封法测定。

（4）体积法：本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。

具体的试验方法见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052一2000）。

二、现场密度试验检测方法

（一）灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

采用此方法时，应符合下列规定：

（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。1．仪具与材料

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（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：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

（4）玻璃板：边长约5m～600mm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300mm x 500mm x 40mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台称：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 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，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：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。2．试验方法与步骤

（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量

①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

②将开关打开，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（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量 m5，准确至1g。

③不晃动储砂筒的砂，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。

④收集并称量留在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锥体的砂m2。

⑤重复上述测量三次，取其平均值。

（2）标定量砂的单位质量γ。

①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。

②在储砂筒中装人砂并称重，并将灌砂简放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量准确至1g。

③计算填满标定罐所需砂的质量。

④重复上述测量三次，取其平均值。

⑤计算量砂的单位质量。

（3）试验步骤

①在试验地点，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。

②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，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。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量准确至1g。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

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。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，应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混人，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw，准确至1g。

⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以％计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，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、粉煤灰等元机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g,称其质量m d，准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时，则省去测定含水量步骤。

6.将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m 1），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，让砂流入试坑内匕在此期间，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。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③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，小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量m’4，准确至1g。

8.仔细取出试筒内的量砂，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，使其与空气的温度达到平衡后再用。3．计算

（1）计算填满试坑所用的砂的质量mb。

（2）计算试坑材料的湿密度ρw。

（3）计算试坑材料的干密度ρd。（4）水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土，计算干密度ρd。

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实，求取实际的最大子密度。4．试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据：故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节：

（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。

（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验；仅使用以前的数据。

（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（6-7）计算填坑的砂量，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。

（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形：这样就会使检测密度偏大或偏小。

（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。

（二）环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm。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。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1.仪具与材料

(1)人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆。落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1．52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V(36Ah)；转速5070r／min，无级调速；整机质量约35kg。

（2）天平：感量0．1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1．0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。

（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。2．试验方法与步骤

(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度

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30cmx 30cm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，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。

③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。

④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

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。7.擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。8.自环刀中取出试样，取具有代表注的试样，测定其含水量。(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度

①如为湿润的砂土：试验时不需要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，直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土，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,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，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m1，精确至0.1g。

⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。（3）用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度

①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，囚根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。、松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与上层接触，锁紧手柄。

2.将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。

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，装人铝盒，送试验室备用。

④用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。3．计算

按下式分别计算试样的湿密度 ρw。及干密度ρd。

（三）核子密度湿度仪法

该法是利用放射性元素（通常是 射线和中子射线）测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量，有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性，对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。1．仪具与材料

（1）核子密度湿度仪：符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准，密度的测定范围为1.12～2.73g/cm3，测定误差不大于± 0.03，含水率测量范围为0～0.64 , 测定误差不大于 ± 0.015 g/cm3。它主要包括下列部件：

① γ 射线源：双层密封的同位素放射源，如铯一137、钴－60 或镭-226等。

②中子源：如镅（241）一铍等。

③探测器：γ射线探测器或中子探测器等。

④读数显示设备：如液晶显示器。脉冲计数器、数率表或直接读数表。

⑤标准板：提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。

⑤安全防护设备：符合国家规定要求的设备。6.刮平板、钻杆、接线等。

（2）细砂：0.15～0.3mm。

（3）天平或台称。

（4）其他：毛刷等。2．试验方法与步骤

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时，在表面用散射法测定，所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于20cm.。1）准备工作(1)每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值：

①接通电源，按照仪器使用说明书建议的预热时间，预热测定仪。

②在测定前，应检查仪器性能是否正常，在标准板上取34个读数的平均值建立原始标准值，并与使用说明书提供的标准值校对，如标准读数超过使用说明书规定的界限时，应重复此标准的测量，若第二次标准计数仍超出规定的界限时，需视作故障并进行仪器检查。

（2）在进行沥青混合料压实层密度测定前，应用核子法对钻孔取样的试件进行标定；测定其他材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定的步骤如下：

①选择压实的路表面，按要求的测定步骤用核子仪测定密度，记录读数；

②在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样，量测厚度，按规定的标准方法测定材料的密度；

③对同一种路面厚度及材料类型，在使用前至少测定15处，求取两种不同方法测定的密度的相关关系，其相关系数应不小于0.9。

（3）测试位置的选择

①按照随机取样的方法确定测试位置，但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10m。

②当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。

③当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。

（4）按照规定的时间，预热仪器。2)测定步骤

（1）如用散射法测定时，应将核子仪平稳地置于测试位置上。

（2）如用直接透射法测定时，将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

（3）打开仪器，测试员退出仪器2m以外，按照选定的测定时间进行测量，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。

各种型号的仪器具体操作步骤略有不同，可按照仪器使用说明书进行。3.使用安全注意事项（1）仪器工作时，所有人员均应退到距仪器2m以外的地方。

（2）仪器不使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装人专用的仪器箱内，放置在符合核幅射安全规定的地方。

（3）仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专人使用。对从事仪器保管及使用的人员，应遵照有关核幅射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作。

（四）钻芯法测定沥青面层密度

沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比，以百分率表示。对沥青混合料，国内外均以取样测定作为标准试验方法。1．仪具与材料

（1）路面取芯钻机。

（2）天平：感量不太于0.1g。

（3）溢流水槽。

（4）吊篮。

（5）石蜡。

（6）其他：卡尺、毛刷、勺、取样袋（容器）、电风扇。2，试验方法与步骤 1）钻取芯样

按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样，芯样直径不宜小于Φ100mm。当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时，应根据结构组合情况用切割机将芯样沿各层结合面锯开分层进行测定。2）测定试件密度

（1）将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘。如试件边角有松散颗粒，应仔细清除。

（2）将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h，直至恒重。

按现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ 052-2000)的沥青混合料试件密度试验方法测定试件的视密度或毛体积密度。当试件的吸水率小于2％时，采用水中重法或表干法测定；当吸水率大于2％时，用蜡封法测定；对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定。3.计算

（1）当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时、沥青面层的压实度计算是芯样的视密度或毛体积度除以标准密度乘100。

（2）由沥青混合料实测最大密度计算压实度时，进行空隙率折算，作为标准密度，再计算压实度。

4．试验检测中应注意的问题

压实度的大小取决于实测的压实密度，同样也与标准密度的大小有关。但目前对标准密度的规定并不统一，有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验,调整标准密度使压实度达到要求，这样实际上是弄虚作假。为防止这种情况,新的检测方法规定了三种标准密度，一种是马歇尔击实试件密度；一种是试验路段钻孔取样密度；第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度。在进行检测时，应结合工程实际情况，采用相应的标准密度。

（五）落锤频谱式路基压实度快速测定仪

落锤频谱式路基压实度快速测定仪是利用落锤的冲击使土体产生反弹力、，并利用低频测出土体响应值的一种不测含水量就能得到路基压实度的测试仪器。检测时，不需挖坑；每测一个点，只需2～3min。该仪器体积小（仪器外形尺寸：320mm ×140mm ×3oomm,冲击架高460mm），质量轻（8.8kg），携带使用方便；既可在施工工地现场使用，也可在实验室土槽中使用。1，工作原理

在已碾压的路基表面上：使落锤自由落下，接触地面时；土体表面随即产生一反弹力。从理论上讲，土体愈密实，吸能作用愈弱坝,反弹力愈强。反弹力随即使加速度传感器工作，记录加速度值。经过电荷放大器的前置放大；并以电压信号输出、随即又通过低通滤彼器，进入峰值采样保持电路。然后，再由阀值触发电路，进入10位数（精度高）A/D模数转换电路，CPU8098单片机进行数据处理，最后，由LED显示器显示，同时，由16针打印机输出压实度数值。

2．使用技术要点(1)压实度曲线的标定

路基压实度曲线的标定工作十分重要，应在仪器各部分功能正常的情况下进行。标定工作实质上就是制作标定线，这种工作一般在试验室内进行。标定时一定要选择工程所使用的土类，而且，选择的土类要具有工程代表性，这是确保标定精度的必要条件。压实度标定就是建立压实度加速度传感器响应值与压实度大小的关系曲线。（2）测点数与测点布置

路基压实度测定以两次平均值作为测点压实度数值。夕瞩两次压实度测值的相对误差超过1%呢，则需要进行第三次实测，利用三次平均值作为压实度最终结果。几次测定测点位置的安排主要取决于落锤的底面直径人以及路基土冲击后回弹恢复的时间t。当t=1min之内，就要将落锤的位置向旁侧移动1．50d的距离作第二次测定；当t=3min时，则可在同一位置测定第二次，这样的安排不会引起误差。

三、压实度检测结果评定

路基、路面压实度以1～3km长的路段为检验评定单元，按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki。压实度评定要点是：

（1）控制平均压实度的置信下限：似保证总体水平；

（2）规定单点极值不得超出给定值，防止局部隐患；

（3）规定扣分界限以区分质量优劣。

计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。1．路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度可得规定满分；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，对于测定值低于规定值减2个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。

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第五篇：路基路面压实度试验检测方法

路基路面压实度试验检测方法

路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度。刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。

现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层，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于密度的比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。

（一）路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法

路基受到的荷载应力，随深度而迅速减少，所以路基上部的压实度应高一些；另外，公路等级高，其路面等级也高，对路基强度的要求则相应提高，所以对路基压实度的要求也应高一些。因此，高速、一级公路路基的压实度标准，对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80～150cm应不小于93％，150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以下0～30cm应不小于95%。

在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤ 0.25地区）的压实度标准可降低2％～3％。因为这些地区雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难，压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。在平均年降雨量超过2000mm，潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5％时，要达到上述的要求极为困难，应进行稳定处理后再压实。

由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般上的“击实法”以外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实，两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量，分湿土法和干土法；按土能否重复使用，也分为两种，即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行：根据工程的具体要求，按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用于土法或湿土法，对于高含水量上宜选用湿土法；对于非高含水量土则选用于土法；除易击碎的试样外）试样可以重复使用。

振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度。前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用，而后者是振动作用自上体表面垂直向下传递的。研究结果表明，对于元粘聚性自由排水上这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致，但前者试验设备及操作较复杂，后者相对容易，且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此，使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可，但推荐优先采用表面振动压实仪法。已有的国内外研究结果表明，对于砂、卵、漂石及堆石料等无粘聚性自由排水上而言，一致公认采用振动方法而不是普通击实法。因此，建议采用振动方法测定无粘聚性自由排水土的最大干密度。各试验方法的仪器设备、试验步骤等详见《公路土工试验规程》（JTJI051-93）。

（二）路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料类基层，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。半刚性基层材料按照《公路工程元机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）执行，用标准击实法求得，但当粒料含量高时（50％以上），由于击实筒空间的限制，现行方法就不能得出真正的最大干密度，若以此为准，按施工规范要求的压实度成

型，所测得的强度和有关参数大小，据此进行设计，势必造成浪费。同样，如以此为准进行施工质量控制，必然要求太低，不能保证施工质量，因此，需要寻求更科学的方法、下面介绍一种确定最大干密度和最佳含水量的方法，即理论计算法。1.石灰土、二灰稳定粒料

根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ 1 和集料的相对密度γ，把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1 :V2，则可计算混合料的最大干密度。石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0 是结合料的最佳含水量w1 和集料饱水裹覆含水量W2 的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出，不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外，此值对于砾石可以取3%，碎石可取4%。2．水泥稳定粒料

此类材料的最大干密度ρ0 与集料的最大干密度ρG 和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后，在105℃烘箱中烘干，称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量，即可求得水泥水化的水增量。

因水泥中含有水化水，故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验，水泥稳定粒料的最佳含水量w0 由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水（水灰比为0.5）三者组成。

（三）沥青混合料标准密度确定方法

沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，当采用前者方法时，压实度标准比后者高（详见第二章），无论是用哪种方法,均存在对试件（马氏试件或芯样试件）测密度的问题，在进行密度试验时应根据混合料本身的特点，可采用下列方法之一：

（1）水中重法：本法仅适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件，不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件。

（2）表干法，本法适用于表面较粗但较密实的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型沥青混凝土试件：但不适用于吸水率大于2％的沥青混合料试件。

（3）蜡封法：本法适用于吸水率大于2％的Ⅰ 型或Ⅱ 型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件，不能用水中重法或表干法测密度时，应用蜡封法测定。

（4）体积法：本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。

具体的试验方法见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052一93）。

二、现场密度试验检测方法

（一）灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。采用此方法时，应符合下列规定：

（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过2oomm时，应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。1．仪具与材料

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直

径的圆孔。

（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：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。（4）玻璃板：边长约5m～6oomm的方形板。（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台称：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 及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，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：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。2．试验方法与步骤

（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量 ①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。②将开关打开，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（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量 m5，准确至1g。③不晃动储砂筒的砂，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。

④收集并称量留在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锥体的砂m2。⑤重复上述测量三次，取其平均值。（2）标定量砂的单位质量γ。

①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。②在储砂筒中装人砂并称重，并将灌砂简放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量准确至1g。③计算填满标定罐所需砂的质量。④重复上述测量三次，取其平均值。⑤计算量砂的单位质量。

（3）试验步骤 ①在试验地点，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。

②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，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。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量准确至1g。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。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。

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，应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混人，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw，准确至1g。

⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以％计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g;对于各种中粒土，不少于500g。用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于2oog；对于各种中粒土，不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2oo0g,称其质量m d，准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时，则省去测定含水量步骤。

6.将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m 1），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，让砂流入试坑内匕在此期间，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。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。

7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③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，小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量m’4，准确至1g。

8.仔细取出试筒内的量砂，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，使其与空气的温度达到平衡后再用。3．计算

（1）计算填满试坑所用的砂的质量mb。（2）计算试坑材料的湿密度ρw。

（3）计算试坑材料的干密度ρd。

（4）水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土，计算干密度ρd。

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实，求取实际的最大子密度。

4．试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据：故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节：

（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。

（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验；仅使用以前的数据。

（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（6-7）计算填坑的砂量，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。

（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形：这样就会使检测密度偏大或偏小。

（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。

（二）环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3，环刀高度通常约5cm。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。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1.仪具与材料

(1)人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆。落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1．52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V(36Ah)；转速5o70r／min，无级调速；整机质量约35kg。

（2）天平：感量0．1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1．0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。

（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。

2．试验方法与步骤

(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度

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30cmx 30cm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，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

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。7.擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。8.自环刀中取出试样，取具有代表注的试样，测定其含水量。(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度

①如为湿润的砂土：试验时不需要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，直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土，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,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，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m1，精确至0.1g。⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。（3）用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度

①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，囚根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。、松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与上层接触，锁紧手柄。

2.将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品

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，装人铝盒，送试验室备用。④用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。3．计算

按下式分别计算试样的湿密度 ρw。及干密度ρd。

（三）核子密度湿度仪法

该法是利用放射性元素（通常是 射线和中子射线）测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量，有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性，对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。1．仪具与材料

（1）核子密度湿度仪：符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准，密度的测定范围为1.12～2.73g/cm3，测定误差不大于± 0.03，含水率测量范围为0～0.64 , 测定误差不大于 ± 0.015 g/cm3。它主要包括下列部件： ① γ 射线源：双层密封的同位素放射源，如铯一137、钴－60 或镭-226等。②中子源：如镅（241）一铍等。③探测器：γ射线探测器或中子探测器等。④读数显示设备：如液晶显示器。脉冲计数器、数率表或直接读数表。⑤标准板：提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。⑤安全防护设备：符合国家规定要求的设备。6.刮平板、钻杆、接线等。（2）细砂：0.15～0.3mm。（3）天平或台称。（4）其他：毛刷等。

2．试验方法与步骤

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时，在表面用散射法测定，所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于20cm.。1）准备工作

(1)每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值： ①接通电源，按照仪器使用说明书建议的预热时间，预热测定仪。

②在测定前，应检查仪器性能是否正常，在标准板上取34个读数的平均值建立原始标准值，并与使用说明书提供的标准值校对，如标准读数超过使用说明书规定的界限时，应重复此标准的测量，若第二次标准计数仍超出规定的界限时，需视作故障并进行仪器检查。

（2）在进行沥青混合料压实层密度测定前，应用核子法对钻孔取样的试件进行标定；测定其他材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定的步骤如下：

①选择压实的路表面，按要求的测定步骤用核子仪测定密度，记录读数； ②在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样，量测厚度，按规定的标准方法测定材料的密度； ③对同一种路面厚度及材料类型，在使用前至少测定15处，求取两种不同方法测定的密度的相关关系，其相关系数应不小于0.9。

（3）测试位置的选择

①按照随机取样的方法确定测试位置，但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10m。②当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。③当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。

（4）按照规定的时间，预热仪器。

2)测定步骤

（1）如用散射法测定时，应将核子仪平稳地置于测试位置上。

（2）如用直接透射法测定时，将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

（3）打开仪器，测试员退出仪器2m以外，按照选定的测定时间进行测量，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。

各种型号的仪器具体操作步骤略有不同，可按照仪器使用说明书进行。3.使用安全注意事项

（1）仪器工作时，所有人员均应退到距仪器2m以外的地方。

（2）仪器不使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装人专用的仪器箱内，放置在符合核幅射安全规定的地方。

（3）仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专人使用。对从事仪器保管及使用的人员，应遵照有关核幅射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作。

（四）钻芯法测定沥青面层密度

沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比，以百分率表示。对沥青混合料，国内外均以取样测定作为标准试验方法。1．仪具与材料

（1）路面取芯钻机。

（2）天平：感量不太于0.1g。（3）溢流水槽。（4）吊篮。

（5）石蜡。

（6）其他：卡尺、毛刷、勺、取样袋（容器）、电风扇。2，试验方法与步骤

1）钻取芯样

按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样，芯样直径不宜小于Φ100mm。当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时，应根据结构组合情况用切割机将芯样沿各层结合面锯开分层进行测定。

2）测定试件密度

（1）将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘。如试件边角有松散颗粒，应仔细清除。

（2）将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h，直至恒重。按现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ O52-93)的沥青混合料试件密度试验方法测定试件的视密度或毛体积密度。当试件的吸水率小于2％时，采用水中重法或表干法测定；当吸水率大于2％时，用蜡封法测定；对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定。

3.计算

（1）当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时、沥青面层的压实度计算是芯样的视密度或毛体积度除以标准密度乘100。

（2）由沥青混合料实测最大密度计算压实度时，进行空隙率折算，作为标准密度，再计算压实度。

4．试验检测中应注意的问题

压实度的大小取决于实测的压实密度，同样也与标准密度的大小有关。但目前对标准密度的规定并不统一，有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验,调整标准密度使压实度达到要求，这样实际上是弄虚作假。为防止这种情况,新的检测方法规定了三种标准密度，一种是马歇尔击实试件密度；一种是试验路段钻孔取样密度；第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度。在进行检测时，应结合工程实际情况，采用相应的标准密度。

（五）落锤频谱式路基压实度快速测定仪

落锤频谱式路基压实度快速测定仪是利用落锤的冲击使土体产生反弹力、，并利用低频测出土体响应值的一种不测含水量就能得到路基压实度的测试仪器。检测时，不需挖坑；每测一个点，只需2～3min。该仪器体积小（仪器外形尺寸：320mm ×140mm ×3oomm,冲击架高460mm），质量轻（8.8kg），携带使用方便；既可在施工工地现场使用，也可在实验室土槽中使用。

1，工作原理

在已碾压的路基表面上：使落锤自由落下，接触地面时；土体表面随即产生一反弹力。从理论上讲，土体愈密实，吸能作用愈弱坝,反弹力愈强。反弹力随即使加速度传感器工作，记录加速度值。经过电荷放大器的前置放大；并以电压信号输出、随即又通过低通滤彼器，进入峰值采样保持电路。然后，再由阀值触发电路，进入10位数（精度高）A/D模数转换电路，CPU8098单片机进行数据处理，最后，由LED显示器显示，同时，由16针打印机输出压实度数值。2．使用技术要点(1)压实度曲线的标定

路基压实度曲线的标定工作十分重要，应在仪器各部分功能正常的情况下进行。标定工作实质上就是制作标定线，这种工作一般在试验室内进行。标定时一定要选择工程所使用的土类，而且，选择的土类要具有工程代表性，这是确保标定精度的必要条件。压实度标定就是建立压实度加速度传感器响应值与压实度大小的关系曲线。（2）测点数与测点布置

路基压实度测定以两次平均值作为测点压实度数值。夕瞩两次压实度测值的相对误差超过1%呢，则需要进行第三次实测，利用三次平均值作为压实度最终结果。几次测定测点位置的安排主要取决于落锤的底面直径人以及路基土冲击后回弹恢复的时间t。当t=1min之内，就要将落锤的位置向旁侧移动1．50d的距离作第二次测定；当t=3min时，则可在同一位置测定第二次，这样的安排不会引起误差。

三、压实度检测结果评定

路基、路面压实度以1～3km长的路段为检验评定单元，按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki。压实度评定要点是：

（1）控制平均压实度的置信下限：似保证总体水平；（2）规定单点极值不得超出给定值，防止局部隐患；（3）规定扣分界限以区分质量优劣。

计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。

1．路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度可得规定满分；当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，对于测定值低于规定值减2个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。