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6149
標準
公路，鐵路
公路路基建設
挖坑灌砂法測定壓實度試驗指導書
1 目的和適用范圍
1.1 本試驗法適用于在現場測定基層（或底基層）、砂石路面及路基土的各種材料壓實層的密度和壓實度檢測，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的材料壓實層的壓實度檢測。
1.2 用挖坑灌砂法測定密度和壓實度時，應符合下列規定：
（1）當集料的**粒徑小于13.2mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用φ100mm的小型灌砂筒測試。
（2）當集料的**粒徑等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，測定層的厚度不超過200mm時，應用φ150mm的大型灌砂筒測試。
2 儀具與材料技術要求
本試驗需要下列儀具與材料：
（1）灌砂筒：有大小兩種，根據需要采用。儲砂筒筒底中心有一個圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端面開口，直徑與儲砂筒底中心有一個圓孔，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。在儲砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設有開關。開關為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開關鐵板上也有一個相同直徑的圓孔。
（2）金屬標定罐：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）天平或臺秤：稱量10--15kg，感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度，對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。
（7）含水量測定器具：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，并放置足夠的時間，使其與空氣的濕度達到平衡。
（9）盛砂的容器：塑料桶等。
（10）其它：鑿子、螺絲刀、鐵錘、長把勺、長把小簸箕、毛刷等。
表1 灌砂儀的主要尺寸要求
結構 | 小型灌砂筒 | 大型灌砂筒 | |
儲砂筒 | 直徑 | 100 | 150 |
容積 | 2120 | 4600 | |
流砂孔 | 直徑 | 10 | 15 |
金屬標定罐 | 內徑 | 100 | 150 |
外徑 | 150 | 200 | |
金屬方盤基板 | 邊長 | 350 | 400 |
深 | 40 | 50 | |
中孔 | 直徑（mm） | 100 | 150 |
注：如集料的**粒徑超過31.5mm，則應相應地增大灌砂筒和標定罐的尺寸。如集料的**粒徑超過53mm，灌砂筒和現場試洞的直徑應為200mm。
3 方法與步驟
3.1 按現行試驗方法對檢測對象試樣用同一種材料進行擊實試驗，得到**干密度（ρc）及**含水量。
3.2 按規定選用適宜的灌砂筒。
3.3 按下列步驟標定灌砂筒下部圓錐體內砂的質量：
（1）在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內裝砂至距筒頂15mm左右為止，稱取裝入筒內砂的質量m1，準確至1g。以后每次標定及試驗都應該維持持裝砂高度與質量不變。
（2）將開關打開，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準，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖坑內的體積相當（或等于標定罐的容積），然后關上開關。
（3）不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將罐砂筒移至玻璃板上，將開關打開，讓砂流出，直到筒內砂不再下流時，將開關關上，并細心地取走灌砂筒。
（4）收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內的砂，準確至1g。玻璃板上的砂就是填滿筒下部圓錐體的砂（m2）。
（5）重復上述測量三次，取其平均值。
3.4 按下列標定量砂的松方密度ρs（g/cm3）；
（1）用水確定標定罐的容積Ⅴ，準確至1mL。
（2）在儲砂筒中裝入質量為m1的砂，并將灌砂筒放在標定罐上，將開關打開，讓砂流出。在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到儲砂筒內的砂不再下流時，將開關關閉。取下灌砂筒，稱取筒內剩余的質量（m3），準確至1g。
（3）按式（1）計算填滿標定罐所需砂的質量ma（g）：
ma= m1-m2-m3 （1）
式中：ma——標定罐中砂的質量（g）；
m1——裝入灌砂筒內的砂的總質量（g）；
m2——灌砂筒下部圓錐體內砂的質量（g）；
m3——灌砂入標定罐后，筒內剩余砂的質量（g）；
（4）重復上述測量三次，取其平均值。
（5）按式（2）計算量砂的單位質量ρs；
ρs=ma/v （2）
式中：ρs——量砂的單位質量（g/cm3）
V——標定罐的體積（cm3）
3.5 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（m5）的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關打開，讓砂流入基板的中孔內，直到儲砂筒內的砂不再下流時關閉開關。取下灌砂筒，并稱量筒內砂的質量（m6），準確至1g。
（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，應注意不使鑿出的材料丟失，并隨時將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發。也可放在大試樣盒內。試洞的深度應等于測試層厚度，但不得有下層材料混入，*后將洞內的全部鑿松材料取出。對土基或基層，為防止試樣盤內材料的水分蒸發，可分幾次稱取材料的質量。全部取出材料的總質量為mw，準確至1g。
注：當需要檢測厚度時，應先測量厚度后再進行這一步驟。
（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，測定其含水量（ω，以%計）。樣品的數量如下：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、粉煤灰等無機結合料穩定材料，宜將取出的全部材料烘干，且不少于2000g，稱其質量（md），準確至1g。
（6）將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間（儲砂筒內放滿砂到要求質量m1），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，讓砂流入試坑內，在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關，仔細取走灌砂筒，并稱量筒內剩余砂的質量（m4），準確至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，將灌砂筒直接對準放在試坑上，中間不需要放基板。打開筒的開關，讓砂流入試坑內。在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。仔細取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質量（m′4），準確至1g。
（8）仔細取出試筒內的量砂，以備下次試驗時再用。若量砂的濕度已發生變化或量砂中混有雜質，則應該重新烘干、過篩，并放置一段時間，使其與空氣的濕度達到平衡再用。
4 計算
4.1 按式（3）或（4）計算填滿試坑所用的砂的質量mb（g）：
灌砂時，試坑上放有基板時：
mb=m1-m4-(m5-m6) （3）
灌砂時，試坑上不放基板時：
mb=m1-m4-m2 （4）
式中：mb——填滿試坑的砂的質量（g）；
m1——灌砂前灌砂筒內砂的質量（g）；
m2——灌砂筒下部圓錐體內砂的質量（g）；
m4——灌砂后，灌砂筒內剩余的質量（g）；
(m5-m6)——灌砂筒下部圓錐體內及基板和粗糙表面間砂的合計質量（g）；
4.2 按式（5）計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量（g）
ρs 一一量砂的單位質量（g/cm3）
4.3 按式（6）計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 當為水泥、石灰、粉煤等無機結合料穩定土的場合，可按式（7）計算干密度
（g/cm3）:
ρd=md/mb*ρs （7）
式中：mb——試坑中取出的穩定土的烘干質量（g）。
4.5 按式（8）計算施工壓實度：
K=ρd/ρc×100 （8）
式中：K——測試地點的施工壓實度（%）；
ρd——試樣的干密度（g/cm3）；
ρc——由擊實試驗得到的試樣的**干密度（g/cm3）。
注：當試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以試坑材料作標準擊實，求取實的**干密度。
5 報告
5.1 各種材料的干密度均應準確至0.01g/cm3。
5.2 壓實度檢驗報告記錄格式見下表。
灌砂法測定路基壓實度試驗記錄表 | ||||||||||||||||
工程名稱: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程 合同號： XXXXXXX 編號： XXXXXXXXXXXXXXXX . | ||||||||||||||||
試表7-7 | ||||||||||||||||
任務單號 | / | 試驗環境 | 現場檢測 | |||||||||||||
試驗日期 | / | 試驗設備 | 灌砂筒、電子天平、烘箱 | |||||||||||||
試驗規程 | JTG E60-2008（T 0921-2008） | 試驗人員 | ||||||||||||||
評定標準 | JTG F80/1-2004 | 復核人員 | ||||||||||||||
施工單位 | XXXXXXX | 工程部位 | 原地面處理 | |||||||||||||
現場樁號 | K7+164.19～K7+350（右幅） | 試樣描述 | 5%石灰土 | |||||||||||||
設計灰劑量: | 5% | **干密度: | 1.69g/cm3 | **含水量: | 15.6% | |||||||||||
壓實度標準: | 90% | 極值要求:85% | 石灰劑量測定方法:EDTA滴定法 | 結構層次:90區 | 原地面處理 | |||||||||||
取樣樁號 | K7+190 | K7+255 | K7+295 | K7+330 | / | / | ||||||||||
灰劑量試驗盒號 | / | / | / | / | / | / | ||||||||||
量砂的單位重 | g | ρs | 1.396 | 1.396 | 獲取更多信息，請訪陜西波特蘭電子科技有限責任公司. 網站
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