第四章--路基路面压实度检测

第四章路基路面压实度检测第一节概述压实，就是把一定体积的路基土基层材料或路面沥青混凝土压缩到更小的体积的过程．在此过程中，使颗粒相互挤压到一起，减少孔隙，由此提高材料密度。高标准压实，是保证路基、路面应有强度和稳定性一项最经济有效的技术措施压实度是填土工程的质量控制的重要指标。土基和路面基层的压实度是指压实层材料压实后的干密度与最大干密度的比值。沥青混凝土面层的压实度是指规定方法采取的混合料试件毛体积密度与标准密度之比，也用百分数表示。100干密度压实度最大干密度一、路基土的最大干密度和最佳含水量的确定现场密实度检测方法及适用范围：主要有四种方法：灌砂法、环刀法、核子法、钻芯法适用的范围见P41表4-1二、路面基层混合料最大干密度及最大含水量的确定1、石灰土、二灰稳定粒料112VV1-----结合料的最大干密度-----集料的相对密度2、水泥稳定粒料011100GK（）1-----集料振动后的最大干密度-----水泥含量K-----水泥水化时水的增量，视水泥品种不同而异三、沥青混合料标准密度的确定方法1、方法：（1）水中重法（2）表干法（3）蜡封法（4）体积法第二节灌砂法现场压实度检测1、适用范围：适用于现场测定基层（或底基层）。砂石路面及路基上的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入或路面的密度检测，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。仪器设备：灌砂筒、金属标定罐、基板、试样盘、台秤以及其他工具灌砂筒灌砂筒试验步骤：1、灌砂法标定筒下部圆锥体内砂的质量的步骤与要点：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。称取装入筒内砂的质量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，轻轻的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，并细心的取走灌砂筒。④收集并称量留在板上砂或称量筒内的砂，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。试验步骤：2、标定标准砂密度的测定：A、标准砂应清洗洁净，粒径宜选用（0.25-0.50）mm，密度宜（1.47-1.61）g/㎝2。B、组装容砂瓶与灌砂漏斗，螺纹联接处应旋紧，称其重量。C、将密度测定器竖立，灌砂漏斗口向上，关阀门，向灌砂漏斗中注满标准砂，打开阀门使灌砂漏斗内额标准砂漏入容砂瓶内，继续向漏斗内注砂漏入瓶内，当砂停止流动时迅速关闭阀门，倒掉漏斗内多余的砂，称容砂瓶、灌砂漏斗和标准砂的总质量，准确至5g。试验中应避免震动。D、倒出容砂瓶内的标准砂，通过漏斗向容砂瓶内注水至水面高出阀门，关阀门，倒掉漏斗中多余的水，称容砂瓶、漏斗和水的种质量，准确到5g，并测定水温，准确到0.5℃，重复测定3次，3次测值之间的差值不得大于3ml，取3次测值的平均值。计算：容砂瓶的容积＝容砂瓶、漏斗和水的总质量－容砂瓶和漏斗的质量÷不同水温时的密度。标准砂的密度(PS)＝(容砂瓶、漏斗和标准砂的总质量（MRS）－容砂瓶和漏斗的质量（MR1）)÷容砂瓶的容积（VR）。灌砂法检测步骤：A、击实试验确定最大干密度和最佳含水量B、标定罐砂筒下部圆锥体内砂的质量C、标定量砂的单位质量D、选择试验地点，清扫干净E、放基板，凿洞，装洞内材料注意密封；F、称量并计算填满试坑的砂质量注意：地面粗糙时要放基板，将灌砂筒流砂下来，公式稍微不同。计算：1、算出基坑内量砂的质量1）放基板时2）不放基板时2、计算材料湿密度：3、计算干密度：wwsbmm10.01wdw（4）当为水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土的场合：干密度：（5）压实度：ddsbmm0100dK四、操作注意事项（1）灌砂筒内的量砂在重复使用时应烘干，处理一致，否则会影响量砂的松装密度。若更换量砂，必须重测其松装密度。（2）在进行标定罐容积时，罐外的水一定要擦干。（3）在挖坑时试坑壁应垂直，避免出现上大下小的情形，且不得使凿出的试样丢失，以免检测密度偏大或偏小。灌砂法现场检测压实度灌砂法现场检测压实度灌砂法现场检测压实度灌砂法现场检测压实度灌砂法现场检测压实度第三节环刀法现场压实度检测（1）环刀法：破坏性的检验方法，优点是设备简单，使用方便，适合测定不含骨料的一般黏性土密度。适用范围：适用与公路工程现场测试细粒土及无机结合料为稳定细粒土的密度。对于无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且宜于施工过程中的压实度检验。一、检测器具与材料1、人工取土器（分和两种）包括环刀、环盖定向筒和击实锤系统。2、电动取土器底座、行车轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯机3、天平4、其他：镐、小铁楸、毛刷、直尺、凡士林等。取土环刀环刀、环盖、击实锤系统灌砂法现场检测压实度人工取土器人工取土器电动去取土器二、检测步骤（1）对试样进行击实试验，测最大干密度和最佳含水量（2）人工取土器：选位、清理----固定定向筒尺钉----打入环刀到土中-----取出、修平、称量----取试样测含水量（3）电动取土器装好取芯头三、检测结果计算（1）湿密度和干密度：1224()wmmdh10.01wdw----环刀或取芯套筒与试样合计质量，g1m试样湿密度：试样湿密度：2m/dh----环刀或取芯套筒质量，g----环刀或取芯套筒直径/高度，cmw----含水量，%四、检测报告（1）检测报告内容应包括：土的鉴别分类、土的含水量、湿密度、最大干密度、压实度等。如书上表4-5所示四、核子仪现场压实度检测适用范围：核子仪测定压实度试验方法适用于现场用核子密度湿度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度。该方法适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据。在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。一、检测器具与材料（1）核子密度湿度仪：符合国家有关规定（见下页图)（2）细砂：0.15~0.3mm（3）天平或台秤（4）其他毛刷等核子密度仪核子密度仪核子密度仪核子密度仪测压实度二、方法与步骤1、准备工作（1）每天使用前用标准板测定仪器的标准值；1）接通电源，预热测定仪2）在测定前检查仪器性能是否正常（2）在进行沥青混合料压实层密度测定前，应用核子仪对钻孔取样的试件进行标定；测定其它材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定步骤如下：1）选择压实的路表面，按要求的步骤测定密度，读数2）在测定的同一位置，用钻芯法或灌砂法取样，测密度3）对同一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小于30cm。核子仪距其他的射线源不得少于10m；2）当用散射法测定时，应按下图的方法用细砂填平测试位置路表结构凸凹不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触；用细砂填平测试位置的方法3）当使用直接透射法测定时，应按下图的方法在路表上用钻杆打孔，孔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。路表打孔方法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，应按下图的方法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，应按下图的方法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。注：有关各种型号的仪器在具体操作步骤上略有不同，可按仪器使用说明书进行。三、检测结果计算按下式计算施工干密度及压实度：10.01wdw试样干密度：0100%dK压实度：式中：—测试地点的施工压实度，％；—含水量，以小数表示；—试样的湿密度，g/cm3；—试样的干密度，g/cm3；—由击实试验得到的试样的最大干密度，g/cm3。K0wwd四、检测报告测定路面密度及压实度的同时，应记录气温、路面的结构深度、沥青混合料类型、面层结构及测定厚度等数据和资料。记录表格格式如表4-6所示五、使用核子仪测定时候的注意事项（1）在操作过程中和存放核子仪时要注意防护放射性。仪器工作时，所有人员应退至距离仪器2m以外的地方，等工作完成后再读数。（2）土质变化大，被测结构的结构层厚度、材料有变化时进行灌砂法与核子仪的校正标定，标定时，灌砂法挖的试坑深度要标准。（3）核子仪应与灌砂法配合使用，才能收到较好效果（4）仪器应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，应遵照有关核辐射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作。第五节钻芯法测定沥青面层压实度压实沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法采取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。钻芯法适用于检验从压实的沥青路面上钻取的沥青混石料芯样试件的密度，以评定沥青面层的施工压实度。一、检测器具与材料：（1）路面取芯钻机（2）天平（3）溢流水槽（4）吊篮（5）石蜡（6）其它等二、方法与步骤1、钻取芯样2、测定试件密度表观密度：规定条件下，烘干矿质单位表观体积（包括材料实体、闭口孔隙，但不包括开口孔隙）的质量，也称视密度。毛体积密度：规定条件下，烘干矿质单位毛体积的（包括材料实体、闭口孔隙及开口孔隙）质量3、确定标准密度根据现行的《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032的规定，确定计算压实度的标准密度。三、检测结果计算（1）当计算压实度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，沥青面层的压实度按下式计算：式中：——沥青混合料芯样试件的视密度或毛体积密度，g/cm3；——沥青混合料的标准密度，g/cm30100%sKd0（2）由沥青混合料实测最大密度计算压实度时，应按下式进行空隙率折算，作为标准密度，再计算压实度：式中——沥青混合料的实测最大密度，g/cm3；——沥青混合料的标准密度，g/cm3；——试样的空隙率，％。0100100tVVtVV0（3）计算一个评定路段检测压实度的平均值、标准差、变异系数并计算代表压实度三、检测结果计算压实度检测表格参照表4-7第六节压实度评定方法一、压实度检验评定要求及要点要点：（1）控制平均压实度的置信下限，以保证总体水平（2）规定单点极限值不得超出给定值，防止局部隐患（3）规定扣分界限以区分质量优劣二、检测路段压实度代表值计算及评定方法压实度代表值计算：0/KKStnK------平均值S/tnK------系数，可查表n0K------检测值的均方差------检测点数------压实度标准值