路基路面压实度检测课件

1、公路工程系监理教研室 教学内容： 1.灌砂法、环刀法等现场检测方法； 2.压实度评定。 教学要求： 应知：了解检测压实度方法的目的、适用范 围，熟悉试验检测仪器设备. 应会：学会现场密度检测方法，具备正确评定压实度的能力.第四章 路基路面压实度检测公路工程系监理教研室 意义：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。大量的室内试验和工程实践表明只有对路基、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，并保证其使用质量。 定义：现场压实质量用压实度来表示。土基和路面基层的压实度是指材料层压实后实际达到的干密度与该材料室内标准击实试验所得的最大干密度的比

2、值，用百分数表示；沥青类路面面层的压实度是指按规定方法采取的混合料试件毛体积密度与标准密度的比值,也用百分数表示。第一节 概 述公路工程系监理教研室 标准（最大干）密度的确定： 一、路基土的最大干密度和最佳含水量的确定 不同性质的土的最大干密度确定方法及各方法的适用范围见表5-1。土的最大干密度确定方法 表5-1试验方法适用范围土的粒粗轻型、重型击实法小试筒适用粒径不大于25mm的土；大试筒适用粒径不大于38mm的土。细粒土粗粒土振动台法本方法适用于通过0.074mm标准筛的干颗粒质量百分比不大于15的无粘性自由排水粗粒土和巨粒土；对于最大颗粒大于60mm的巨粒土，因受试筒容许最大粒径的限制，

3、宜按相似级配法的规定处理。巨粒土表面振动压实仪法同上巨粒土公路工程系监理教研室 二、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量的确定 常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料基层，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台法。半刚性材料基层材料按照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTJ05794）执行，用标准击实法求得。但当粒料含量大于50时，采用理论计算法求得。 三、沥青混合料标准密度确定 沥青混合料标准密度，以沥青拌和厂取样试验的马歇尔试件密度或试验路芯样密实度为难。可采用表5-2中的方法进行密度试验。公路工程系监理教研室压实沥青混合料密度试验方法及适用范围比较 表52方法适用范围水

4、中重法仅适用于很密实的沥青混凝土试件，不适用于采用了吸水性大的集料的的沥青混合料试件。表干法适用于表面粗糙但较密实的密级配沥青混凝土试件，但适用于吸水率不大于2%的沥青混合料试件。蜡封法适用于吸水率大于2%的半开级配沥青混凝土试件，抗滑表层混合料以及粗粒式沥青混合料试件。体积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。公路工程系监理教研室三、 压实度检验评定标准路基、路面压实度检验评定要求见表3-1-4所示基层按有关方法检查，每200m每车道极值93水泥（或石灰、粉按有关方法检查，每200m每车道9594按有关方法检查，每200m每车道石灰稳定粒料底基层代表值972处

5、代表值9695极值9291煤灰）稳定粒料基层代表值98972处极值9493底基层代表值9695极值9291沥青混凝土面层或沥青碎（砾）石面层（98*）（98*）1处公路工程系监理教研室高速、其它土方工程项目类型规 定 值检查方法和频率一级公路公路路基零填及路堑上路床（cm）0309593按有关方法检查密度，每2000每压实层测4处路堤（cm）上路床0309593下路床30809593上路堤801509390下路堤1509090填隙碎石（矿渣）基层代表值85灌砂法：每200m每车道2处极值82底基层代表值8583极值8080级配碎（砾）石基层代表值9898按有关方法检查，每200m每车道2处极值

6、9494底基层代表值9696极值9292石灰（或）水泥土，石灰、粉煤灰土基层代表值95按有关方法检查，每200m每车道2处极值91底基层代表值9593极值9189公路工程系监理教研室 一、适用范围 适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基上的各种材料压实层的密实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面的密度检测，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。第二节 灌砂法测定压实度公路工程系监理教研室 二、 检测器具与材料 1.灌砂筒：有大小两种，根据结构层厚度h和集料的最大粒径D采用,当D15mm，h150mm时,宜采用100mm的小型灌砂筒测试；当集料的最大粒径大于15mm

7、D40mm，150mmh200mm，宜采用150mm的大型灌砂筒测试。详见表5-2。 2.金属标定罐：用薄铁板制作金属罐，上端周围有一罐缘。 3.基板：用薄铁板制作的方盘，盘的中心有一圆孔。 4.量砂：粒径0.30.60mm，净、干、多 5.试样盘：搪瓷盘。公路工程系监理教研室灌砂仪的主要尺寸 表5-3结 构小型灌砂筒大型灌砂筒储砂筒直径 （mm） 容积 (cm3)10021201504600流砂孔直径 (mm)1015金属标定罐内径 (mm)外径 (mm)100150150200金属方盘基板边长 (mm)深 (mm)中孔直径 (mm)3504010040050150 6.天平或台秤 7.含水

8、量测定器具：如铝盒、烘箱等。 8.玻璃板：边长约500600mm的方形板。 9.盛砂的容器：塑料桶等。 10.其他：凿子、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。公路工程系监理教研室 三、方法与步骤 1.击实试验：确定最大干密度(c)及最佳含水量(0)。 2.仪器选择和测点确定。 3.室内标定： (1)圆锥体砂的质量（m2） (2)标定量砂的密度 s(g/cm3) 标定罐的容积V，准确至1mL。式中： m罐水标定罐中装满水时总质量（g）； m罐 标定罐中水质量（g）。公路工程系监理教研室 标定罐砂质量ma(g)： 式中： ma-标定罐中砂的质量（g）； m1-装入灌砂筒内的砂的总质量(g)； m2-灌砂

9、筒下部圆锥体内砂的质量(g)； m3-灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量（g）。 标准砂的密度s 式中：s-量砂的密度（g/cm3）； V- 标定罐的体积（cm3）。公路工程系监理教研室 3.现场检测 (1)测点准备。 (2)挖坑:坑形状、挖出材料(封存,称重mw )、坑深。 (3)含水量测定。 (4)灌砂:确定试坑砂质量mb 式中：m1-灌砂筒内砂质量，1g。 -灌砂筒内剩余砂的质量, 1g。 (5)收砂、补坑。公路工程系监理教研室 四、检测结果计算 1.计算填满试坑所用的砂质量mb（g）：式中：mb-填满试坑的质量，1g ； m1-灌砂筒内砂质量，1g。 -灌砂筒内剩余砂的质量, 1g。 2

10、.计算试坑材料的湿密度w(g/cm3): 式中：mw-试坑中取出的全部材料的质量（g）； s-量砂松方密度（g/cm3）。 公路工程系监理教研室 3.按下式计算试坑材料的干密度d(g/cm3) 式中：试坑材料的含水量（%）。 当为水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土的场合，可按下式计算干密度d(g/cm3) 式中：md 试坑中取出的稳定土的烘干质量（g）。公路工程系监理教研室4.按下式计算施工压实度： （5-8）式中：K-测试地点的施工压实度（%）； d-试样的干密度（%）； c-由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。注：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

11、击实，求取实际的最大干密度。公路工程系监理教研室 五、操作注意事项 1.量砂在重复使用时，应烘干，处理一致;若更换量砂，必须重测其松方密度。 2.在进行标定灌容积标定时，灌外的水一定要擦干。 3.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，且不得使凿出的试样丢失。 4.地表面要处理平整。 5.检测厚度应为整个碾压层厚。 公路工程系监理教研室六、试验样表试验表(24) 标准砂标定试验记录表(灌砂法用) 编号：标定罐体锥体砂砂容试记计复质检项目项目名称合同段施工单位砂来源粒径范围试验日期灌砂筒编号灌砂筒直径水比重Pw试验单位室 内标定标定罐重(g) 标定罐+玻璃板重(g) 标定罐+玻

12、璃板+水重(g) 标定罐体积(cm3)=-Pw 平均体积(cm3) 灌砂前(筒+砂重)(g) 灌砂至标定罐满后关闭(筒+砂)重(g) 灌砂至玻璃板后，玻璃板上砂重(g) 锥体砂重(g)= 平均锥体砂重(g) 灌砂前(筒+砂)重(g) （11）灌砂后(筒+砂)重(g) （12）标定罐砂重(g)（13）=（11）-（12- (13)砂容重(g/cm3) （14）（13）/平均砂容重(g/cm3) （15）结果锥体砂重： (g) 砂的容重： (g/cm3)自检意见监理意见 一、适用范围 环刀法适用于公路工程现场测定细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对于无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且

13、宜于施工过程中的压实度检验。由于取样深度较浅，故检测值偏大。 二、检测器具材料 1.人工取土器（如图5-2）：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68cm,高23cm，壁厚1.52mm。第三节 环刀法测定压实度 2.电动取土器：如图3-1-3所示。有底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。 (1)底座：由底座平台、定位销、行车轮组成。 (2)立柱：由立柱与立柱套组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。 (3)升降机构：由升降手轮、锁紧手柄组成。 (4)取芯机构：有取芯头、升降轴组成，取芯头为金属圆筒，有三种规格，即，50mm5

14、0mm、70mm70mm、100mm100mm。 (5)动力和传动机构：主要由直流电机、调速器、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。人工取土器 电动取土器 3.天平：感量0.1 g(取芯头内径小于70mm样品的称量)，或1.0g（取芯头内径小于100mm样品的称量）。 4.其它：镐、小铁楸、修土刀、毛刷、直尺、钢丝踞、凡士林、木板及测定含水量设备等。 三、检测方法与步骤 1.击实试验：确定最大干密度及最佳含水量。 2.用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤： (1)擦净环刀，称取环刀质量M2，准确至0.1g。 (2)测点准备。 (3)取土。 (4)修平土样。 (5)称取环刀及试样合计

15、质量M1，准确至0.1g。 (6)测定土含水量（w）。 3.用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤： (1)如为湿润的砂土，在铲平的地面挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀向下垂直压下，直到环刀上端突出约cm时为止。 (2)修平。 (3)称环刀与试样合计质量（M1）。准确至0.1g。 (4)测定土样含水量。 (5)干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中。 4.用电动取土器测定无机结合料稳定细粒土和硬塑土密度的步骤： (1)仪器准备及定位。 (2)钻芯。 (3)取芯、修平。 (4)用天平称量土芯加套筒质量M1， (5) 测定土含水量。 5本试验须进行两次平行测定，其平行差

16、值不得大于0.03 g/cm3，求其算术平均值。 四、检测结果计算 1按下列各式分别计算试样的湿密度及干密度 （5-9） （5-10）式中：w-试样的湿密度（g/cm3）； d-试样的干密度（g/cm3）； M1-环刀或取芯套筒与试样合计质量（g）； M2-环刀或取芯套筒质量（g）； d-环刀或取芯套筒直径（cm）； h-环刀或取芯套筒高度（cm）； w-试样的含水量（%）。2.按下试计算施工压实度： （5-11）式中：K-测试地点的施工压实度（%）； d-试样的干密度（g/cm3）； c-击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。 一、适用范围 钻芯法适用于检验从压实的沥青路面上钻取的芯

17、样试件的密度，以评定沥青混凝土面层的施工压实度。 二、检测器具与材料 1.路面取芯钻机 2.天平，感量不大于0.1g 3.溢流水槽、吊篮 4.石蜡 5.其它：卡尺，毛刷，小勺，取样袋（容器）等。 第四节 钻芯法测定沥青面层压实度三、方法与步骤1.钻取芯样2.测定试件密度3.确定沥青混合料标准密度。 四、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：K-沥青面层的压实度（%）； s-沥青混合料芯样试件的视密度或毛体积密度(g/cm3)； 0-沥青混合料标准密度（g/cm3）。 2.由沥青混合料实测最大密度

18、计算压实度时，应按下式进行空隙率折算，做为标准密度，再按压实度公式（5-16）计算压实度： （5-16）式中：t 沥青混合料的实测最大密度（g/cm3）； 0 沥青混合料标准密度（g/cm3）； VV 试样空隙率（%）。 3.计算一个评定路段检测的压实度的平均值、标准差、变异系数、并计算代表压实度。 五、注意事项 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。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，采用响应的标准密度。 一 、基本知识 在施工现场用核子仪

19、密度湿度仪以散射法或直接透射法可以快速测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度。用于测定土或基层材料的压实度及含水量时,打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于20cm。由于核子仪测定的结果误差较大，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据。第五节 核子仪测定压实度 二、检测器具与材料 1.核子密度湿度仪 主要包括下列部件： (1)射线源 (2)中子源 (3)探测器：射线探测器 (4)读数显示设备：如液晶显示器,脉冲计数器,数率表 (5)标准板：提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。 (6)安全防护设备：符合国家规定要求的设备。 (7)刮平板、钻杆、接线等。 2.细砂：0.150.3mm

20、。 3.天平或台秤。 4.其它：毛刷等 三、方法与步骤 1.准备工作： (1)用标准板进行仪器检查。 (2)在进行沥青混合料压实层密度测定前，宜与钻孔取样法的结果进行标定；测定其他材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。 (3)测定位置选择与准备 当用散射法测定时，用细砂填平测点路表，使其能与仪器紧密接触;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)预热仪器。 2.检测步骤 (1)如果散射法测定时，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，应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，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。 注：各种型号的仪器在具体操作步骤上略有不同，可按照仪器使用说明书进行。 四、检测结果计算 按下式计算施工干密度及压实度： （5-14） （5-15） 式中：K -测试地点的施工压实度（%）； -含水量以小数表示； w-试样的湿密度（g/cm3）； d-试样的干密度（g/cm3）； 0-击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。 五、使用安