压实度试验方法

1、路基压实度路基压实度【degree of compaction】（原：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度 与标准最大干密度之比，以百分率表示。）路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标 之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。、简介对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干 密度与室内标准击实实验所的最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度 是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。因此路基压实度的测定主要包括室内标准密度 （最大干密度）确定和现场密度试验。（选于路基路面试验检测技术交通部基本建设质 量监督总站组织

2、编写）路基压实度是填土工程的质量控制指标。先取压实前的土样送试验室测定其最佳含水 量时的干密度，此为试样最大干密度。再取由压实后的试样测定其实际干密度，用实际干密 度除以最大干密度即是土的实际压实度。用此数与标准规定的压实度比较，即可知道土的压 实程度是否达到了质量标准。路基压实度=试样干密度/最大干密度（100%）二、传统压实度检验方法通常采用环刀法，灌砂法和核子密度仪法等。环刀法，是一种破坏性的检测方法，适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操 作方便；缺点是受土质限制，当环刀打入土中时，产生的应力使土松动，壁厚时产生的应力 较大，因此干密度有所降低。灌砂法，是一种破坏性检测方法，适用于各

3、类土。优点是测定值精确；缺点是操作 较复杂，须经常测定标准砂的密度和锥体重。核子密度仪法，是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量，满足现场 快速、无破损的要求，并具有操作方便，显示直观的优点，但应与灌砂法进行对比标定后方 可使用。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：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100mm 的小型灌砂筒测试。

4、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150mm的大型灌砂筒测试。1 .仪具与材料灌砂筒：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。金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。玻璃板：边长约5m600mm的方形板。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300m

5、m x 500mm x 40mm的搪瓷盘存放。天平或台称：称量1015kg，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。含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。量砂：粒径0. 300.60mm及0.250.50mm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。盛砂的容器：塑料桶等。其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。试验方法与步骤标定筒下部圆锥体内砂的质量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

6、都应该维持装砂高度与质量不变。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。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。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。重复上述测量三次，取其平均值。标定量砂的单位质量丫。用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。在储砂筒中装人砂并称重，并将灌砂筒放在标定罐上，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，

7、将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内 剩余砂的质量准确至1g。计算填满标定罐所需砂的质量。重复上述测量三次，取其平均值。计算量砂的单位质量。（3）试验步骤在试验地点，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。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。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。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

8、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。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 3，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

9、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。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。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。如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述和的操作。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

10、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m4，准确至1g。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。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pw。（3）计算试坑材料的干密度pd。（4）水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土，计算干密度pd。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。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

11、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：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。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。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

12、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。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。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。灌沙法的检测步骤首先要在试验地点选一块平坦表面，其面积不得小于基板面积，并将其清扫干净。将 基板放在此平坦表面上，沿基板中孔凿洞，洞的直径100毫米，在凿洞过程中应注意不使 凿出的试样丢失，并随时将凿松的材料取出，放在已知质量的塑料袋内，密封。试洞的深度 应等于碾压层厚度。凿洞毕，称此袋中全部试样质量，准确至1克。减

13、去已知塑料袋的质 量后即为试样的总质量。然后从挖出的全部试样中取有代表性的样品，放入铝盒，用酒精燃烧法测其含水量。最后将灌砂筒直接安放在挖好的试洞上，这时灌砂筒内应放满砂，使灌砂筒的下口对 准试洞。打开灌砂筒开关，让砂流入试洞内。直到灌砂筒内的砂不再下流时，关闭开关，取 走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1克。试洞内砂的质量=砂至满筒时的质量-灌砂完成后筒内剩余砂的质量-锥体的质量。挖出土的总质量除以试洞内砂的质量再乘以标准砂的密度可计算路基土的湿密度。干 密度就等于湿密度/(1+0.01*含水量)压实度就等于土的干密度/ 土的最大干密度*100%在路基施工过程中，为控制好路基压实质量，提

14、高现场压实机械的工作效率，需要重 点做好四方面工作：1是通过试验准确确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量。2是现场控制填土的含水量。实际施工中，填土的含水量是一个影响压实效果的关键指标，路基施工中当含水量过大时应翻松晾晒或掺灰处理，降低含水量当含水量过低时， 应翻松并洒水闷料，以达到较佳的含水量。3是分层填筑、分层碾压。施工前，要先确定填土分层的压实厚度。最大压实厚度一 般不超过20厘米。4是加强现场检测控制。填筑路基时，每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中 线高程、路基宽度等指标进行质量检测，各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。 三、核子密度湿度仪法该法是利用放射性元素(通常是

15、 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1.122.73g/cm3，测定误差不大于士 0.03，含水率测量范围为00.64 ,测定误差 不大于士 0.015 g/cm3。它主要包括下

16、列部件：Y射线源：双层密封的同位素放射源，如艳一 137、钻一60或镭-226等。中子源：如镅(241) 一铍等。探测器：Y射线探测器或中子探测器等。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。标准板：提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。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。细砂：0.150.3mm。天平或台称。其他：毛刷等。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20c

17、m.。准备工作每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值：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。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。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：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；在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样，量

18、测厚度，按规定的标准方法测 定材料的密度；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。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。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

19、。（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。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。传统检测方法存在的问题传统

20、路基压实度的检测方法，无论是环刀法、灌砂法、还是核子测量法均停留在结果 检测，与此同时环刀法、灌砂法还属于有损检测不但操作麻烦费时费工，同时还耗费了大量 的财物等诸多缺陷。公路的路基压实质量主要由压实系数控制，然而对于高等级铁路和公路，例如铁路客 运专线的路基压实质量主要由地基反力系数K30、动态变形模量Evd、变形模量Ev2、孔隙 率n、压实系数K控制。在路基压实过程中，为了检测上述指标主要依靠现场抽样”试验方 法。这样的路基质量检验方法在路基质量控制和施工经济性方面寄生了以下不足之处：1）用个别点的检测结果代表全断面的质量，因此不能反映路基全断面压实质量。2）质量控制仅是结果控制，而不是过

21、程控制。3）无法控制超压现象。4）当填料存在不均匀性时，抽样点很难具有代表性。综上所述实时、无损伤路基检测仪成为路基压实度检测的迫切需求，压实度过程检测 的研究也成为压路机行业的一大发展方向。四、智能检测仪基压实度检测仪ICCC，是由四川瞭望工业自动化控制技术有限公司与西南交通大学 共同研发，在精度与稳定性较同类产品都有了本质的提升，该仪器不但能对压实度、振动频 率、压路机运行速度及压路区域图做出准确测定，并且以cmv输出（cmv是国际对压实度 评定标准的一种参数，通过系数拟合，可以方便显示为用户习惯的任何一种评定参数）同时 可以作为压路机自动化，智能化终端平台，为单机智能化，定点控制，智能机

22、群化等压路 机发展方向提供了可行路径！同时能通过扩展得到用户需求的地面温度，滚筒斜度及各 种复杂环境下数据支持。1、安装在作业压路机上，实时显示压路效果，并将效果图转化为直观的压路区域图， 以cmv输出真实有效的反应路基压实度质量；2、用于压路效果的验收及质量检测。能够输出打印检测路段的压实度效果图，形象 直观的为压实度检测提供数据的支持。五、相对于传统的优点1、实现了过程无损伤检测，更快速的反应问题，大大提高了施工进程和效率，避免 了结果检测带来的人力物力的损失；2、ICCC的储存传输功能为施工进程提供了连续准确的检测数据，为路基压实质量提 供了强有力的保障；3、连续、实时、准确的反应了路基

23、断面压实真实质量，避免了以点带面的检测误差；4、简单直观的反应压实质量，ICCC检测仪采用彩色平面图直观并实时的显示路基压 实区域内的压实质量。5、操纵简单，利用压实过程中的实时地基反力系数，压路机操作人员可进行路基压 压实的过程控制，加强了路基压实质量控制的针对性；6、中文显示、体积小、重量轻、支持压路机专属配件，安装简易；7、设置压路机专属电源接口，实现了可持续不间断的检测。六、技术参数精度误差：2% （与灌砂法为参照点）显 示：800 x600触控LED液晶屏，全中文显示；通信接口：标准网络接口、两个USB，支持U盘数据导出；A / D： 24bit，动态范围：整个系统达100dB；直流

24、精度：优于0.01% F.S；存储容量：标配4GB固态存储（扩展容量可选配）；供电方式：支持压路机12/24 V DC供电；工作温度：-10C60C；最大尺寸：218x131x65 mm重量：1.5公斤防护等级：IP52 （防大颗粒灰尘进入，防水淋溅）七、灌砂法检测路基压实度路基工程压实度（密度）的检测方法有环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌 砂法及核子密度仪测定法。在公路工程实际施工中常用的有灌砂法及核子密度仪测定法和环 刀法。而核子密度仪检测方法的应用具有相当的局限性，同时核子密度仪可能对人体造成的 辐射伤害更加剧了这种局限性。灌砂法则因其数值的准确性、操作过程的可控性和结果的可 代

25、表性而得到建设各方面的广泛认可，成为目前公路建设中应用最广泛的压实度检测方法。灌砂法基本原理是用粒径0.30.6mm或0.250.5mm清洁干燥干净的均匀砂，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，并根据集料的含水量 来推算出试样的实测干密度。因此，存在诸多影响检测结果的因素，本人根据广西公路建设 的施工管理实践中总结的经验，提出以下几点影响灌砂法检测压实度的因素进行分析，希望 在今后公路路基压实度检测中尽量避免。1室内量砂标定对灌砂法的影响1.1标定罐深度对量砂密度的影响通过现场试验结果发现标定罐深度每减2cm砂密度大约降低1% （取凤覃二级公路第 9合同段试验室

26、标定数据），与公路土工试验规程（JTGE40- 2007）中标定罐每减 2.5cm砂的密度约降低1%基本相符。可见标定罐深度不同对砂密度影响较大。因此，现场 试洞深度应尽量与室内标定罐深度一致。1.2贮砂筒中砂面高度及砂的总重对量砂密度的影响公路土工试验规程对贮砂筒内砂的高度和质量做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶 距离不超过15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌进标定罐内砂的密 实程度也不同，这就直接影响了量砂的密度。因为标定时，只要砂总重相同，即砂的自重一 样，则其下落速度也能保持一致，从而提高量砂使用的准确性。实践证明，现场测量时，贮 砂筒中砂面高度保持一致（自然重量也将

27、一致），则大大提高检测数据的准确性。1.3砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响公路土工试验规程对砂的颗粒组成对试验的重现性有影响进行了说明，不同颗粒粒 径组成的砂，其级配不同，密度也明显不同，根据不同粒径的砂标定漏斗的体积和砂的密度 时的重现性表可知，使用粒径0.30.6mm砂的重现性最好，则每次检测使用时量砂必需 采用标准砂0.30.6mm），且要保持砂的清洁及干燥。1.4砂密度大小对试验结果影响灌砂法基本原理是用标准砂来置换试洞中的集料，利用试洞中的砂质量换算试洞体积。 砂密度偏大会造成试洞换算体积偏小，压实度偏大；砂密度偏小会造成试洞换算体积偏大， 压实度偏小。1.5锥砂质量大小对试验结果的

28、影响锥砂质量大小对现场试验精度有直接影 响。锥砂质量偏大，造成试洞中砂质量偏小，试洞换算体积相应偏小，压实度值偏大。锥砂 质量偏小，造成试洞中砂质量偏大，试洞换算体积相应偏大，压实度相应偏小。故标定锥砂 重必须在现场多次重复标定，取平均值，确保试验准确性。2现场作业对灌砂法检测的影响2.1选点及检测频率路基压实质量是否满足要求与单个测点压实度及整个路段总体压实度评结果有关。因此 压实度检测选点是否得当，直接影响到压实度的检测结果。进行压实度检测时，选点应得当， 随机取点，检测频率要满足规范要求。这样，检测结果才能较客观地反映工程质量的实际情 况。2.2测点位置的选择检测点的位置很重要。由于工程结构的特殊性，一般而言，由于设备行车轨迹及机手边 缘情结，路基中间部位压实度相对较高，而两侧接近路缘处往往压