壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法

1、壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法路基、路面壓實(shí)質(zhì)量是道路工程施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基、路面的強(qiáng)度。剛度及路面的平整度，并可以保證及延長(zhǎng)路基、路面工程的使用壽命?，F(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量用壓實(shí)度表示，對(duì)于路基土及路面基層，壓實(shí)度是指工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大于密度的比值；對(duì)瀝青路面，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。一、標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）和最佳含水量的確定方法由于筑路材料結(jié)構(gòu)層次等因素的不同，確定室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的方法也多樣化，有些方法需在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。 最大干密度是指在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線 （駝峰曲線）上最大的干密度值，該值對(duì)應(yīng)

2、的含水量即為最佳含水量。一）路基土的最大子密度和最佳含水量確定方法路基受到的荷載應(yīng)力，隨深度而迅速減少，所以路基上部的壓實(shí)度應(yīng)高一些；另外，公路等級(jí)高，其路面等級(jí)也高，對(duì)路基強(qiáng)度的要求則相應(yīng)提高，所以對(duì)路基壓實(shí)度的要求也應(yīng)高一些。因此，高速、一級(jí)公路路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于路床080cm應(yīng)不小于95% 路堤80150cm應(yīng)不小于93%, 150cm以下應(yīng)不小于 90% 對(duì)于零填及路塹、路槽底面以下030cm應(yīng)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區(qū)（相當(dāng)于潮濕系數(shù)W0.25 地區(qū)）的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可降低 2% 3% 。因?yàn)檫@些地區(qū)雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大

3、低于最佳含水量， 要加水到最佳含水量情況下進(jìn)行壓實(shí)確有很大困難，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低也不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在平均年降雨量超過(guò)2000mm潮濕系數(shù)2的過(guò)濕地區(qū)和不能晾曬的多雨地區(qū)，天然土的含水量超過(guò)最佳含水量5%時(shí)，要達(dá)到上述的要求極為困難，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定處理后再壓實(shí)。由于上的性質(zhì)、 顆粒的差別， 確定最大干密度的方法也有區(qū)別， 除了一般上的“擊實(shí)法” 以外， 還有粗粒上和巨粒上最大干密度的確定方法。 由于擊實(shí)功的不同， 可分為重型和輕型 擊實(shí)， 兩個(gè)試驗(yàn)的原理和基本規(guī)律相似， 但重型擊實(shí)試驗(yàn)的擊實(shí)功提高了 4.5 倍。擊實(shí)試驗(yàn) 中按采集土樣的含水量，分濕土法和干土，法；按土能否重復(fù)使用，也分

4、為兩種，即土能重 復(fù)使用和不能重復(fù)使用。 選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)下列原則進(jìn)行： 根據(jù)工程的具體要求， 按擊實(shí)試驗(yàn)方法種類(lèi)中規(guī)定選擇輕型或重型試驗(yàn)方法； 根據(jù)土的性質(zhì)選用于土法或濕土法， 對(duì)于高含水量 實(shí)功能的一部分被自由水所抵消， 減小了有效壓力， 壓實(shí)效果反而降低。 當(dāng)土中含水量較小 時(shí)，土粒間引力較大，雖然干容重較小， 但其強(qiáng)度可能比最佳含水量時(shí)還要高，可是此時(shí)因 密實(shí)度較低，孔隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會(huì)急劇下降，進(jìn)而影響路基的穩(wěn)定性。在最佳含水 量時(shí)土處于硬塑狀態(tài)，較易獲得最佳壓實(shí)效果，壓實(shí)到最大密實(shí)度的土體，水穩(wěn)定性最好。土宜選用濕土法；對(duì)于非高含水量土則選用干土法；除易擊碎的試樣外）試樣可以重復(fù)

5、使用。振動(dòng)臺(tái)法與表面振動(dòng)壓實(shí)儀法均是采用振動(dòng)方法測(cè)定土的最大干密度。前者是整個(gè)土樣同時(shí)受到垂直方向的振動(dòng)作用， 而后者是振動(dòng)作用自上體表面垂直向下傳遞的。研究結(jié)果表明，對(duì)于無(wú)粘聚性自由排水土這兩種方法最大干密度試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果基本一致，但前者試驗(yàn)設(shè)備及操作較復(fù)雜， 后者相對(duì)容易， 且更接近于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)碾壓的實(shí)際狀況。因此， 使用時(shí)可根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備擁有情況擇其一即可， 但推薦優(yōu)先采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法。已有的國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果表明， 對(duì)于砂、 卵、漂石及堆石料等無(wú)粘聚性自由排水上而言，一致公認(rèn)采用振動(dòng)方法而不是普通擊實(shí)法。因此，建議采用振動(dòng)方法測(cè)定無(wú)粘聚性自由排水土的最大干密度。各試驗(yàn)方法的儀器設(shè)備、試驗(yàn)步

6、驟等詳見(jiàn)公路土工試驗(yàn)規(guī)程（JTJ 051-93 ）。路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍 而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍 而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗車(chē)輛荷載作用的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性能， 提高道路的使用年限。 實(shí)踐證明， 由于路基壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到要求就急于鋪筑路面， 結(jié)果是開(kāi) 放交通后在自然因素和車(chē)輛荷載作用下， 路基產(chǎn)生沉陷變形而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞， 造成極大 的浪費(fèi)。 因此路基壓實(shí)質(zhì)量是保證道路施工質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。 一、影響壓實(shí)效果的主要因 素1

7、。含水量的影響土的含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響很大，無(wú)論是路基壓實(shí)還是溝槽回填均應(yīng)控制其含水量。 嚴(yán)格控制含水量在最佳含水量的± 2%的范圍內(nèi)。 土在此狀態(tài)下， 土粒間引力較小， 保持有一 定厚度的水膜， 起著潤(rùn)滑作用， 外部壓實(shí)功較易使土粒相對(duì)移動(dòng)， 壓實(shí)效果最佳， 且碾壓完 成后土體穩(wěn)定。 當(dāng)土中含水量過(guò)大時(shí)，孔隙中出現(xiàn)了自由水， 壓實(shí)時(shí)不可能使氣體排出，壓2。土質(zhì)的影響不同性質(zhì)土的壓實(shí)性能是不一樣的，就填土壓實(shí)而言，最適宜的是砂礫土、砂土和砂性 土。這些土易壓實(shí)，有足夠的穩(wěn)定性，沉陷小。最難壓實(shí)的是粘土，在潮濕狀態(tài)下這種土不 穩(wěn)定， 最佳含水量比其他土類(lèi)大， 而最大干密度卻較小， 但

8、經(jīng)壓實(shí)的粘土仍具有良好的不透 水性。根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)，在相同的壓實(shí)功作用下，不同的土類(lèi)具有不同的最佳含水量和最大干密 度。在同一壓實(shí)功能作用下，含粗顆粒較多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小， 即隨著粗粒土增多， 其擊實(shí)曲線的峰點(diǎn)越向左上方移動(dòng)。 在道路施工時(shí)， 應(yīng)根據(jù)不同取土場(chǎng) 的不同土類(lèi)，分別確定其最大干密度和最佳含水量。3。壓實(shí)功能對(duì)于同一類(lèi)土，其最佳含水量隨著壓實(shí)功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實(shí)功能 的加大而增大。 當(dāng)土偏干時(shí)， 增加壓實(shí)功能對(duì)提高土的干密度影響較大， 偏濕時(shí)則收效甚微。 故對(duì)偏濕的土企圖用加大壓實(shí)功能的辦法來(lái)提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的，若土的含水量過(guò) 大，此時(shí)增

9、大壓實(shí)功能就會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外，當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后， 對(duì)最 佳含水量的減小和最大干密度的提高都不明顯了， 這就是說(shuō)單純用增加壓實(shí)功能來(lái)提高土的 密實(shí)度未必合算，同時(shí)壓實(shí)功能過(guò)大還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，使效果適得其反。4。壓實(shí)工具及壓實(shí)層厚度不同的壓實(shí)工具，其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機(jī)具傳播最深，振動(dòng)式次之， 碾壓式最淺。 一種機(jī)具的作用深度， 在壓實(shí)過(guò)程中不是固定不變的， 土體松軟壓力傳播較深， 隨著碾壓遍數(shù)增加， 上部土層逐漸密實(shí)， 土的強(qiáng)度相應(yīng)提高， 其作用深度也就逐漸減小。當(dāng) 壓實(shí)機(jī)具的重量不大時(shí)， 荷載作用時(shí)間越長(zhǎng)， 土的壓實(shí)度越高， 則密實(shí)度的增長(zhǎng)速度隨時(shí)間 而減小

10、; 當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時(shí)，土的密實(shí)度隨施荷時(shí)間增加而迅速增加，超過(guò)某一限度后，土 的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞 ; 當(dāng)壓實(shí)機(jī)具過(guò)重，以至超過(guò)土的強(qiáng)度極限時(shí)，會(huì)立即引起 土體結(jié)構(gòu)破壞。壓實(shí)過(guò)程中，壓路機(jī)速度的快慢對(duì)壓實(shí)效果也有影響，當(dāng)對(duì)壓實(shí)度要求較高，以及鋪土 層較厚時(shí)，行駛速度要慢一些。碾壓開(kāi)始宜用慢速，隨著土層的逐漸密實(shí)，速度逐步提高。 開(kāi)始時(shí)土體較松，強(qiáng)度低，適宜先輕壓，隨著土體密度的增加，再逐步提高碾壓強(qiáng)度。當(dāng)推 運(yùn)攤鋪土料時(shí)候， 應(yīng)力求機(jī)械車(chē)輛均勻分布行駛在整個(gè)路堤寬度內(nèi)， 以便填土得到均勻預(yù)壓。正式碾壓時(shí)， 若為振動(dòng)壓路機(jī)， 第一遍應(yīng)靜壓， 然后振動(dòng)碾壓， 且由弱振至強(qiáng)振。 這樣的話，

11、既能使整個(gè)填土層達(dá)到良好、均勻的壓實(shí)效果，還保證了路基的平整度。每一壓實(shí)土層的密實(shí)度隨深度的增加是呈遞減趨勢(shì)的，在表面5cm范圍內(nèi)的密實(shí)度最高，底部最低。 路基填土層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類(lèi)型、 土的種類(lèi)、壓實(shí)度要求有關(guān)， 具體應(yīng)通過(guò)做試驗(yàn)段來(lái)確定。如果壓實(shí)遍數(shù)超過(guò) 10遍仍達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度要求，則繼續(xù) 增加遍數(shù)的效果很小，應(yīng)減小壓實(shí)層厚度，或考慮更改碾壓機(jī)械和施工工藝。二、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)即：在道路工程中常用壓實(shí)度來(lái)表示填土壓實(shí)效果的好與不好，壓實(shí)度是工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值 （或稱(chēng)壓實(shí)系數(shù)） ，并用百分?jǐn)?shù)表示，壓實(shí)度 K=p d/ p mX 100%p

12、 d壓實(shí)后的干密度（g/cm3）,p m-標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度（g/cm3 ）。擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的建設(shè)試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又分重型和輕型，標(biāo)準(zhǔn)或道路等級(jí)來(lái)確定。三、壓實(shí)質(zhì)量控制與檢測(cè)在路基施工中，土的最佳含水量和最大干密度是兩個(gè)十分重要的指標(biāo)。壓實(shí)前應(yīng)測(cè)定填 土的含水量使之接近最佳含水量。土中含水量過(guò)大時(shí)，應(yīng)作翻曬處理; 當(dāng)含水量較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)灑水補(bǔ)充水分， 使含水量適宜。 石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土等含有無(wú)機(jī)結(jié)合料的土， 成型 后本身反應(yīng)還需要一定量的水，在碾壓時(shí)更應(yīng)嚴(yán)格控制含水量。在工地上，判斷土是否接近最佳含水量可采用簡(jiǎn)易鑒定方法：用手捏土（或灰土等）可成團(tuán)，較費(fèi)勁

13、，手掌無(wú)水印，土團(tuán)自 50cm處落在地上散成蒜瓣?duì)?，?100cm高處落在堅(jiān)實(shí) 地面上即松散， 出現(xiàn)這些現(xiàn)象即表明土已接近最佳含水量。 在實(shí)驗(yàn)室中， 盡可能參照工程施 工技術(shù)規(guī)范要求，做好最佳含水量的驗(yàn)證檢測(cè)。在壓實(shí)過(guò)程中，為保證壓實(shí)質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)自檢人員應(yīng)邊施工邊檢查壓實(shí)度以便及時(shí)調(diào) 整。當(dāng)壓實(shí)干密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求值時(shí)，表明壓實(shí)度過(guò)度或土質(zhì)發(fā)生了變化; 當(dāng)壓實(shí)干密度小于要求值時(shí)， 表明壓實(shí)度不夠。 針對(duì)這些情況要找出原因并及時(shí)采取措施以達(dá)到要求的壓實(shí) 度。如改變碾壓工藝、 增加壓實(shí)機(jī)械的重量或重新做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)等。 每一壓實(shí)層均應(yīng)檢驗(yàn) 壓實(shí)度，合格后方可填筑下一層。壓實(shí)度檢驗(yàn)方法，通常采用環(huán)刀法，灌砂法和核子密度儀法等。 環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測(cè)方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單操作 方便 ;缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動(dòng)，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較 大，因此干密度有所降低。; 缺點(diǎn)是操作較 灌砂