路基工程教材——第9章 路基施工质量检测.docVIP

第九章路基施工质量检测

第一节概述

为了保证路基填料达到设计压实标准，在确定压实机械后，关键是怎样有效地检测施工过程中填料的压实质量。

1930年，美国工程师Proctor通过试验提出，在相同的压实功能下，同一种土的干密度d随土中含水量的不同而变化，应用室内击实试验设备和现场碾压机械都可获得最佳含水量opt和与之对应的最大干密度dmax。

美国加利福尼亚公路局首先提出了加州承载比试验（简称为CBR试验），来预估压实土抵抗石碴压入的程度，以便选择合适的填料类型和确定合理的压实程度。

用荷载板试验检测填土质量，能反映2～3倍荷载板直径深度范围内土的压实程度。国内外荷载板直径多采用30、60和75cm三种。铁路路基工程中，填土压实标准可大致分为三类。一类以填土压实系数K为标准；另一类以荷载板试验确定的基床系数K30为标准；第三类标准不仅要求检测填土的压实系数，还要求检测土的基床系数或变形模量。

铁道部科学研究院于1980年首先购置了一套美国坎贝尔太平洋核子（CPN）公司生产的（MC2型）核子湿度密度仪。先后在天然地基土坑里对吹填黏性土及铁路路基填土进行了对比试验。试验结果表明，该仪器使用简便，测定迅速，所得结果与常规土工试验结果比较接近，适合于配合填土施工。

第二节压实系数检测

一、环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。

计算

按下式分别计算试样的天然密度及干密度d：

(9-1)

(9-2)

式中：—试样的天然密度，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—环刀或取芯套简直径，cm；

h—环刀或取芯套筒高度，cm；

—试样的含水量，％。

(四)试验记录格式见附表2。

二、灌砂法

灌砂法属于对压实土面的破坏性量测方法，是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积。该方法用于砂、砾及碎石类土路基的检测，也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。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。

计算

①按下式计算密度测定器的容积：

V′＝m3·Vw（9-3）

式中V′—密度测定器容积，cm3；

m3—灌满测定器所需水的质量(等于m2一m1)，g；

Vw—不同温度下每克水的体积，cm3/g(见表9-1)

②按下式计算标准砂密度：

（9-4）

式中′—标准砂密度，g/cm3；

m5—充满测定器所需砂的质量(等于m4-m1)，g；

（六）计算

1.从试坑中挖出的土样的天然含水量与干土质量的计算：

(9-5)

(9-6)

式中—天然含水量，％；

m—湿土质量，g；

ms—干土质量，g；

m12—从试坑中挖出的湿土总质量，g；

其中m11—盛土容器质量，g；

m13一从试坑中挖出的干土质量，g。

2.所测土样的天然密度和干密度的计算：

(9-7)

(9-8)

式中—土的天然密度，g/cm3；

d—土的干密度，g/cm3；

V—试坑体积()，cm3。

（八）试验中注意的问题

1.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。

2.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。

3.地表面处理要平整，只要表面凸出一点(1mm)，使整个表面高出一薄层，其体