公路監(jiān)理師:路基路面實驗檢測方法環(huán)刀法

　　環(huán)刀法是測量現(xiàn)場密度的傳統(tǒng)方法。國內(nèi)習(xí)慣采用的環(huán)刀容積通常為200cm3，環(huán)刀高度通常約5cm.用環(huán)刀法測得的密度是環(huán)刀內(nèi)土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度。它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則得到的數(shù)值往往偏大，若環(huán)刀取的是碾壓層的底部，則所得的數(shù)值將明顯偏小。就檢查路基土和路面結(jié)構(gòu)層的壓實度而言，我們需要的是整個碾壓層的平均壓實度，而不是碾壓層中某一部分的壓實度，因此，在用環(huán)刀法測定土的密度時，應(yīng)使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。只有使環(huán)刀所取的土恰好是碾壓層中間的砂，環(huán)刀法所得的結(jié)果才可能與灌砂法的結(jié)果大致相同。另外，環(huán)刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無法使用。

　　1.儀具與材料

　　(1)人工取土器或電動取土器：人工取土器包括環(huán)刀、環(huán)蓋、定向筒和擊實錘系統(tǒng)(導(dǎo)桿、落錘、手柄)。環(huán)刀內(nèi)徑6～8cm，高23cm，壁厚1.52mm.電動取土器由底座、行走輪、立柱、齒輪箱、升降機構(gòu)、取芯頭等組成。電動取土器主要技術(shù)參數(shù)為：工作電壓DC24V(36Ah);轉(zhuǎn)速5070r/min，無級調(diào)整;整機質(zhì)量約35kg。(2)天平：感量0.1g(用于取芯頭內(nèi)徑小于70mm樣品的稱量)，或1.0g(用于取芯頭內(nèi)徑100mm樣品的稱量)。(3)其他：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水量設(shè)備等。

　　2.試驗方法與步驟

　　(1)用人工取土器測定粘性土及無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土密度1)擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量┫，準確至0.1g。2)在試驗地點，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈。并將壓實層鏟去表面浮動及不平整的部分，達到一定深度，使環(huán)刀打下后，能達到要求的取土深度，但不得擾動下層。3)將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放人定向筒內(nèi)與地面垂直。4)將導(dǎo)桿保持垂直狀態(tài)，用取土器落錘將環(huán)刀打人壓實層中，至環(huán)蓋頂面與定向筒上口齊平為止。5)去掉擊實錘和定向筒，用鎬將環(huán)刀及試樣挖出。6)輕輕取下環(huán)蓋，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測直至修平為止。7)擦凈環(huán)刀外壁，用天平稱取環(huán)刀及試樣合計質(zhì)量m1，準確0.1g。8)自環(huán)刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測定其含水量。

　　(2)用人工取土器測定砂性土或砂層密度1)如為濕潤的砂土，試驗時不需要使用擊實錘和定向筒。在鏟平的地面上，細心挖出一個直徑較環(huán)刀外徑略大的砂土柱，將環(huán)刀刃口向下，平置于砂土柱上，用兩手平衡地將環(huán)刀垂直壓下，直到砂土柱突出環(huán)刀上端約2cm時為止。2)削掉環(huán)刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。3)在環(huán)刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小鐵鍬將試樣從環(huán)刀底部切斷，然后將裝滿試樣的環(huán)刀轉(zhuǎn)過來，削去環(huán)刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。4)擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與試樣合計質(zhì)量ml，精確至0.1g。 5)自環(huán)刀中取具有代表性的試樣測定其含水量。 6)干燥的砂土不能挖成砂土柱時，可直接將環(huán)刀壓人或打入土中。

　　(3)用電動取土器測定無機結(jié)合料細粒土和硬塑土密度1)裝上所需規(guī)格的取芯頭。在施工現(xiàn)場取芯前，選擇一塊平整的路段，將四只行走輪打起，四根定位銷釘采用人工加壓的方法，壓入路基土層中。松開鎖緊手柄，旋動升降手輪，使取芯頭剛好與土層接觸，鎖緊手柄。2)將電瓶與調(diào)速器接通，調(diào)整器的輸出端接人取芯機電源插口。指示燈亮，顯示電路已通;啟動開關(guān)，電動機工作，帶動取芯機構(gòu)轉(zhuǎn)動。根據(jù)土層含水量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，操作升降手柄，上提取芯機構(gòu)，停機，移開機器。由于取芯頭圓筒外表有幾條螺旋狀突起，切下的土屑排在筒外順螺紋上旋拋出地表，因此，將取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，搖動即可取出樣品。3)取出樣品，立即按取芯套簡長度用修土刀或鋼絲鋸修平兩端，制成所需規(guī)格土芯，如擬進行其他試驗項目，裝入鋁盒，送試驗室備用。4)用天平稱量土芯帶套筒質(zhì)m1，從土芯中心部分取試樣測定含水量。

　　鉆芯法測定瀝青面層密度：瀝青混合料面層的施工壓實度是指按規(guī)定方法測得的混合料試樣的毛體積密度與標準密度之比，以百分率表示。對瀝青混合料，國內(nèi)外均以取樣測定作為標準試驗方法。

　　1.儀具與材料

　　(1)路面取芯鉆機。(2)天平：感量不大于0.1g.(3)溢流水槽。(4)吊籃。(5)石蠟。(6)其他：卡尺、毛刷、小勺、取樣袋(容器)、電風(fēng)扇。

　　2.試驗方法與步驟

　　(1)鉆取芯樣按“路面鉆孔及切割取樣方法”鉆取路面芯樣，芯樣直徑不宜小于聲lOOmm.當(dāng)一次鉆孔取得的芯樣包含有不同層位的瀝青混合料時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)組合情況用切割機將芯樣沿各層結(jié)合面鋸開分層進行測定。(2)測定試件密度1)將鉆取的試件在水中用毛刷輕輕刷凈粘附的粉塵。如試件邊角有松散顆料，應(yīng)仔細清除。2)將試件晾干或用電風(fēng)扇吹干不少于24h，直到恒重。按現(xiàn)行《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》的瀝青混合料試件密度試驗方法測定試件的視密度或毛體積密度。當(dāng)試件的吸水率小于2%時，采用水中重法或表干法測定;當(dāng)吸水率大于2%時，用蠟封法測定;對空隙率很大的透水性混合料及開級配混合料用體積法測定。

　　3.計算

　　(1)當(dāng)計算壓實的瀝青混合料的標準密度采用馬歇爾擊實試件成型密度或試驗路段鉆孔取樣密度時，瀝青面層的壓實度按下式計算： K=PS/P0*100(2)由瀝青混合料實測最大密度計算壓實度時，進行空隙率折算，作為標準密度，P0=PT*(100-VV/100)：4.試驗檢測中應(yīng)注意的問題壓實度的大小取決于實測的壓實密度，同樣也與標準密度的大小有關(guān)。但目前對標準密度的規(guī)定并不統(tǒng)一，有些工程在壓實度達不到時便重新進行馬歇爾試驗，調(diào)整標準密度使壓實度達到要求，這樣實際上是弄虛作假。為防止這種情況，新的檢測方法規(guī)定了三種標準密度。在進行檢測時，應(yīng)結(jié)合工程實際情況，采用相應(yīng)的標準密度。壓實度檢測結(jié)果評定路基、路面壓實度以1～3km長的路段為檢驗評定單元，按要求的檢測頻率及方法進行現(xiàn)場壓實度抽樣檢查，求算每一測點的壓實度Ki壓實度評定要點是：(1)控制平均壓實度的置信下限，以保證總體水平。(2)規(guī)定單點極值不得超出規(guī)定值，防止局部隱患。(3)規(guī)定扣分界限以區(qū)分質(zhì)量優(yōu)劣。 壓實度評分方法如下：(1)路基、基層和底基層：K≥Ko且單點壓實度全部大于或等于規(guī)定值減2個百分點時，評定路段的壓實度可得規(guī)定滿分;當(dāng)K≥K0，且單點壓實度全部大于或等于規(guī)定極值時，對于測定值低于規(guī)定值減2個百分點的測點，按其占總檢查點數(shù)的百分率計算扣分值。

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