灌砂法和环刀法测压实度带计算过程.docx
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灌砂法和环刀法测压实度带计算过程
灌砂法测压实度
最大干密度1.861g/cm3最佳含水率10.6%
椎体砂质量728克
标准砂密度1.344g/cm3环刀体积200cm3一、灌砂法
1、（灌砂筒质量+砂质量）－（剩余筒+砂质量）－椎体砂质量=洞内砂质量
2、洞内砂质量÷标准砂密度=洞体积
3、湿土质量÷洞体积=湿密度
4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度
5、干密度÷最大干密度=压实度
二、环刀法
1、称量环刀质量
2、（环刀+湿土质量）－环刀质量=刀内湿土质量
3、刀内湿土质量÷环刀体积=湿密度
4、湿密度÷（1+含水率%）=干密度
5、干密度÷最大干密度=压实度
三、测含水率简易方法
1、先称量铁盒质量；
2、把取得的湿土，取出适当量放进铁盒内称量（盒+湿土）质量；
3、（铁盒+湿土）－铁盒=湿土质量
4、把酒精倒进铁盒刚没过湿土，点燃酒精可以轻轻搅拌。
待酒精熄灭后再次加入酒精点燃。
观察土是否已干
5、称量（铁盒+干土）质量
6、（铁盒+湿土）－（铁盒+干土）=水质量
7、（铁盒+干土）－铁盒质量=干土质量
8、水质量÷干土质量=含水率
一、试验内容及要求：
路基路面施工或验收时对其施工压实质量进行检测，通过试验要求学生掌握路基路面压实度检测的各种方法，并能熟练进行现场检测。
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：
需要携带较多的量砂，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：
（1）当集料的最大料径小于15cm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒测试。
（2）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。
二、试验仪具与材料
（1）灌砂筒；
（2）金属标定罐；灌砂筒的主要尺寸
结构
小型灌砂筒
大型灌砂筒
储砂筒
直径（mm）
100
150
容积（cm3）
2120
4600
流砂孔
直径（mm）
10
15
金属标定罐
内径（mm）
100
150
外径（mm）
150
200
金属方盘基板
边长（mm）
350
400
深（mm）
40
50
中孔直径（mm）
100
150
注：
如集料的最大粒径超过40mm，则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。
如集料的最大粒径超过60mm，灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。
（3）
基板；（4）玻璃板；（5）试样盘；（6）天平或台秤；（7）含水量测定器具；（8）量砂；（9）盛砂的容器；（10）其他。
三、试验方法与步骤
（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量
1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，准确至1g。
以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质
量不变。
2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（可等于标定灌的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量，准确至1g。
3不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板，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。
4收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，准砂至1g。
玻璃板上的砂就是填满锥体的砂。
⑤重复上述测量三次，取其平均值。
（2）标定量砂的单
位质量
①用水确定标定罐的容积，准确至1Ml。
②在储砂筒中装入质量为的砂，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，将开关关闭。
取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量，准确至1g。
③按下式计算填满标定罐所需砂的质量：
式中：
——标定罐中砂的质量，g;——装入灌砂筒内的砂的总质量，g；——灌砂筒下部圆锥体内砂的质量，g；——灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量，g。
④重复上述测量三次，取其平均值。
⑤按下式计算量砂的单位质量：
式中：
——量砂的单位质量，g/cm3；——标定罐的体积，g/cm3；（3）试验步骤①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。
②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。
③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
④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入塑料袋中，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入，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，准确至1g。
5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（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；对于粗粒土或水泥、石
灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，称其质量，准确至1g。
当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时，
则省去测定含水量步骤。
6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），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，准确到1g。
⑦如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③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，准确至1g。
⑧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，使其与空气的湿度达到平衡后再用。
四、数据整理
（1）按下式计算填满试坑所用的砂的质量：
灌砂时，试坑上放有基板时：
灌砂时，试坑上不放基板时：
式中：
——填满试坑的砂的质量，g；——灌砂前灌砂筒内砂的质量，g；——灌砂筒下部圆锥内砂的质量，g；——灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量，g；
——灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量，g
（2）按下式计算试坑材料的湿密：
式中：
——试坑中取出的全部材料的质量，g；——量砂的单位质量，g/cm3。
（3）按下式计算试坑材料的干密度：
式中：
——试坑材料的含水量，%。
（4）水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土，可按下式计算干：
式中：
——试坑中取出的稳定土的烘干质量，g
当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料做标准击实，求取实际的最大干密度。
灌砂法测压实度表格
基床压实度（灌砂法）计算
表格
内容
序号
公式
桩号
桩号
桩号
桩号
灌砂前砂+容器质量（g）
-1
8665
7760
7734
灌砂后砂+容器质量（g）
-2
3105
2200
2284
灌砂筒下部锥体内砂质量（g）
-3
673
673
673
试坑灌入量砂的质量（g）
-4
（1）-
（2）-（3）
4887
4887
4777
量砂堆积密度（g/cm3）
-5
1.477
1.477
1.477
试坑体积（cm3）
-6
（4）/（5）
3309
3309
3234
试坑中挖出的湿料质量（g）
-7
6628
7102
6306
试样湿密度（g/cm3）
-8
（7）/（6）
2.00
2.15
1.95
盒号
-9
1-10#
1-10#
1-10#
盒质量（g）
-10
78.5
82.0
82.0
盒+湿料质量（g）
-11
320.7
320.0
310.0
盒+干料质量（g）
-12
290.9
291.9
296.3
水质量（g）
-13
（11）-（12）
29.8
28.1
13.7
干料质量（g）
-14
（12）-（10）
212.4
209.9
214.3
平均含水量w（%）
-15
（13/（14）·100%
12.3
11.8
6.0
干质量密度（g/cm3）
-16
（8）/1+（15）
1.78
1.92
1.84
最大干密度（g/cm3）
-17
1.92
1.92
1.92
压实度（%）
-18
（16）/（17）
92.9
100.0
95.8
砂垫层压实度（灌砂法）计
算表格
内容
序号
公式
桩号
桩号
桩号
桩号
灌砂前砂+容器质量（g）
-1
8341
8177
8168
灌砂后砂+容器质量（g）
-2
2732
2677
2484
灌砂筒下部锥体内砂质量（g）
-3
673
673
673
试坑灌入量砂的质量（g）
-4
（1）-
（2）-（3）
4936
4827
5011
量砂堆积密度（g/cm3）
-5
1.477
1.477
1.477
试坑体积（cm3）
-6
（4）/（5）
3342
3268
3393
试坑中挖出的湿料质量（g）
-7
7158
6883
7252
试样湿密度（g/cm3）
-8
（7）/（6）
2.14
2.11
2.14
盒号
-9
1-10#
1-10#
1-10#
盒质量（g）
-10
83.0
83.5
82.0
盒+湿料质量（g）
-11
320.0
320.0
310.0
盒+干料质量（g）
-12
308.2
310.5
298.6
水质量（g）
-13
（11）-（12）
11.9
9.5
11.4
干料质量（g）
-14
（12）-（10）
225.2
227.0
216.6
平均含水量w（%）
-15
（13/（14）·100
%
5
4
5
干质量密度（g/cm3）
-16
（8）/1+（15）
2.04
2.03
2.04
最大干密度（g/cm3）
-17
2.09
2.09
2.09
压实度（%）
-18
（16）/（17）
97.6
96.9
97.4
注：
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