灌砂法测定压实度实验规程

挖坑灌砂法测定压实度实验规程之宇文皓月创作

1 目的和适用范围

1.1 本试验法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种资料压实层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的资料压实层的压实度检测。

1.2 用挖坑灌砂法测定密度和压实度时，应符合下列规定：

（1）当集料的最大粒径小于13.2mm、测定层的厚度不超出150mm时，宜采取φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超出200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。

2 仪具与资料技术要求 本试验需要下列仪具与资料：

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采取。型式和主要尺寸见图1及表1。当尺寸与表中纷歧致，但不影响使用时，亦可使用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端面开口，直径与储砂筒底中心有一个圆孔，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。在储砂筒筒底与漏斗顶端铁板之间设有开关。开关为一薄铁板，一端与筒底及漏斗铁板铰接在一起，另一端伸出筒身

外，开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

图1 灌砂筒和标定罐（尺寸单位：mm）

（2）金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。

（3）基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

（4）玻璃板：边长约500--600mm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用饭盒存放。大筒挖出的试样可用300mm×500mm×400mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台秤：称量10--15kg，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。

（7）含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

（8）量砂：粒径0.3～0.6mm清洁干燥的砂，约20－40kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够的时间，使其与空气的湿度达到平衡。

（9）盛砂的容器：塑料桶等。

（10）其它：凿子、螺丝刀、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。

表1 灌砂仪的主要尺寸要求

结构 小型灌砂筒 大型灌砂筒

储砂筒 流砂孔 金属标定罐 金属方盘基板 中孔 直径 容积 直径 内径 外径 边长 深 直径（mm） 100 2120 10 100 150 350 40 100 150 4600 15 150 200 400 50 150 注：如集料的最大粒径超出31.5mm，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出53mm，灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。

3 方法与步调

3.1按现行试验方法对检测对象试样用同一种资料进行击实试验，得到最大干密度（c）及最佳含水量。

3.2按1.2的规定选用适宜的灌砂筒。

3.3按下列步调标定灌砂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m1，准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持持装砂高度与质量不变。

（2）将开关打开，使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆孔及形状铁板中心的圆上下对准，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖坑内的体积相当（或等于标定罐的容积），然后关上开关。

（3）不晃动储砂筒的砂，轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上，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。

（4）收集并称量留在玻璃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筒下部圆锥体的砂（m2）。

（5）重复上述丈量三次，取其平均值。 3.4按下列标定量砂的松方密度s（g/cm3）； （1）用水确定标定罐的容积Ⅴ，准确至1mL。

（2）在储砂筒中装入质量为m1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，直到储砂筒内的砂不再下流时，将开关关闭。取下灌砂筒，称取筒内剩余的质量（m3），准确至1g。

（3）按式（1）计算填满标定罐所需砂的质量ma（g）：

mam1m2m3 （1）

式中：ma——标定罐中砂的质量（g）；

m1——装入灌砂筒内的砂的总质量（g）； m2——灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）； m3——灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量（g）；

（4）重复上述丈量三次，取其平均值。 （5）按式（2）计算量砂的单位质量s；

smaV （2）

式中：s——量砂的单位质量（g/cm3） V——标定罐的体积（cm3） 3.5试验步调

（1）在试验地点，选一块平坦概况，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。

（2）将基板放在平坦概况上，当概况的粗糙度较大时，则将盛有量砂（m5）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（m6），准确至1g。

（3）取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将概况清扫干净。

（4）将基板放回清扫干净的概况上（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，应注意不使凿出的资料丢失，并随时将凿松的资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试层厚度，但不得有下层资料混入，最后将洞内的全部凿松资料取出。对土基或基层，为防止试样盘内资料的水分蒸发，可分几次称取资料的质量。全部取出资料的总质量为mw，准确至1g。

注：当需要检测厚度时，应先丈量厚度后再进行这一步调。

（5）从挖出的全部资料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（ω，以%计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，很多于100g；对于各种中粒土，很多于500g。用大灌砂筒测定时，对于细粒土，很多于200g；对于各种中粒土，很多于1000g；对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定资料，宜将取出的全部资料烘干，且很多于2000g，称其质量（md），准确至1g。

（6）将基板安顿在试坑上，将灌砂筒安顿在基板中间（储砂筒内放满砂到要求质量m1），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，仔细取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量（m4），准确至1g。

（7）如清扫干净的平坦概况的粗糙度不大，也可省去（2）和（3）的操纵。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。仔细取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量（m′4），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更或量砂中混有杂质，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再用。

4 计算

4.1按式（3）或（4）计算填满试坑所用的砂的质量mb（g）：

灌砂时，试坑上放有基板时：

mbm1m4(m5m6) （3）

灌砂时，试坑上不放基板时：

'mbm1m4m2 （4）

式中：mb——填满试坑的砂的质量（g）；

m1——灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）； m2——灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）；

m4、m'4——灌砂后，灌砂筒内剩余的质量（g）； (m5m6)——灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙概况间砂的合计质量（g）；

4.2按式（5）计算试杭资料的湿密度w（g/cm3）:

wmwsmb （5）

式中：mw一一试坑中取出的全部资料的质量（g）

s一一量砂的单位质量（g/cm3）

4.3 按式（6）计算试杭资料的干密度d（g/cm3）:

dw10.01w （6）

式中：ω——试坑资料的含水量（%）。

4.4 当为水泥、石灰、粉煤等无机结合料稳定土的场合，可按式（7）计算干密度d（g/cm3）:

dmdsmb （7）

式中：mb——试坑中取出的稳定土的烘干质量（g）。 4.5 按式（8）计算施工压实度： K=（8）

式中：K——测试地点的施工压实度（%）；

d——试样的干密度（g/cm3）；

d/

c×100

c——由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。

注：当试坑资料组成与击实试验的资料有较大差别时，可以试坑资料作尺度击实，求取实的最大干密度。

5 陈述

5.1 各种资料的干密度均应准确至0.01g/cm3。

5.2 压实度检验陈述记录格式见下表。

灌砂法测定路基压实度试验记录表

工程名称: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程 合同号： XXXXXXX 编号：XXXXXXXXXXXXXXXX

试表7-7

任务单号 试验日期 试验规程 评定尺度 施工单位 现场桩号 设计灰剂量: 压实度尺度: 90% / / JTG E60-2008（T 0921-2008） JTG F80/1-2004 XXXXXXX K7+164.19～K7+350（右幅） 5% 极值要求:85% 试验环境 试验设备 试验人员 复核人员 工程部位 试样描述 原地面处理 5%石灰土 现场检测 灌砂筒、电子天平、烘箱 最大干密度: K7+190 K7+255 1.69g/cm3 K7+295 K7+330 最佳含水量: 结构条理:90区 / / / / / / 1.396 8000 3215 15.6% 原地面处理 / / / / / 石灰剂量测定方法:EDTA滴定法 / ρs m1 1.396 8000 3400 / 1.396 8000 3054 / 1.396 8000 3145 取样桩号 灰剂量试验盒号 量砂的单位重 灌入试洞前桶内砂质量 灌砂入试洞后桶内剩余砂质量 灌砂桶下部圆锥体内及基板和地面粗糙概况间砂的合计质量 填满试洞所需砂质量，试洞上放板时：mb=m1-m4-(m5-m6) 不放板时：mb=m1-m4'-m2 土或稳定土湿质量 g g g m4、m4' g m5-m6 779 779 788 783 / / g mb 3821 4167 4067 4002 / / g mw 4989 5364 5236 5158 / /

土或稳定土湿密度 土或稳定土含水量 土或稳定土干密度 实测石灰剂量 取用最大干密度 压实度 g/cm3 % g/cm3 % g/cm3 % 盒号 盒+湿土重（g) 盒+干土重（g) 盒重（g) 水重（g) 干土重（g) 含水量（%） 平均含水量（%） ρw=mw* ρs/mb w ρd=ρw/ (1+0.01w) 1.822 16.7 1.56 5.6 1.69 92.4 15 24 20 1.797 16.2 1.55 5.0 1.69 91.5 36 2 1.797 16.6 1.54 5.6 1.69 91.2 42 17 1.799 16.6 1.54 5.6 1.69 91.3 13 / / / / / / / / / / / / / / / / ρdmax k=ρd/ρdmax 含 水 量 测 定 152.82 136.37 36.07 16.45 100.30 16.4 16.7 156.70 138.90 34.17 17.80 104.73 17.0 145.49 130.03 35.97 15.46 94.06 16.4 16.2 162.36 144.89 34.80 17.47 110.09 15.9 143.02 127.34 31.78 15.68 95.56 16.4 16.6 141.42 126.04 34.44 15.38 91.60 16.8 136.66 121.90 33.76 14.76 88.14 16.7 16.6 151.93 135.01 32.81 16.92 102.20 16.6 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / 检测点数 合格点数 4 小于极值点数 合格率(%) 尺度差 代表值(%) 变异系数(%) 4 结论： 0 100 / / / 该试验执行JTG E60-2008试验规程，该路段压实度符合JTG F80/1-2004规范规定的技术要求。 水泥或石灰稳定土中水泥或石灰剂量的测定(EDTA滴定法）记录表 工程名称: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 合同号： XXXXXXXX 编号： XXXXXXXXXXXXXXX

试表4-5 任务单号 试验日期 / / 试验环境 试验设备 温度25℃ 湿度79％ 滴定管、 电子天平、 烘箱

试验规程 评定尺度 试样名称 工程部位 设计剂量(%) 取样位置 K7+190 K7+255 K7+295 K7+330 备注 瓶号 1 2 3 4 5 6 7 8 JTG E51-2009 设计要求 试验人员 复核人员 K7+164.19～K7+350（右幅） 均匀、无杂质 / 灰剂量测定值(%) 5.6 5.0 5.6 5.6 修正后灰剂量（%） 备注 5%石灰土 原地面处理 5 试样质量(g) 300 300 300 300 300 300 300 300 EDTA溶液消耗量(mL) 24.8 25.6 23.7 22.1 25.2 25.6 24.8 25.6 取样段落 试样描述 龄期（d） 尺度曲线对应灰剂量(%) 5.5 5.7 5.2 4.8 5.6 5.7 5.5 5.7 结论：该试验执行JTG E51-2009试验规程，该试样试验结果符合设计文件的要求。