公路監(jiān)理師:路基路面實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法環(huán)刀法

　　環(huán)刀法是測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)密度的傳統(tǒng)方法。國(guó)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(cè)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(gè)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(shí)度而言，我們需要的是整個(gè)碾壓層的平均壓實(shí)度，而不是碾壓層中某一部分的壓實(shí)度，因此，在用環(huán)刀法測(cè)定土的密度時(shí)，應(yīng)使所得密度能代表整個(gè)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(duì)于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無(wú)法使用。

　　1.儀具與材料

　　(1)人工取土器或電動(dòng)取土器：人工取土器包括環(huán)刀、環(huán)蓋、定向筒和擊實(shí)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(dòng)取土器由底座、行走輪、立柱、齒輪箱、升降機(jī)構(gòu)、取芯頭等組成。電動(dòng)取土器主要技術(shù)參數(shù)為：工作電壓DC24V(36Ah);轉(zhuǎn)速5070r/min，無(wú)級(jí)調(diào)整;整機(jī)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(cè)定含水量設(shè)備等。

　　2.試驗(yàn)方法與步驟

　　(1)用人工取土器測(cè)定粘性土及無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土密度1)擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量┫，準(zhǔn)確至0.1g。2)在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈。并將壓實(shí)層鏟去表面浮動(dòng)及不平整的部分，達(dá)到一定深度，使環(huán)刀打下后，能達(dá)到要求的取土深度，但不得擾動(dòng)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(shí)層中，至環(huán)蓋頂面與定向筒上口齊平為止。5)去掉擊實(shí)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(cè)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(jì)質(zhì)量m1，準(zhǔn)確0.1g。8)自環(huán)刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測(cè)定其含水量。

　　(2)用人工取土器測(cè)定砂性土或砂層密度1)如為濕潤(rùn)的砂土，試驗(yàn)時(shí)不需要使用擊實(shí)錘和定向筒。在鏟平的地面上，細(xì)心挖出一個(gè)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(shí)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(guò)來(lái)，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(jì)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(cè)定其含水量。 6)干燥的砂土不能挖成砂土柱時(shí)，可直接將環(huán)刀壓人或打入土中。

　　(3)用電動(dòng)取土器測(cè)定無(wú)機(jī)結(jié)合料細(xì)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(chǎng)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(kāi)鎖緊手柄，旋動(dòng)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(jī)電源插口。指示燈亮，顯示電路已通;啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)取芯機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(jī)構(gòu)，停機(jī)，移開(kāi)機(jī)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(dòng)即可取出樣品。3)取出樣品，立即按取芯套簡(jiǎn)長(zhǎng)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(jìn)行其他試驗(yàn)項(xiàng)目，裝入鋁盒，送試驗(yàn)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(cè)定含水量。

　　鉆芯法測(cè)定瀝青面層密度：瀝青混合料面層的施工壓實(shí)度是指按規(guī)定方法測(cè)得的混合料試樣的毛體積密度與標(biāo)準(zhǔn)密度之比，以百分率表示。對(duì)瀝青混合料，國(guó)內(nèi)外均以取樣測(cè)定作為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。

　　1.儀具與材料

　　(1)路面取芯鉆機(jī)。(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(yàn)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(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)組合情況用切割機(jī)將芯樣沿各層結(jié)合面鋸開(kāi)分層進(jìn)行測(cè)定。(2)測(cè)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(xì)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(yàn)規(guī)程》的瀝青混合料試件密度試驗(yàn)方法測(cè)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(shí)，采用水中重法或表干法測(cè)定;當(dāng)吸水率大于2%時(shí)，用蠟封法測(cè)定;對(duì)空隙率很大的透水性混合料及開(kāi)級(jí)配混合料用體積法測(cè)定。

　　3.計(jì)算

　　(1)當(dāng)計(jì)算壓實(shí)的瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度采用馬歇爾擊實(shí)試件成型密度或試驗(yàn)路段鉆孔取樣密度時(shí)，瀝青面層的壓實(shí)度按下式計(jì)算： K=PS/P0*100(2)由瀝青混合料實(shí)測(cè)最大密度計(jì)算壓實(shí)度時(shí)，進(jìn)行空隙率折算，作為標(biāo)準(zhǔn)密度，P0=PT*(100-VV/100)：4.試驗(yàn)檢測(cè)中應(yīng)注意的問(wèn)題壓實(shí)度的大小取決于實(shí)測(cè)的壓實(shí)密度，同樣也與標(biāo)準(zhǔn)密度的大小有關(guān)。但目前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)密度的規(guī)定并不統(tǒng)一，有些工程在壓實(shí)度達(dá)不到時(shí)便重新進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)密度使壓實(shí)度達(dá)到要求，這樣實(shí)際上是弄虛作假。為防止這種情況，新的檢測(cè)方法規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)密度。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)密度。壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果評(píng)定路基、路面壓實(shí)度以1～3km長(zhǎng)的路段為檢驗(yàn)評(píng)定單元，按要求的檢測(cè)頻率及方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度抽樣檢查，求算每一測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度Ki壓實(shí)度評(píng)定要點(diǎn)是：(1)控制平均壓實(shí)度的置信下限，以保證總體水平。(2)規(guī)定單點(diǎn)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?jī)?yōu)劣。 壓實(shí)度評(píng)分方法如下：(1)路基、基層和底基層：K≥Ko且單點(diǎn)壓實(shí)度全部大于或等于規(guī)定值減2個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，評(píng)定路段的壓實(shí)度可得規(guī)定滿分;當(dāng)K≥K0，且單點(diǎn)壓實(shí)度全部大于或等于規(guī)定極值時(shí)，對(duì)于測(cè)定值低于規(guī)定值減2個(gè)百分點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)，按其占總檢查點(diǎn)數(shù)的百分率計(jì)算扣分值。

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