现场检测试验

1、第六章 路基路面现场检测第一节 压实度检测（灌砂法）根据压实材料的不同，压实度有好多检测方法，其中包括：环刀法、灌砂法、灌水法、核子密度仪法等。环刀法只使用于土质均匀的细粒土；灌水法精度低，只适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测 ；核子密度仪法由于精度受质疑，再加上安全、环保差等原因已经淡出江湖；灌砂法以其精度高、用途广、易操作及直观等优点独领风骚。一、目的和适用范围1 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材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面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材料的压实度检测。2 用检测密度和压实

2、度时，应符合下列规定：（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒测试。（2）当集料的最大粒径等于或大于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、方法与步骤1 进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水率。2 选用适宜的灌砂筒。3 按下列步骤标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量：（1）向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取筒与砂的质量。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。（2）打开开关，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（或等于标定罐的容积）

3、，然后关上开关。（3）将罐砂筒移至玻璃板上，打开开关，让砂流出，直到砂不流时，关上开关，取走灌砂筒。（4）收集并称量玻璃板上砂质量或称量筒与余砂质量。（5）重复上述步骤测量三次，取其平均值。4 按下列步骤标定量砂的单位质量 （g/cm3）：（l）用水确定标定罐的容积。（2）在储砂筒中装砂，并将灌砂筒放在标定罐上，打开开关，让砂流出。砂不再流时关闭开关。取下灌砂筒，称取筒与余砂的质量。（3）计算填满标定罐所需砂的质量。（4）重复上述测量三次，取其平均值。（5）计算量砂的单位质量。5 试验步骤（1）选择试验地点，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

4、将盛有量砂的灌砂筒放在基板上，打开开关，让砂流入基板的中孔内，砂不再流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒与余砂的质量。（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）将基板放回表面上，沿基板中孔凿洞。随时收集凿出的材料装入塑料袋中，不使水分蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度，体积与标定罐的体积相当。称取全部取出材料的总质量。（5）从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水率。 （6）将基板安放在试坑上，将装砂的灌砂筒安放在基板中间，打开开关，让砂流入试坑内。直到砂不再流时，关闭开关。仔细取走灌砂筒，并称量筒与余砂的质量。（7）如清扫干净的平坦表

5、面的粗糙度不大，也可省去（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。打开开关，让砂流入试坑内。直到砂不再流时，关闭开关，称量筒与余砂的质量。 （8）仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用。6 计算及结果整理。三、注意事项1试验地点，理想的平整表面很少见，绝大多数都补平整，因此现场检测时往往都要放基板灌砂。为此，为统一标准，提高精度，室内标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量的时候玻璃板上要放基板在灌砂。 同样在标定量砂的单位质量时，标定罐上部也要先放基板再放灌砂筒灌砂。2用水确定标定罐的容积时，由于水的表面张力，会在表面形成凸面，应在标定罐的上面侧立一把钢板尺，

6、当水面刚好接触钢板尺下缘时停止加水。3在标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量时，先放掉与工地所挖试坑内的体积相当 的砂，然后再移至玻璃板上。可以将灌砂筒装砂后放在标定罐上灌砂，砂不流时关闭开关，移走灌砂筒，用钢板尺及毛刷轻轻将标定罐上面的圆锥部分的砂取下放回灌砂筒，然后再然后再移至玻璃板上。4影响灌砂结果精度的因素：（1）标定罐的深度。深度减2.5cm，砂的密度约降低1。因此，标定罐的深度应与试坑的深度一致，而试坑的深度又与压实层的厚度一致。当三者产生矛盾时应以压实层厚度为准，调整标定罐的深度。（2）灌砂筒内砂面的高度。砂面高度降低5cm，砂的密度约降低1。因此，现场测量时砂面高度应与室内标定砂的密

7、度时砂面高度一致。（3）砂的颗粒组成。试验表明使用粒经0.30.6mm砂的重现性最好，精度最高。第二节 土基现场CBR值试验一、目的和适用范围1 适用于在公路现场测定各种土基材料的现场CBR值。2 试样的最大集料粒径宜小于25mm，最大不得超过40mm。二、方法与步骤1 准备工作（1）将试验地点约直径50cm范围的表面找平，用毛刷刷净浮土，如表面为粗粒土时，应撒布少许洁净的干砂填平，但不能覆盖全部土基避免形成一层。图1CBR现场测试装置（2）装置测试设备，按图1设置贯入杆及千斤顶，千斤顶顶在汽车后轴上且调节至高度适中。贯入杆应与土基表面紧密接触。（3）安装贯入量测定装置，将支架平台、百分表（或

8、两台贝克曼梁弯沉仪）按图1安装好。2 测试步骤（1）在贯入杆位置安放4块1.25kg的分开成半圆的承载板（共5kg）。（2）调节测力计及贯入量百分表，调零，记录初始读数。（3）起动千斤顶，使贯入杆以1mm/min的速度压入土基，当贯入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、7.5、10.0及12.5mm时，分别读取测力计读数。根据情况，也可在贯入量达7.5mm时结束试验。（4）卸除荷载，移去测定装置。（5）在试验点下取样，测定材料含水率。（6）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法测定土基的密度。2计算：（1） 将各级荷重除以贯入杆断面积，得到各级压强，绘制荷

9、载压强贯入量曲线，有明显下凹的情况时，应在曲线的拐弯处作切线延长作贯入量修正，以与坐标轴相交的点O作原点，得到修正后的压强贯入量曲线。（2） 从压强贯入量曲线上读取贯入量为2.5mm及5.0mm时的荷载压强P1，按下式计算现场CBR值。CBRP1/P0100注： （ 1 ）P0为标准压强，当贯入量为2.5mm时为7MPa，当贯入量为5.0mm时为10.5MPa。（ 2 ） CBR一般以贯入量2.5mm时的测定值为准，当贯入量5.0mm时的CBR大于2.5mm时的CBR时，应重新试验，如重新试验仍然如此时，则以贯入量5.0mm时的CBR为准。 荷载压强（MPa） O O 1 2贯入量（mm）第三

10、节 承载板测土基回弹模量试验一、目的和适用范围1 在现场土基表面，通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，经过计算求得土基回弹模量。2 本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。 图1承载板试验场测试装置二、方法与步骤1 准备工作（1）在水平的路基上，选择有代表性的测点，（2）整平表面，撒干砂填平凹处，避免形成一层。（3）安置承载板，并用水平尺找平。（4）将试验车置于测点上。用垂球对中加劲梁。（5）在承载板上依此安放千斤顶、压力环（或传感器）、球座、加劲梁，如高度不够可在压力环与球座之间加钢制垫块。用垂球对中。（6）安放弯沉仪。将两台弯沉仪的测头分别置于

11、承载板对称的两侧，百分表调零。 2 测试步骤（1）用千斤顶开始加载，预压0.05MPa，稳压1min，使承载板与土基接触，检查百分表是否正常，然后卸载，稳压1min 后，将百分表指针对零或记录初始读数。（2）测定土基的压力变形曲线。用千斤顶加载，采用逐级加载卸载法，用压力表或测力环控制加载量，荷载小于0.1MPa时，每级增加0.02MPa，以后每级增加0.04MPa左右。每次加载后，稳定1min，读记弯沉仪百分表数值，然后轻放油门卸载至0，稳定lmin后，再次读数。每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值。如超过30%，则应重测。当回弹变形值超过lmm

12、时，即可停止加载。第七章 基桩检测 第一节 基桩低应变反射波法无损检测 一、目的和适用范围通过分析实测桩顶速度响应信号的特征来检测桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度，判断桩端嵌固情况。二 、原理和方法用力棒敲击桩顶，由此产生的应力波沿桩身以波速C向下传播，应力波通过桩阻抗变化界面（如缩颈、扩颈、夹异物、砼离析）时，一部分应力波产生反射向上传播，另一部分应力波产生透射向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。通过安装在桩顶的高灵敏度加速度传感器，接收反射波信号，经放大处理后，得到加速度时域曲线加速度时域曲线。由曲线的形态特征判断阻抗变化位置，由平均波速大小定性估算砼的强度等级。（如果桩无夹泥现象

13、，C25混凝土波速应在3500左右，七天强度的波速在2800左右）。fLTLCi210002niimCnC11式中：Cm桩身波速平均值（m/s）； Ci第i根桩的桩身波速计算值（m/s）； L完整桩桩长（m）； f曲线相邻峰间的频差（Hz），计算时不宜取第一峰与第二峰；T时域信号第一峰与桩端反射波峰间的时间差（ms）；n基桩数量（n5）。桩身缺陷位置按下式计算：xxfCCtx2120001式中：C桩身波速（m/s），无法确定时用Cm值代替； X测点至桩身缺陷之间的距离（m）； fx幅频曲线所对应缺陷的相邻谐振峰间的频差（Hz）； tx时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差（ms）；依据桩身质量

14、，桩大致分为四类： 类桩： 桩身完整，可正常使用。桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱分布正常，混凝土波速处于正常范围。类桩： 桩身基本完整，有轻度缺陷，不影响正常使用。桩端反射较明显，但有局部缺陷所产生的反射信号，混凝土波速处于正常范围。类桩：桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响。桩端反射不明显，或有桩端反射但波速明显偏低。类桩：桩身有严重缺陷，对桩身结构承载力有严重影响。无桩端反射信号，可见因缺陷引起的多次强反射信号，或按平均波速计算的桩长明显短于设计桩长。 三、试验步骤1 动测仪的准备：充足电，连接加速度传感器。2 桩头处理：打掉桩头表面浮浆，露出坚硬混凝土，桩头表面基本平整。3.安装

15、传感器：安装传感器的表面应水平，以保证传感器的轴线平行于桩轴线。3 将拟装传感器的表面清理干净，用黄油将传感器用粘在桩头上。注：传感器的安装位置以保证锤击方便为原则，不要靠近钢筋和桩边缘，以3/4桩半径处为最佳。对大直径桩，可安装两个或两个以上传感器，也可改变传感器的位置。4 开启动测仪电源，打开开关，根据屏幕提示设置相关参数，返回数据采集界面。5 用锤敲击桩头，动测仪自动采集、记录桩头的时域曲线。 6 保存所采集的波形。输入工地名称、桩号、采集日期等，按回车键，保存波形。四、波形分析1 完整桩波形 （图 1）2 缩径桩波形（图 2）3 扩径桩波形图 （图3）图1 完整桩波形图 2 缩径桩波形

16、图3 扩径桩波形图 第二节第二节 基桩高应变动测法无损检测基桩高应变动测法无损检测 一 目的和使用范围1本方法适用于检测混凝土灌注桩、预制桩和钢桩的单桩轴向抗压极限承载力和桩身完整性；监测混凝土预制桩和钢桩打入时桩身应力和锤击能量传递比，为选择沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。2进行单桩的轴向抗压极限承载力检测应具有相同条件下的动、静试验对比资料和现场工程实践经验。3超长桩、大直径扩底桩和嵌岩桩不宜采用本方法进行单桩的轴向抗压极限承载力检测。二、原理和方法用重锤撞击桩顶，由此产生的应力波沿桩身以波速C向下传播，应力波通过桩阻抗变化界面（如缩颈、扩颈、夹异物、砼离析）时，一部分应力波产生反射向上传

17、播，另一部分应力波产生透射向下传播至桩端，在桩端处又产生反射。通过安装在桩顶的高灵敏度加速度传感器，接收反射波信号，经放大处理后，得到加速度时域曲线加速度时域曲线。通过分析实测加速度时域曲线加速度时域曲线、桩顶最大锤击力和贯入度以及桩身材质的弹性模量，分析桩侧和桩端的阻力，推算抗压极限承载力，计算桩身缺陷位置。等截面桩，测点下第一个缺陷可根据桩身完整性系数值判定：类桩：0.951.0 类桩：0.8 0.95 类桩：0.6 0.8类桩： 0.6对于一些特殊桩身或曲线出现异常时，采用实测曲线拟合法或其它检测方法综合判定桩身完整性。三、试验步骤1加固处理桩头。桩头凿去浮浆后若有安装检测设备的高度，可

18、将桩顶面整平，也可提前用砂浆找平。若高度不够或需保护桩头时，可提前接一段检测桩头，钢筋焊接牢固，强度大于或等于桩的强度。2铺设锤垫。桩身和新接桩头混凝土强度达到设计要求后，在桩头上表面铺设1030mm木板或胶合板做锤垫。3安装三脚架或其它能吊起重锤的设备。4安装应变传感器和加速度传感器。（要在同一水平面上）5安装贯入量观测设备。6打开动测仪，按屏幕要求设置相关参数，返回数据采集状态。7重锤激振，数据采集。锤重为极限承载力的1.2左右（约46t），落距不大于2m，锤击次数为23击。8检测数据的分析与判定。第八节 基桩超声波法无损检测一、目的和使用范围适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。透射法检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。折射法检测灌注桩钻芯孔周围混凝土的缺陷位置及影响程度。二、检测方法和步骤1准备工作（1）埋设声测管。桩径1.5m时埋3根，否则埋4根；声测管：内径大于换能器外径，