路基路面工程试验-路基压实度检测

主讲人：罗玉虎2023年05月路基路面工程实验——压实度测试压实度检测技术概述01030204土工标准实验压实度的评定现场压实度测试—灌砂法01压实度检测技术概述压实度检测技术概述压实度的定义压实度的工程意义压实度检测方法概述1.1压实度的定义01压实度检测技术概述1.1.1压实把一定体积的路基土、基层材料或者路面沥青混凝土压缩到更小的体积的过程。减少空隙，提高材料密度。1.1.2压实度指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。—现场实测干密度（路基）/现场实测钻芯密度（路面）—最大干密度（路基）/标准密度（路面）路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。增加路基强度，减少路基变形增强水稳性、强度、稳定性，为路面铺筑奠定好基础压实度不足的危害：

造成路基不均匀沉降，路面开裂、车辙、裂缝、沉陷及剪切破坏等病害合格路基检测的三大指标：压实度、路基强度(CBR)、路基刚度(弯沉）1.2压实度的工程意义01压实度检测技术概述1.3.1压实度检测方法的分类1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述非破损检测方法T0922-2008核子密湿度仪测试压实度方法T0925-2008无核密度仪测试压实度方法

破损检测方法

T0921-2019挖坑灌砂测试压实度方法

T0923-2019环刀测试压实度方法

T0924-2008钻芯测试路面压实度方法

T0926-2019土石路堤或填石路堤压实沉降差测试方法1.3.2核子密湿度仪测试压实度方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围适用于用核子密湿度仪测试路基、路面材料的密度和含水率，并计算施工压实度，以评价结构层的压实质量原理及测试方法散射直接透射优缺点及使用注意事项方便、快捷易受测试层温度及多种环境因素的影响，测值波动性较大不适合用于现场测试含有结晶水或有机物化学成分材料的含水率1.3.3

无核密度仪测试压实度方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围适用于现场无核密度仪快速测试当日铺筑且未开放交通的沥青路面各层沥青混合料的密度，并计算压实度。测试结果不宜用于评定验收。

原理及测试方法电磁法无核密度仪时域反算法无核密度仪优缺点及使用注意事项方便、快捷填料不均匀影响测值的准确性温度对无核密度仪测试结果影响较小（170摄氏度以下）被测材料表面的含水量对测试结果影响较大（无核密度仪显示的湿度一般应在0-10之间）1.3.4挖坑灌砂测试压实度方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围用于现场测试基层或底基层、砂石路面及路基结构的压实度，以评价结构层的压实质量。不适用于填石路堤等有大孔洞或大空隙的结构压实度测试

原理及测试方法详见后面内容优缺点及使用注意事项是标准方法掌握不好易引起较大误差1.3.5环刀测试压实度方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围适用于现场测试细粒土及龄期不超过2天的无机结合料稳定细粒土结构的密度，并计算施工压实度，以评价结构层的压实质量。 原理及测试方法人工取土器电动取土器优缺点及使用注意事项操作简便而准确不能用环刀削的坚硬、易碎、含有粗粒、形状不规则的土1.3.6钻芯测试路面压实度方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围本方法适用于测试从压实的沥青路面上钻取沥青混合料芯样的密度，并计算施工压实度，以评价结构层的压实质量。 原理及测试方法采用表干法测试试件的毛体积相对密度；对吸水率大于2％的试件，宜采用蜡封法测试试件的毛体积相对密度；对吸水率小于0.5％特别致密的沥青混合料，可采用水中重法测试表观相对密度优缺点及使用注意事项标准密度采用试验室实测的马歇尔击实试验密度、试验路段钻孔取样密度、最大理论密度1.3.7土石路堤或填石路堤压实沉降差测试方法1.3压实度检测方法概述01压实度检测技术概述适用范围适用于通过测量土石路堤或填石路堤碾压过程中的沉降变化量，结合施工工艺参数，测试土石路堤或填石路堤的压实程度 原理及测试方法沉降差孔隙率优缺点及使用注意事项大规模施工时，在确定填料无明显变化的情况下，可不进行孔隙率测试对于土石混填路基，工程上也常采用表面振动压实仪法（T0133-2019）测试最大密度，现场采用灌水法测试密度以评价路基压实度02土工标准实验工程意义击实实验02土工标准实验2.1土工标准实验的工程意义02土工标准实验2.1.1工程意义对路基土、水泥稳定土（在水泥水化前）、石灰（或水泥）粉煤灰稳定土进行击实试验，以绘制稳定土的含水量——干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度。击实试验就是为了这种目的利用标准化的击实仪具，试验土的密度和相应的含水量的关系，所以击实试验是控制路基、路面基层压实质量不可缺少的重要试验项目。2.1.2试验原理：根据击实所做功代替压路机在现场压实所作功用击实试验模拟现场土的压实，这是一种半经验方法。由于土的现场填筑碾压和室内击实试验具有不同的工作条件，两者之间的关系是根据工程实践经验求得的，但要求室内试验的击实功应相当于现场施工的压实功，因此很多国家以及一个国家的不同部门就可能有其自用的击实试验方法和仪器。2.2击实实验02土工标准实验2.2.1试验目的和适用范围本试验分轻型击实和重型击实。应根据工程要求和试样最大粒径按表T0131-1选用击实试验方法。当粒径大于40mm的颗粒含量大于5%且不大于30%时，应对试验结果进行校正。粒径大于40mm的颗粒含量大于30%时，按本规程T0133试验进行。表T0131-1击实试验方法种类2.2击实实验02土工标准实验2.2.2实验仪器(1)标准击实仪：小击实筒，内径100mm、高127mm的金属圆筒，套环高50mm，底座；大击实筒，内径152mm、高170mm的金属圆筒，套环高50mm，直径151mm和高50mm的筒内垫块，底座。(2)多功能自控电动击实仪：击锤的底面直径50mm，总质量4.5kg。击锤在导管内的总行程为450mm。可设置击实次数，并保证击锤自由垂直落下，落高应为450mm，锤迹均匀分布于试样面。(3)电子天平、方孔筛、量筒、刮土刀、拌和工具、脱模器、烘箱等其他用具。2.2击实实验（视频

）02土工标准实验2.2.3试验步骤（1）干法制样：将代表性土样风干或在低于50℃温度下烘干，碾散过筛拌匀备用。测定土样风干含水量w。按土的塑限估计最佳含水量，并依次按相差约1%～3％的含水率制备一组试样（不少于5个，其中有两个大于和两个小于最佳含水量），装入塑料袋内，静置时间对高液限粘土不得少于24h，对低液限粘土不得少于12h。

（2）湿法制样：对天然含水量的土样过筛（筛孔视粒径大小而定），并分别风干到所需的几组不同含水率（含水率按2%～4％递减）备用。

（3）试样击实：将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样按所选击实方法分3或5次倒入筒内，每层按规定的击实次数进行击实）要求击完后余土高度不超过试筒顶面5mm/6mm。用修土刀齐筒顶削平试样，称筒和击实样土重后，用脱模器推出筒内试样，测定击实试样的含水量和测算击实后土样的湿密度，依次重复上述过程将所备不同预定含水量的土样击完。2.2击实实验02土工标准实验2.2.4计算及绘图（1）按下式计算每次击实后土的干密度2.2击实实验02土工标准实验（2）绘图以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，曲线上峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。如曲线不能绘出明显的峰值点，应进行补点或重做注意问题：

当粒径大于40mm的颗粒含量大于5%且不大于30％时，应对试验结果进行校正。粒径大于40mm的颗粒含量大于30%时，按本规程表面振动压实仪法（T0133-2019）进行试验0303现场压实度测试—灌砂法03现场压实度测试—灌砂法仪具与材料技术要求实验方法与步骤数据处理灌砂法的基本原理及适用范围3.1灌砂法的基本原理及适用范围3.1.1灌砂法基本原理03现场压实度测试—灌砂法灌砂法基本原理是利用粒径0.30～0.60mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并结合集料的含水量来推算出试样的实测干密度。3.1.2适用范围灌砂法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基上各种材料的压实度，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。3.2仪具与材料技术要求3.2.1灌砂设备03现场压实度测试—灌砂法灌砂设备包括灌砂筒、标定罐和基板3.2仪具与材料技术要求3.2.2其它仪具03现场压实度测试—灌砂法（1）玻璃板：边长约500mm～600mm的方形板。（2）

试样盘和铝盒：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300mm×500mm×40mm的搪瓷试样盘存放。（3）电子秤：分度值不大于1g。（4）

电子天平：用于含水率测试时，对细粒土、中粒土、粗粒土的分度值宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。（5）含水率测试设备：如铝盒、烘箱、微波炉等。（6）量砂：粒径0.3mm～0.6mm清洁干燥的砂，约20kg～40kg。使用前须洗净、烘干，筛分至符合要求并放置24h以上，使其与空气的湿度达到平衡。（7）盛砂的容器：塑料桶等。（8）温度计：分度值不大于1℃。（9）

其它：凿子、改锥、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。3.3

实验方法与步骤3.3.1现场压实度测试的程序03现场压实度测试—灌砂法3.3

实验方法与步骤3.3.2

标定筒下部圆锥体内砂的质量03现场压实度测试—灌砂法（1）在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm±5mm。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（可等于标定罐的容积），然后关上开关。（3）不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，取走灌砂筒。（4）称量留在板上的砂或称量筒内砂的质量，准确至1g。玻璃板上的砂质量就是填满锥体砂的质量m2。

3.3

实验方法与步骤3.3.3标定量砂的松方密度03现场压实度测试—灌砂法（1）用15℃~25℃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m3，准确至1g。（3）按式1-4计算填满标定罐所需砂的质量ma：3.3

实验方法与步骤3.3.4测试步骤03现场压实度测试—灌砂法（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m1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m5准确至1g。（3）取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。（4）将基板放回原处并固定，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mw，准确至1g。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再称量材料总质量。3.3

实验方法与步骤3.3.4测试步骤03现场压实度测试—灌砂法（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（w，以％计）。（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。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，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。（9）取走基板，将留在试坑内未混入杂质的量砂收回；将坑内剩余量砂清理干净后，回填与被测结构同材质的填料，并用铁锤分3~4层夯实。（10）回收的量砂烘干、过筛，并放置24h以上，使其与空气的湿度达到平衡后再用。若量砂中混有杂质，则应废弃。

3.3

实验方法与步骤3.3.4测试步骤03现场压实度测试—灌砂法表面粗糙测点处灌砂量的标定现场压实度测试—灌砂法视频3.4

数据处理3.4.1

计算填满试坑所用砂的质量03现场压实度测试—灌砂法3.4

数据处理3.4.2

计算试坑材料的湿密度03现场压实度测试—灌砂法3.4.3

计算试坑材料的干密度3.4

数据处理3.4.4

水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土03现场压实度测试—灌砂法3.4.5

计算施工压实度3.4

数据处理3.4.6试验中应注意的问题03现场压实度测试—灌砂法（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验，仅使用以前的数据。（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂，按式1-4计算填坑的砂量，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形：这样就会使检测密度偏大或偏小。（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。0404压实度计算与评定04压实度计算与评定检测频率及方法压实度的代表值计算压实度的评定压实度的标准密度4.1压实度的标准密度4.1.1路基和路面基层04压实度计算与评定路基和路面基层的压实度以室内击实试验得出的最大干密度为标准密度；4.1.2沥青混合料沥青混合料标准密度，以沥青拌和厂每天取样试验的马歇尔试件密度、试验路段的密度或是每天实测的最大理论密度。4.2压实度的检测频率及方法04压实度计算与评定路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元，按相关标准要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度K。细粒土现场压实度检查可以采