公路路基工程试验检测要点ppt课件.ppt

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1、公路路基试验检测要点,公路工程试验检测技术,第二部分 路基施工检测要点,第一部分 公路工程检测概述,明确试验管理流程,预估试验检测次数,确定试验检测频率,第一部分 公路工程检测概述,建立试验检测台帐,公路工程施工试验检测工作除做好具体试验外，还应做好以下工作：,在公路工程施工前，应该先确定各种试验检测的频率，从而建立试验检测工作计划。试验检测的频率由以下几个方面确定： （一）各种公路施工技术规范 （二）公路工程质量检验评定标准 （三）公路工程竣（交）工验收办法 （四）公路工程施工监理规范 （五）工程承包合同规范与设计图纸 （六）监理工程师的指令,一. 试验检测频率的确定,二.试验检测次数的预估

2、,（一）试验检测次数预估的基础 1、检测频率已确定 2、原材料和混合料用量已预估 3、工程结构数量已经确定 只要具备了以上条件，就可以初步预估出所从事施工的项目的基本试验检测次数。（二）试验检测次数预估的意义 1、是制订试验检测工作计划的基础 2、便于施工中的试验检测控制,三.明确试验管理流程,（一）施工原材料订货管理流程 1、考察材料厂商生产能力并抽取样品 2、收集生产厂家的合格证书和试验报告 3、监理与建设单位现场调查生产厂家 （设备、工艺、质量稳定性和合格率） 4、施工单位对样品试验合格 5、监理单位对样品复验合格 6、建设单位对材料进行审批 7、签订供货合同,三.明确试验管理流程,（二

3、）原材料进场试验管理流程 1、根据供货合同组织材料进场 2、施工单位对进场材料验证性试验合格 3、试验人员及室主任签认记录、报告 4、监理单位进行复核试验合格 5、监理在试验报告单签署结论性意见 6、将材料用于工程,三.明确试验管理流程,（三）委托试验管理流程 1、取样（何处取？怎么取？取多少？） 2、填写试验委托书（最好事先填写） 3、收样员收取试样（清点、核对、登记） 4、试验员根据委托书进行试验 5、填写试验记录和试验报告单并签字 6、试验室主任签署结论性意见并签章 7、形成试验报告签领单 8、领取人签字并领取试验报告,四.建立试验检测台帐,公路工程施工周期较长，且试验检测项目种类繁多，

4、为了便于试验检测工作的管理，应该事先建立试验检测台帐表格，并在施工过程对所有的试验进行分类登记、统计和管理。 1、原材料试验分类台帐 2、混合料试验分类台帐 3、结构物试验分类台帐 4、原材料试验统计表 5、混合料试验统计表 6、结构物试验统计表,施工实施阶段检测要点,交工验收阶段检测要点,施工准备阶段检测要点,第一部分 路基施工检测要点,一、施工准备阶段的检测要点,施工规范关于填料的规定,选料与施工中的试验项目,路基填料试验台帐表示例,填料试验中应注意的问题,一.施工准备阶段的检测要点,(一)路基填料的规定（路基施工规范） 1、含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为路基填料。 2、泥炭、

5、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接使用。 3、液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接使用。 4、粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。 5、填料的强度和粒径要求。,填料的强度与最大粒径要求,一.施工准备阶段的检测要点,（二）填料选择与施工中的试验项目 料场选择的要点： 1、填料场的储量 2、填料的技术指标 3、运距和运费 4、运输条件（运力、交通状况） 签订材料采购合同前，必须做好以下工作：专业人员现场取样，进行土的各项技术指标性能试验，合格后方可签订采购合同。,一.施工准备阶段的检测要点,路基填

6、料需进行的试验项目,一.施工准备阶段的检测要点,路基填料的检测频率,(三)路基填料试验台帐示例,(四)路基填料试验要点,1、土样的采集与制备要点 2、土的标准击实试验要点 3、土的液限塑限试验要点 4、土的承载比试验要点 5、土的颗粒分析试验要点 6、土的密度试验要点,1、土样的采集与制备要点,1、土样的采集与制备要点 （1）土样采集视工程对象定（路基为扰动土） （2）土样采集的方法与部位 （3）土样数量按试验项目定 （4）土样的包装与运输 （5）土样的接受与保管 （6）土样和试样的制备,2.标准击实试验,标准击实试验的定义,标准击实试验是在一定击实功作用下测定各种细粒土、含砾土等的含水率与干

7、密度的关系，从而确定土的最佳含水率和最大干密度的试验方法。,土在一定击实功作用下，因其含水率不同，密实度也不相同。在工程实践中常把最能符合工程技术要求的，使土体能获得最大密实状态的含水率，称为最佳含水率，而此时土体的干密度称为最大干密度。 最佳含水率用于路基的碾压控制，最大干密度用于路基碾压效果检测。标准击实试验是CBR试验的基础试验。,标准击实试验的意义,2.标准击实试验,标准击实试验的方法,方法有两种：即轻型、重型击实试验。采用哪种方法，应根据有关规范的规定或工程、科学试验的实际需要选定。轻型、重型击实试验方法和设备的主要参数见下表。,2.标准击实试验,标准击实试验试件的准备方法,试件的制

8、备在一般情况下，分两种： 干法：即加水法。 在一般情况下，均采用此法，新规程规定试料不重复使用，取消了原来重复使用的方法。 湿法：即减水法。 对于高含水量的土，试料的干燥处理往往影响试验结果，在这种情况下，宜采用湿法，(让采集的至少5个试样分别晒干至不同含水状态)。各试验类型试料用量按下表控制。,2.标准击实试验,各试验类型试料用量,注意：2007年新规程取消了干法试样重复使用的方法。,2.标准击实试验,标准击实试验步骤,1制件方法 将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3-5次倒入筒内。 小试筒： 按三层法时，每次约800-900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3)； 按五

9、层法时，每次约400-500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。 大试筒： 先将垫块放入筒内底板上； 按五层法时，每层需试样均900g(细粒土) -1100g(粗粒土)； 按三层法时，每层需试样1700左右。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，将试样层面拉毛，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm；大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。,2.标准击实试验,标准击实试验步骤,制备试件,称量试件质量,测定试件含水率,计算试件干密度,确定最佳含

10、水率和最大干密度,标准击实试验步骤一,制备试件装料,将击实筒放在坚硬的地面上，取制备好的土样分3-5次倒入筒内。 小试筒： 按三层法时，每次约800-900g(其量应使击实后的试样等于或略高于筒高的1/3)； 按五层法时，每次约400-500g(其量应使击实后的土样等于或略高于筒高的1/5)。 大试筒： 先将垫块放入筒内底板上； 按五层法时，每层需试样均900g(细粒土) -11OOg(粗粒土)； 按三层法时，每层需试样1700左右。,标准击实试验步骤一,制备试件击实,整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层土的击实，击实时击锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于土样面，第一层击实完后，

11、将试样层面拉毛，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余各层土的击实。 击实后的精度： 小试筒击实后，试样不应高出筒顶面5mm； 大试筒击实后，试样不应高出筒顶面6mm。,标准击实试验步骤二,称量试件质量,用修土刀沿套筒内壁削刮，使试样与套筒脱离后，扭动并取下套筒，齐筒顶细心削平试样，拆除底板，擦净筒外壁，称量得到，准确至1g。按下式计算试件的质量。,计算试件的湿密度。,标准击实试验步骤三,测定试件含水率,用推土器推出筒内试样，从试样中心处取样测其含水率，计算至0.1%，测定含水率用试样的数量按下表规定取样(取出有代表性的土样)。两个试样含水率的精度应符合含水率试验规定。,测定含水量用试样的数量,

12、标准击实试验步骤四,计算试件干密度,按下式计算击实后各含水率时的干密度：,式中：d干密度，g/cm3； 湿密度，g/cm3； W 含水率，%。,标准击实试验步骤五,确定最佳含水率和最大干密度,（1）图解法 根据各含水率及对应的干密度，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见右图，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。,标准击实试验步骤五,确定最佳含水量和最大干密度,（2）插值法 大量试验结果表明，击实试验所要求的最大干密度（max）就在该组试验数据中的最大者的附近。同时，-w曲线的形状是一抛物线，所以，选取该

13、组数据中较大的三点（1,w1 ）,（2,w2 ）,（3,w3 ）作为插值节点，其中w1 w2w3 ，按下述的三点二次插值法即可以求得最大干密度和最佳含水率。,标准击实试验步骤五,确定最佳含水量和最大干密度,（2）插值法 三点二次插值法计算最大干密度和最佳含水率公式如下：,解此方程即可求出w，该值即最佳含水率，代入（1）式可求得最大干密度。,（1）,注：此方法摘自长安大学学报（自然科学版）2002年第3期，第10-13页，“标准击实试验最佳含水量和最大干密度的理论计算”,3液限和塑限,什么是液限和塑限？,粘性土随着含水量的不同，分别处于各种不同的稠度状态，如流动状态，可塑状态，半固体状态，固体状

14、态。为了确定土的调度状态，就必须首先确定土从某一状态过渡到另一状态的界限含水量，液限和塑限在工程上是经常遇到的两种界限含水量，现分述如下： （1）液限(WL)：由流动状态转向塑性状态时的界限含水量，即保持塑性状态的最高含水量称为液限。 （2）塑限(WP)：由塑性状态过渡到半固体状态时的界限含水量，即保持塑性状态的最低含水量称为塑限。 （3）缩限(WS)：半固体状态与固体状态间的分界含水量称为缩限。 液塑限试验适用于粒径不大于0.5mm，有机质含量不大于试样总质量5%的土。,液限,塑限,缩限,流动状态,塑性状态,半固体状态,固体状态,含水量小大,3液限和塑限,塑性指数与液性指数,（1）塑性指数

15、可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。这个范围称为塑性指数 Ip ：,（2）液性指数 液性指数 IL 是表示天然含水量与界限含水量相对关系的指标。,3液限和塑限,试验方法,（1）液塑限联合测定法 联合测定土的液限和塑限，为划分土类、计算天然稠度、塑性指数，供公路工程设计和施工使用。 （2）滚搓土条法 取含水量接近塑限的试样一小块，用手掌在毛玻璃板上轻轻滚搓。当土条搓至直径为3mm时，其产生裂缝并开始断裂，则这时土条的含水量即为土的塑限含水量。,3液限和塑限,（1）液塑限联合测定法 取有代表性的天

16、然含水量或风干土样进行试验。如土中含大于0.5mm的土粒或杂物时，应将风干土样用带橡皮头的研杵研碎或用木棒在橡皮板上压碎，过0.5mm的筛。 取0.5mm筛下的代表性土样200g，分开放入三个盛土皿中，加不同数量的蒸馏水，土样的含水量分别控制在液限(a点)、略大于塑限(c点)和二者的中间状态(b点)。用调土刀调匀，盖上湿布，放置18h以上。测定a点的锥入深度应为20(0.2)mm。测定c点的锥入深应控制在5mm以下。对于砂类土，测定c点的锥入深度可大于5mm。 将制备的土样充分搅拌均匀，分层装入盛土杯，用力压密，使空气逸出。对于较干的土样，应先充分搓揉，用调土刀反复压实。试杯装满后，刮成与杯边

17、齐平。 当用游标式或百分表式液限塑限联合测定仪试验时，调平仪器，提起锥杆(此时游标或百分表读数为零)，锥头上涂少许凡士林。,3液限和塑限,将装好土样的试杯放在联合测定仪的升降座上，转动升降旋钮，待锥尖与土样表面刚好接触时停止升降，扭动锥下降旋钮，同时开动秒表，经5s时，松开旋钮，锥体停止下落，此时游标读数即为锥入深度h1。 改变锥尖与土接触位置(锥尖两次锥入位置距离不小于1cm)，重复、步骤，得锥入深度h2，h1、h2允许误差为0.5mm，否则，应重作。取h1、h2平均值作为该点的锥入深度h。 去掉锥尖入土处的凡土林，取10g以上的土样两个，分别装入称量盒内，称质量(准确至0.01g)，测定其

18、含水量w1、w2(计算到0.1%)。计算含水量平均值w。,3液限和塑限,重复至步骤，对其它两个含水量土样进行试验，测其锥入深度和含水量。 采用光电式或数码式液限塑限联合测定仪测定时，接通电源，调平机身，打开开关，提上锥体(此时刻度或数码显示应为零)。将装好土样的试杯放在升降座上，转动升降旋钮，试杯徐徐上升，土样表面和锥尖刚好接触，指示灯亮，停止转动旋钮，锥体立刻自行下沉，5s时，自动停止下落，读数窗上或数码管上显示锥入深度，试验完毕，按动复位按钮，锥体复位，读数显示为零。,3液限和塑限结果整理,在二级双对数坐标纸上，以含水量w为横坐标，锥入深度h为纵坐标，点绘a、b、c三点含水量的hw图，连此

19、三点，应呈一条直线。如三点不在同一直线上，要通过a点与b、c两点连成两条直线，根据液限(a点含水量)在hp-wL图上查得hp，以此hp再在hw图上的ab及ac两直线上求出相应的两个含水量，当两个含水量的差值小于2%时，以该两点含水量的平均值与a点连成一直线。当两个含水量的差值大于2%时，应重做试验。 在hw图上，查得纵坐标入土深度h=20mm所对应的横坐标的含水量w，即为该土样的液限wL。 根据求出的液限，通过液限wL与塑限时入土深度hp的关系曲线(见图2-1)，查得hp，再求出入土深度为hp时所对应的含水量，即为该土样的塑限wp，查wLhp关系图时，须先通过简易鉴别法及筛分法把砂类土与细粒土

20、区别开来，再按这两种土分别采用相应的wLhp关系曲线；对于细粒土，用双曲线确定hp值；对于砂类土，则用多项式曲线确定hp值。计算指数,3液限和塑限结果整理,3液限和塑限滚搓土条法,3. 试验步骤 按液塑限联合测定仪的方法制备试样，一般取土样约50g备用。为在试验前使试样的含水量接近塑限，可将试样在手中捏揉，至不粘手为止，或放在空气中稍为晾干。 取含水量接近塑限的试样一小块，先用手搓成椭圆形，然后再用手掌在毛玻璃板上轻轻搓滚。搓滚时须以手掌均匀施压力于土条上，不得将土条在玻璃板上进行无压力的滚动。土条长度不宜超过手掌宽度，并在滚搓时不应从手掌下任一边脱出。土条在任何情况下不允许产生中空现象。,3

21、液限和塑限结果整理,继续搓滚土条，直至土条直径达3mm时，产生裂缝并开始断裂为止，若土条搓成3mm时仍未产生裂缝及断裂，表示这时试样的含水量高于塑限，则将其重新捏成一团，重新搓滚；如土条直径大于3mm时即行断裂，表示试样含水量小于塑限，应弃去，重新取土加适量水调匀后再搓，直至合格。若土条在任何含水量下始终搓不到3mm即开始断裂，则认为该土无塑性。 收集约35g合格的断裂土条，放入称量盒内，随即盖紧盒盖，测定其含水量。,3液限和塑限结果整理,3液限和塑限结果整理,3液限和塑限,塑性指数与液性指数,可塑状态的土的液性指数在0到l之间，液性指数越大，表示土越软；液性指数大于1的土处于流动状态；小于0

22、的土则处于固体状态或半固体状态。 粘性土的状态可根据液性指数 IL 分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，见表1-1所示。,按塑性指数值确定粘性土状态,什么是CBR值?,4填料的强度,CBR（California Beating Ratio） 又称加州承载比，是指试料贯入量达2.5mm时，单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值。 CBR由美国加利福尼亚州公路局首先提出，用作评定路基土和路面材料的强度指标，国外多采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数。 我国将CBR指标列入规范作为路基填料选择的依据。 公路路基设计规范(JTG D302004); 公路路基施工技术规范(JTG F10

23、2006 ); 公路沥青路面设计规范(JTG D502006); 公路沥青路面施工技术规范(JTG D402004)。,辽宁省交通高等专科学校,4填料的强度CBR值,填料CBR的测定仪器,辽宁省交通高等专科学校,4填料的强度CBR值,填料CBR的测定仪器设备,辽宁省交通高等专科学校,4填料的强度CBR值,填料CBR的测定步骤,试样准备,制备试件,测膨胀量,贯入试验,确定CBR值,绘制CBR曲线,试验中应测定以下参数：最佳含水率和最大干密度； 为测定CBR和指导施工做准备；膨胀量和吸水率； 检验土的水稳定性，土的膨胀量和吸水量越大，工程性质越差；不同击实功下的最佳含水率时的密度和CBR值； 因为

24、路基土是在最佳含水量下被压实的。,4填料的强度CBR值,(1)将具有代表性的风干试样(必要时在50烘箱内烘干)，用木碾捣碎，但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎。土团均应捣碎到通过5mm的筛孔。 (2)采取有代表性的试料120kg，用38mm筛筛除大于38mm的颗粒，并记录超尺寸颗粒的百分数。过筛的试料按四分法取出约60kg，再用四分法将取出的试料分成10份，每份质量6kg,供击实试验和制试件之用。 (3)在预定做击实试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量。,CBR试验步骤一试样准备,3.将土样纵向再等量分开,4、取对角的两份,1.将土样放于铁板上,2.将土样分成相等两份,四分法,4

25、填料的强度CBR值,(1)称试筒本身质量m1，将试筒固定在底板上，将垫块放入筒内，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。 (2)将l份试料，按3层每层98次进行击实，求试料的最大干密度和最佳含水量。 (3)将其余9份试料，按最佳含水量制备9个试件，将一份试料铺于金属盘内，按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上，并用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。浸润时间：重粘土不得少于24h，轻粘土可缩短至12h，砂土可缩短至1h,天然砂砾可缩短至2h。 (4)分别按每层击数为30次、50次及98次制备三种干密度的试件，每种干密度制3个试件，使试件干密度从低于95到等

26、于100的最大干密度。,CBR试验步骤二试件制备,1填料的强度CBR值,(5)将试筒放在坚硬的地面上，取备好的试样分35次倒入筒内(视最大粒径而定)。 采用三层法装料时，每层需试样约1700g左右(其量应使击实后的试样高出1/3筒高12mm)。采用五层法装料时，每层需试样约9001100g左右(其量应使击实后的试样高出1/5筒高12mm)。整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层试样的击实，击实时锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试样面上。每一层击实完成后，将试样层面“拉毛”，然后再装入套简。重复上述方法进行其余每层试样的击实，试简击实制件完成后，试样不宜高出筒高l0mm。 (6)卸

27、下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。取出垫块，称量筒和试件的质量m2。,CBR的试验步骤二-试件制备,4填料的强度CBR值,（1）在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好滤纸，并在上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。 （2）将试筒与多孔板一起放入槽内(先不放水)，并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。 （3）向水槽内放水，使水自由进到试件的顶部和底部，在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25mm。通常试件要泡水4昼夜。 （4）泡水（96h）终了时，读取试件上百分表的终读数，计算膨胀量。 （5）从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静

28、置15min，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸，并称其质量m3，以计算试件的湿度和密度的变化。,CBR试验步骤三-测定膨胀量,4填料的强度CBR值,4填料的强度CBR值,(1)将泡水试验终了的试件放到路面材料强度试验仪的升降台上，调整偏球座，使贯入杆与试件顶面全面接触，在贯入杆周围放置4块荷载板。 (2)先在贯入杆上施加45N的预压荷载，然后将测力和测变形的百分表的指针都调至零点。 (3)加荷使贯入杆以11.25mm/min的速度压入试件，记录测力计内百分表某些整读数(如20、40、60)时的贯入量，并注意使贯入量为25010-2mm时，能有5个以上的读数。 (4)绘制单位压力贯

29、入量曲线以单位压力(P)为横坐标，贯入量(L)为纵坐标，绘制PL关系曲线。,CBR试验步骤四-贯入试验,4填料的强度CBR值,注意事项: 如根据三个平行试验结果计算得的承载比变异系数Cv大于12%，则去掉一个偏大的值，取其余两个结果的平均值。如Cv小于12%，且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3，则取三个结果的平均值。如三个试验结果计算的干密度偏差超过0.03g/cm3，则去掉一个偏大的值，取两个结果的平均值。,4填料的强度CBR值,贯入量为2.5mm时的CBR值计算 贯入量为5.0mm时的CBR值计算如贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验要重做，如结果

30、仍然如此，采用5mm时的承载比。,CBR试验步骤四-贯入试验,4填料的强度CBR值,CBR 试验步骤五绘制CBR曲线,分别计算出击实30、50、98次试件的干密度，并与对应的CBR值绘制CBR曲线。 根据路基的设计压实度K，按最大干密度计算出对应的土样干密度。在CBR曲线上查出对应的CBR值，然后与规范中规定的CBR值对比。从而确定该土样是否可以用于路基。,4填料的强度CBR值,填料CBR曲线的应用示例,已知某高速公路工地的一土样的CBR试验结果如下，试分析在要求上路床的压实度K 96%时，该土样可否用于上路床。(高速公路路基上路床CBR要求：8%。),答案,4填料的强度CBR值,填料CBR曲

31、线的应用示例,已知某高速公路工地的一土样的CBR试验结果如下，试分析在要求上路床的压实度K 96%时，该土样可否用于上路床。(高速公路的上路床CBR要求：8%。),解:方法一-解析法 K=96%时,=2.060.96=1.9776 （g/cm3） 当=1.9776 g/cm3时, CBR=(9.4-4.1)*(1.9776-1.91)/(2.06-1.91)+4.1=6.48%8% 故不可以直接用于上路床。,4填料的强度CBR值,填料CBR曲线的应用示例,解:方法二-图解法 K=96%时 =2.060.96=1.9776 （g/cm3） 查有侧的CBR曲线， 当=1.9776 g/cm3时，

32、CBR=6.48%8% 故不可以直接用于上路床。,5.土的颗粒分析,土的颗粒分析的定义,自然界中的土，是由各种大小不同的颗粒组成，这些不同大小颗粒的比例是决定土的工程性质的重要因素之一。 粒 组：为了确定其比例关系，必须首先按土粒的直径对其进行归并和分类，这种拉土粒直径大小所划分的组别叫粒组。 粒度成分：各粒组在土全部质量中各自占有的比例(相对百分含量)，称为粒度成分。 颗粒分析：粒度成分的测定简称为粒度分析或颗粒分析。,5.土的颗粒分析,土的颗粒分析的目的,土的颗粒分析试验的目的，就是为了了解土的颗粒级配情况，从而进行土的分类和粗略判断土的工程性质，如：粗略地判断砂土的透水性；预测潜蚀和振动

33、液化的可能性计算反滤层；选择建筑材料；配制最优土；预测土的性质的变化。,5.土的颗粒分析,土的颗粒分析的方法,土的粒度成分分析的方法较多、每一种方法都有范围。如： 筛 分 法：适用于分析粒径大于0.074mm的土。 比重计法: 适用于分析粒径小于0.074mm的土。 移液管法：适用于分析粒径小于0.074mm的土。 此外，还有工地简易法(淘洗、膨胀法)、萨巴宁法、虹吸比重法以及一些比较先进的测试方法等。如自动记录粒度分析仪等。,5.土的颗粒分析筛分法,（1）试验原理 筛分法是将土样通过逐级减小孔径的一组标准筛子。对于通过某一筛孔的土粒，可以认为其粒径恒小于该筛的孔径，反之，遗留在筛上的颗粒，可

34、以认为其粒径恒大于该筛的孔径。这样即可把土样的大小颗粒按筛孔孔径大小逐级加以分组和分析。 （2）试样从风干、松散的土样中，用四分法按照下列规定取出具有代表性的试样：小于2mm颗粒的土100300g；最大粒径小于10mm的土300900g；最大粒径小于20mm的土10002000g；最大粒径小于40mm的土20004000g；最大粒径大于40mm的土4000g以上。,5.土的颗粒分析筛分法,（3）试验步骤对于无粘性土a.按规定称取试样，将试样分批过2mm筛。b.将大于2mm的试样从大到小的次序，通过大于2mm的各级粗筛，将留在筛上的土分别称量。c. 2mm筛下的土如数量过多，可用四分法缩分至10

35、0800g。将试样从大到小的次序通过小于2mm的各级细筛。可用摇筛机进行振摇。振摇时间一般为1015min。d.由最大孔径的筛开始，顺序将各筛取下，在白纸上用手轻叩摇晃，至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1%为止。漏下的土粒应全部放入下一级筛内，并将留在各筛上的土样用软毛刷刷净，分别称量。e. 筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差，不应大于1%。f.如2mm筛下的土不超过试样总质量的10%，可省略细筛分析；如2mm 筛上的土不超过试样总质量的10%.可省略粗筛分析。,5.土的颗粒分析筛分法,（3）试验步骤对于含有粘土粒的砂砾土a. 将土样放在橡皮板上，用木碾将粘结的土团充分碾散，拌匀

36、、烘干、称量。如土样过多时，用四分法称取代表性土样。b.将试样置于盛有清水的瓷盆中，浸泡并搅拌，使粗细颗粒分散。c.将浸润后的混合液过2mm筛，边冲边洗过筛，直至筛上仅留大于2mm以上的土粒为止。然后，将筛上洗净的砂砾风干称量。按以上方法进行粗筛分析。d.通过2mm筛下的混合液存放在盆中，待稍沉淀，将上部悬液过0.074mm洗筛，用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液，再加清水，搅拌、研磨、静置、过筛，反复进行，直至盆内悬液澄清。最后，将全部土粒倒在0.074mm筛上，用水冲洗，直到筛上仅留大于0.074mm净砂为止。e.将大于0.074mm的净砂烘干称量，并进行细筛分析。f.将大于2mm颗粒及20.

37、074mm的颗粒质量从原称量的总质量中减去，即为小于0.074mm颗粒质量。g.如果小于0.074mm颗粒质量超过总土质量的10%，有必要时，将这部分土烘干、取样，另做比重计或移液管分析。,5.土的颗粒分析筛分法,5.土的颗粒分析筛分法,5.土的颗粒分析移液管法比重计法,5.土的颗粒分析移液管法比重计法,二.施工实施阶段的控制要点,（一）施工过程中现场检测项目,(一)严格控制地表处理,填前压实要求的压实度,(三)检查和控制含水量,含水量控制,每一层填上铺松土后，首先应检查含水量是否接近最佳含水量，当松铺土目的含水量接近最佳含水量（2%）时，可直接整平并检查记录松铺厚度后，进行碾压。 若含水量超

38、过最佳含水量过多（一般大于3以上），就得进行翻松、晾晒，直至含水量接近最佳含水量（2%）时，方可进行碾压。 检查方法： 一般用酒精燃烧法，也可用炒干法、微波炉法等，施工过程中也有采用经验法（但需要积累）。,(四)严格控制压实工艺,碾压过程中的常见问题,碾压过程中出现弹软现象 成片出现弹簧现象填料含水量过大； 处理方法：翻松晾晒或加生石灰处理； 局部出现弹簧现象局部有湿粘土团； 处理方法：局部换填处理； 碾压过程中出现压不实现象 成片出现松散，压不住含水量不足； 处理方法：补水碾压； 压实度达不到规定值或超百； 原因：碾压不足、填料发生变化； 处理方法：补水碾压、重做击实试验；,(五)检查压实厚

39、度及压实度,压实厚度的检查方法,挖验法 此法一般配合灌砂法一起使用; 水准法 通过测定填筑前后固定桩位的高程，可以较准确地掌握压实厚度； 估算法 通过填筑层的上料总量和松铺系数，可以相对准确估算压实厚度； 以上三种方法可以联合使用。,(五)检查压实厚度及压实度,压实度的检测方法,不同填料的路堤压实度的检测方法不同，这里分别对以下填料的路堤压实度方法进行介绍。 土方路堤压实度检测方法 填石路堤压实度检测方法 土方路堤压实度检测方法,(五)检查压实厚度及压实度,填土路堤压实度的检测方法,目前土方路基压实度的检测方法很多，主要有以下几种常用方法： 灌砂法 环刀法 水袋(灌水)法 核子密度仪法 无核密

40、度仪法 路用雷达法 其中： 前三种是规范中规定的标准方法，都属于有损检测，精度较高且稳定，但效率相对较低；后四种方法属于无损检测，检测效率高，但都需要用前三种方法进行标定。,(五)检查压实厚度及压实度,压实度的检测规定,用灌砂法和水袋(灌水)法检测压实度时，取土样的底面位置为每一压实层底部；用环刀法试验时，环刀中部处于压实层厚的1/2深度；其他方法应按其使用说明书的要求执行。 施工过程中，每一压实层均应检测压实度，检测频率为每1000m2至少检验2点，不足1000m2至检验2点，必要时可据需要增加检验点；见新规范。 路堤填筑至设计标高并修整完成后，检测频率为每双车道每200m检4点；见评定标准

41、。 交工验收时，检测频率为每公路不少于1处，每处1点；见交竣工验收办法。,二.施工实施阶段的控制要点,1.灌砂法的应用适用范围,适用范围,本试验适用于在现场测定细粒土、砂类土和砾石土路基压实度检测，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。,1.灌砂法的应用使用要点,使用前的必须进行标定,灌砂过程中不要振动灌砂筒,正确选用灌砂筒的类型,正确使用基板和选用公式,1.灌砂法的应用使用要点,使用前的标定,使用灌砂法前必须进行以下标定工作： 锥体内砂质量的标定； 标准砂密度的标定；,以下情况下应重新标定： 新工程开工前； 更换罐砂筒时； 更换标准砂时；,灌砂过程中不要振动灌砂筒,如何标定？

42、,1.灌砂法的应用使用要点,小型灌砂筒 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。 大型灌砂筒 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。,正确选用灌砂筒的类型,正确使用基板和选择公式,使用基板 适用于粗糙路基表面，此时的锥体砂质量发生变化。 不用基板 适用于平整路基表面，此时的锥体砂质量为标定值。,1.1 锥体内砂质量的标定,00.0000,00.0000,1.玻璃板置于天平上，清零。,2.打开开关，让砂自由流出。,3.移走砂筒，量砂质量,1.称

43、取玻璃板质量。,2.将灌砂筒置于玻璃板上并放砂,3.称取玻板+量砂质量,重复3次，取平均值。,方法一,方法二,00.0000,00.0000,00.0000,1.2 标定罐体积的测定,向标定罐内注水接近满罐。,置一直尺于标定罐上，用吸耳球向罐中滴定加水至水面与直尺底面接触位置。,移走直尺，读取标定罐中水的质量。,标定罐置于天平上并清零。,第一步,第二步,第四步,第三步,本试验重复5-6次，取均值。,00.0000,00.0000,00.0000,00.0000,1.3 标准砂密度的测定,将灌砂筒置于标定罐上，打开灌砂开关，至流砂停止。,称灌砂筒中余砂的质量m2。,第一步,第二步,第四步,第三步

44、,计算标定罐中砂的质量ma。,第五步,计算标准砂密度。,00.0000,称灌砂筒中满砂的质量m1。,00.0000,2.核子法简介,该方法用核子密度湿度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度。 适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据。 使用时需要用灌砂法进行标定。,2.核子法标定,3.无核法,该方法用电子湿密度仪测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度。 适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据。 使用时需要用灌砂法进行标定，同核子法。,3.无核法,无核密度仪又称电子湿密度仪是美国2005年申请并获得专利

45、的新型的仪器。用于测定路基或路面材料密度和含水量，并计算施工压实度。,3.无核密度仪的特点,1、测量速度快、重量轻，在2秒钟内显示测量结果； 2、该仪器无核及不需要进行温度修正仪器； 3、可存999个数据并自动计算平均密度、压实度和空隙率 4、为方便测量，压缩手柄简化为可以弯曲的形式； 5、运输箱内含有一块作为仪器与工厂标准数据校正时使用的金属板； 6、先进的测试软件提供3种测量模式：连续测量、取平均数测量、单点测量； 7、电池的典型使用寿命为32小时。充电速度快，典型时间为1.5小时。 8、带背光的大屏幕LCD显示：4行，每行20个字符，30个键盘。,(五)检查压实厚度及压实度,填石路堤压实

46、度的检测方法,目前填石路堤压实质量常用孔隙率和沉降差相结合的检测方法进行控制。 1、填料孔隙率的检测 （1）定义 填料孔隙体积占填料总体积的百分率（%）。,式中：-填料孔隙率 d-压实后填料干密度 e-填料孔隙比 G -填料视密度,(五)检查压实厚度及压实度,填石路堤压实度的检测方法,目前填石路堤压实质量常用孔隙率和沉降差相结合的检测方法进行控制。 2、断面沉降差的检测 （1）定义 初压标高与终压标高的差值。 （2）检测 以每个横断面的测量数据为基本分析单位； 对松铺层初平初压后，在同一横断面上选7-11点测量初始标高，终压完成后，在对应初始标高的测量点上测量终压标高，计算得到沉降差。一般小于

47、3mm为合格。,(五)检查压实厚度及压实度,填石路堤压实质量控制方法,因为填石路堤采用孔隙率控制，必须挖大试坑采用水袋法进行检测，用于施工过程控制较难。 因此，实际施工中，一般在试验段修筑时采用孔隙率进行检验，确定相应的施工工艺参数与压实沉降差作为路堤施工时的压实质量检测控制指标。正常施工过程中每一压实层的质量检测要求以快速、方便为主，而沉降差与工艺参数相结合的双控检测方法是合理、准确的施工质量检测方法。同时配合外观检查，对填石路堤的压实质量控制就能达到预定的质量要求。 施工中建议采用18t以上的重型振动压路机，并按照规定的碾压参数（强振、4km/h以下速度）碾压后确定。,(五)检查压实厚度及

48、压实度,填石路堤压实质量控制方法,因为填石路堤采用孔隙率控制，必须挖大试坑采用水袋法进行检测，用于施工过程控制较难。 因此，实际施工中，一般在试验段修筑时采用孔隙率进行检验，确定相应的施工工艺参数与压实沉降差作为路堤施工时的压实质量检测控制指标。正常施工过程中每一压实层的质量检测要求以快速、方便为主，而沉降差与工艺参数相结合的双控检测方法是合理、准确的施工质量检测方法。同时配合外观检查，对填石路堤的压实质量控制就能达到预定的质量要求。 施工中建议采用18t以上的重型振动压路机，并按照规定的碾压参数（强振、4km/h以下速度）碾压后确定。,(五)检查压实厚度及压实度,土石路堤压实质量控制方法,目

49、前土石路堤压实质量常用压实度和沉降差相结合的检测方法进行控制。 1、最大干密度的检测 土石路堤填料压实质量控制，应根据实际填料的来源配制不同含石量（20%-70%）的试样进行室内大筒重型击实试验，通过试验确定不同含石量的最大干密度和最佳含水量。 采用硬质石料的土石混合填料，需进行修正； 采用中等强度以下石料的土石混合填料则不用修正。,(五)检查压实厚度及压实度,土石路堤压实质量控制方法,目前土石路堤压实质量常用压实度和沉降差相结合的检测方法进行控制。 1、最大干密度的检测 土石路堤填料压实质量控制，应根据实际填料的来源配制不同含石量（20%-70%）的试样进行室内大筒重型击实试验，通过试验确定

50、不同含石量的最大干密度和最佳含水量。 采用硬质石料的土石混合填料，需进行修正； 采用中等强度以下石料的土石混合填料则不用修正。,(五)检查压实厚度及压实度,土石路堤压实质量控制方法,因为土石路堤采用压实干密度控制，是一种常规的检测方法，也是大家都接受的可信方法。由于该方法必须挖大试坑（上路堤600mm600mm,下路堤800mm800mm ）采用水袋法进行检测，不能满足大规模施工控制的要求。 因此，实际施工中，一般只用在试验段检验，确定相应的施工工艺参数与压实沉降差作为路堤施工时的压实质量检测控制指标，同时配合外观检查，对土石路堤的压实质量控制就能达到预定的质量要求。,三.交工验收阶段的控制,