2012公路监理理论：路基路面实验检测方法环刀法

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2012公路监理理论：路基路面实验检测方法环刀法
发表时间：2012年8月22日17:58:2
2012年公路监理工程师考试于10月12-14日开考，为帮助学员更好的参加考试，特摘公路监理师章节考试重点供大家参考，本节主要阐述公路监理工程师监理理论相关知识点， 希望对您有所帮助！
环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm．用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小。就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的砂，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。
1．仪具与材料
（1）人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1．52mm．电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V（36Ah）；转速5070r/min，无级调整；整机质量约35kg。（2）天平：感量0．1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1．0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。
2．试验方法与步骤
（1）用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度1）擦净环刀，称取环刀质量㎡，准确至0．1g。2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。4）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。5）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。6）轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。7）擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确0．1g。8）自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量。
（2）用人工取土器测定砂性土或砂层密度1）如为湿润的砂土，试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平衡地将环刀垂直压下，直到砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。2）削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。3）在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。4）擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量ml，精确至0．1g。 5）自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。 6）干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。
（3）用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度1）装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，四根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。2）将电瓶与调速器接通，调整器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。3）取出样品，立即按取芯套简长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入铝盒，送试验室备用。4）用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。
钻芯法测定沥青面层密度：沥青混合料面层的施工压实度是指按规定方法测得的混合料试样的毛体积密度与标准密度之比，以百分率表示。对沥青混合料，国内外均以取样测定作为标准试验方法。
1．仪具与材料
（1）路面取芯钻机。（2）天平：感量不大于0．1g．（3）溢流水槽。（4）吊篮。（5）石蜡。（6）其他：卡尺、毛刷、小勺、取样袋（容器）、电风扇。
2．试验方法与步骤
（1）钻取芯样按“路面钻孔及切割取样方法”钻取路面芯样，芯样直径不宜小于声lOOmm．当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时，应根据结构组合情况用切割机将芯样沿各层结合面锯开分层进行测定。（2）测定试件密度1）将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘。如试件边角有松散颗料，应仔细清除。2）将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h，直到恒重。按现行《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的沥青混合料试件密度试验方法测定试件的视密度或毛体积密度。当试件的吸水率小于2%时，采用水中重法或表干法测定；当吸水率大于2%时，用蜡封法测定；对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定。
3．计算
（1）当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时，沥青面层的压实度按下式计算： K＝PS/P0*100（2）由沥青混合料实测最大密度计算压实度时，进行空隙率折算，作为标准密度，P0＝PT*（100－VV/100）：4．试验检测中应注意的问题压实度的大小取决于实测的压实密度，同样也与标准密度的大小有关。但目前对标准密度的规定并不统一，有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验，调整标准密度使压实度达到要求，这样实际上是弄虚作假。为防止这种情况，新的检测方法规定了三种标准密度。在进行检测时，应结合工程实际情况，采用相应的标准密度。压实度检测结果评定路基、路面压实度以1～3km长的路段为检验评定单元，按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki压实度评定要点是：（1）控制平均压实度的置信下限，以保证总体水平。（2）规定单点极值不得超出规定值，防止局部隐患。（3）规定扣分界限以区分质量优劣。压实度评分方法如下：（1）路基、基层和底基层：K≥Ko且单点压实度全部大于或等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度可得规定满分；当K≥K0，且单点压实度全部大于或等于规定极值时，对于测定值低于规定值减2个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。
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