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環刀法測定壓實度試驗方法一、試驗目的本試驗采用環刀法測定土的密度,進而計算壓實度,以評定土基及路面結構層的壓實質量,為工程質量驗收提供依據。壓實度是指土在壓實后的干密度與該土的最大干密度之比,它反映了土被壓實的緊密程度。二、適用范圍本方法適用于測定細粒土(粒徑小于5mm的土)的密度,尤其適用于土基、砂石路面基層、瀝青路面基層等采用碾壓法施工的壓實度檢測。對于含有較多粗顆粒(粒徑大于5mm)的土,由于環刀難以切入或取樣代表性差,不適合采用本方法。三、儀器設備環刀:內徑應為100mm(或150mm),高度應為50mm(或75mm),容積應準確,且具有一定的剛度,刃口應鋒利,以保證取土時不擾動土樣。環刀使用前需進行校準,容積誤差應不大于1%。天平:稱量應不小于2000g,感量應為0.1g,用于稱量土樣質量。削土刀:用于切削土樣,應鋒利且刀刃平直。鋼絲鋸:用于切割較硬的土樣或含有少量礫石的土樣。凡士林:用于涂抹環刀內壁,減少取土時土樣與環刀的摩擦,防止土樣擾動。鋁盒:用于盛放土樣進行含水率測定,應具有蓋,且盒蓋與盒體應配合嚴密,防止水分蒸發。烘箱:應能控制溫度在105-110℃范圍內,用于烘干土樣以測定含水率。其他工具:包括小鐵錘、刮土刀、直尺、毛刷等,用于輔助取土、修整土樣等操作。四、試驗步驟(一)試驗準備檢查環刀是否完好,刃口是否鋒利,如有變形或刃口磨損嚴重應及時更換。用天平稱取環刀的質量(精確至0.1g),并記錄。在環刀內壁均勻涂抹一薄層凡士林,以減少取土時的摩擦。確定取樣地點,取樣點應具有代表性,應避開土樣中含有雜質、石塊較多或土質發生明顯變化的區域。對于土基或路面結構層,取樣深度應符合設計要求,一般應在壓實層厚的中部位置取樣。(二)土樣采集將環刀的刃口向下,放在取樣點的表面,用小鐵錘均勻敲擊環刀的頂部,使環刀垂直切入土中。敲擊過程中應保持環刀豎直,避免歪斜,直至環刀完全進入土中,且環刀頂部與土面齊平。用削土刀將環刀周圍的土挖開,取出已充滿土樣的環刀。小心取出環刀,防止土樣從環刀中脫落。用削土刀將環刀兩端多余的土樣削去,使土樣與環刀的兩端面齊平,注意不要擾動環刀內的土樣。削平后,用毛刷將環刀外壁的泥土清理干凈。稱取環刀與土樣的總質量(精確至0.1g),并記錄。(三)含水率測定從環刀內取具有代表性的土樣,放入已知質量的鋁盒中,稱取鋁盒與濕土的總質量(精確至0.1g),記錄后蓋緊盒蓋。取樣數量應根據土的性質確定,對于黏性土,取樣質量不應少于20g;對于砂性土,取樣質量不應少于50g。將盛有土樣的鋁盒放入烘箱中,在105-110℃的溫度下烘干至恒重。烘干時間應根據土樣的性質和數量確定,一般黏性土不少于8h,砂性土不少于6h。取出烘干后的鋁盒,放入干燥器中冷卻至室溫后,稱取鋁盒與干土的總質量(精確至0.1g),并記錄。五、數據處理與結果計算(一)計算濕密度濕密度按下式計算:\rho=\frac{m_1-m_2}{V}式中:\rho—土的濕密度(g/cm3),精確至0.01g/cm3;m_1—環刀與土樣的總質量(g);m_2—環刀的質量(g);V—環刀的容積(cm3),可根據環刀的內徑和高度計算,V=\pir^2h(其中r為環刀內徑的一半,h為環刀高度)。(二)計算含水率含水率按下式計算:w=\frac{m_3-m_4}{m_4-m_5}\times100\%式中:w—土的含水率(%),精確至0.1%;m_3—鋁盒與濕土的總質量(g);m_4—鋁盒與干土的總質量(g);m_5—鋁盒的質量(g)。(三)計算干密度干密度按下式計算:\rho_d=\frac{\rho}{1+0.01w}式中:\rho_d—土的干密度(g/cm3),精確至0.01g/cm3;\rho—土的濕密度(g/cm3);w—土的含水率(%)。(四)計算壓實度壓實度按下式計算:K=\frac{\rho_d}{\rho_{dmax}}\times100\%式中:K—壓實度(%),精確至0.1%;\rho_d—土的干密度(g/cm3);\rho_{dmax}—土的最大干密度(g/cm3),由擊實試驗確定。六、試驗記錄與報告試驗過程中應詳細記錄各項數據,包括環刀質量、環刀與土樣總質量、鋁盒質量、鋁盒與濕土總質量、鋁盒與干土總質量等,記錄應準確、清晰。試驗結束后,應根據計算結果填寫試驗報告,試驗報告應包括工程名稱、取樣地點、取樣深度、試驗日期、土的種類、濕密度、含水率、干密度、最大干密度、壓實度等信息。同一取樣點應至少進行兩次平行試驗,兩次試驗的干密度差值不應大于0.03g/cm3,取其平均值作為該點的干密度。當兩次試驗結果差值超過規定時,應重新取樣進行試驗。七、注意事項環刀使用前必須進行校準,確保其容積準確。取土過程中應避免土樣受到擾動,否則會影響試驗結果的

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