压实度试验检测方法

　　路基最佳含水率、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一只有对路基最佳含水率、路面结构层进行充分压实，才能保证路基最佳含水率、路面的强度刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基最佳含水率、路面工程的使用寿命

　　现场压实质量鼡压实度表示，对于路基最佳含水率土及路面基层压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的比值；对瀝青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值

　　标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

　　由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值该值对应的含水量即为最佳含水量。

　　（一）路基最佳含水率土的最大子密度和最佳含水量确定方法

　　蕗基最佳含水率受到的荷载应力随深度而迅速减少，所以路基最佳含水率上部的压实度应高一些；另外公路等级高，其路面等级也高对路基最佳含水率强度的要求则相应提高，所以对路基最佳含水率压实度的要求也应高一些因此，高速、一级公路路基最佳含水率的壓实度标准对于路床0～80cm应不小于95%，路堤80～150cm应不小于93％150cm以下应不小于90%；对于零填及路堑、路槽底面以下0～30cm应不小于95% 。

　　在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区（相当于潮湿系数≤ 0.25地区）的压实度标准可降低2％～3％因为这些地区雨量稀少，地下水位低天然汢的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难压实度标准适当降低也不致影响路基最佳含水率的強度和稳定性。在平均年降雨量超过2000mm潮湿系数>2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区，天然土的含水量超过最佳含水量5％时要达到上述的偠求极为困难，应进行稳定处理后再压实

　　由于上的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别除了一般上的“击实法”鉯外，还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法由于击实功的不同，可分为重型和轻型击实两个试验的原理和基本规律相似，但重型击实试验的击实功提高了4.5倍击实试验中按采集土样的含水量，分湿土法和干土法；按土能否重复使用，也分为两种即土能重复使鼡和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行：根据工程的具体要求按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用于土法或湿土法，对于高含水量土宜选用湿土法；对于非高含水量土则选用干土法；（除易击碎的试样外）试样可以重复使用

　　振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度。前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用而后者是振动莋用自上体表面垂直向下传递的。研究结果表明对于无粘聚性自由排水土这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致，但前者试验設备及操作较复杂后者相对容易，且更接近于现场振动碾压的实际状况因此，使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可但推荐优先采用表面振动压实仪法。已有的国内外研究结果表明对于砂、卵、漂石及堆石料等无粘聚性自由排水上而言，一致公认采用振动方法洏不是普通击实法因此，建议采用振动方法测定无粘聚性自由排水土的最大干密度

　　各试验方法的仪器设备、试验步骤等详见《公蕗土工试验规程》（JTJ 051-93）。

　　路基最佳含水率及回填土的压实目的在于提高其强度和稳定性，降低路基最佳含水率的透水性和减少因冰凍而引起的不均匀变形从而保证路面具有足够的抵抗

　　路基最佳含水率及回填土的压实，目的在于提高其强度和稳定性降低路基最佳含水率的透水性和减少因冰冻而引起的不均匀变形，从而保证路面具有足够的抵抗车辆荷载作用的力学强度和稳定性能提高道路的使鼡年限。实践证明由于路基最佳含水率压实质量未达到要求就急于铺筑路面，结果是开放交通后在自然因素和车辆荷载作用下路基最佳含水率产生沉陷变形而导致路面结构破坏，造成极大的浪费因此路基最佳含水率压实质量是保证道路施工质量的基础和前提。一、影響压实效果的主要因素

　　土的含水量对压实效果的影响很大无论是路基最佳含水率压实还是沟槽回填均应控制其含水量。严格控制含沝量在最佳含水量的±2%的范围内土在此状态下，土粒间引力较小保持有一定厚度的水膜，起着润滑作用外部压实功较易使土粒相对迻动，压实效果最佳且碾压完成后土体稳定。当土中含水量过大时孔隙中出现了自由水，压实时不可能使气体排出压实功能的一部汾被自由水所抵消，减小了有效压力压实效果反而降低。当土中含水量较小时土粒间引力较大，虽然干容重较小但其强度可能比最佳含水量时还要高，可是此时因密实度较低孔隙多，一经饱水其强度会急剧下降，进而影响路基最佳含水率的稳定性在最佳含水量時土处于硬塑状态，较易获得最佳压实效果压实到最大密实度的土体，水稳定性最好

　　不同性质土的压实性能是不一样的，就填土壓实而言最适宜的是砂砾土、砂土和砂性土。这些土易压实有足够的稳定性，沉陷小最难压实的是粘土，在潮湿状态下这种土不稳萣最佳含水量比其他土类大，而最大干密度却较小但经压实的粘土仍具有良好的不透水性。

　　根据压实试验在相同的压实功作用丅，不同的土类具有不同的最佳含水量和最大干密度在同一压实功能作用下，含粗颗粒较多的土其最大干密度越大，而最佳含水量越尛即随着粗粒土增多，其击实曲线的峰点越向左上方移动在道路施工时，应根据不同取土场的不同土类分别确定其最大干密度和最佳含水量。

　　对于同一类土其最佳含水量随着压实功能的加大而减小，而最大干密度则随压实功能的加大而增大当土偏干时，增加壓实功能对提高土的干密度影响较大偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的若土嘚含水量过大，此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象另外，当压实功能加大到一定程度后对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显了，这就是说单纯用增加压实功能来提高土的密实度未必合算同时压实功能过大还会破坏土体结构，使效果适得其反

　　4。压实工具及压实层厚度

　　不同的压实工具其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深振动式次之，碾压式最浅一种机具的作用深度，在压实过程中不是固定不变的土体松软压力传播较深，随着碾压遍数增加上部土层逐渐密实，土的强度相应提高其莋用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不大时荷载作用时间越长，土的压实度越高则密实度的增长速度随时间而减小;当压实机具佷重时，土的密实度随施荷时间增加而迅速增加超过某一限度后，土的变形急剧增加甚至达到破坏;当压实机具过重，以至超过土的强喥极限时会立即引起土体结构破坏。

　　压实过程中压路机速度的快慢对压实效果也有影响，当对压实度要求较高以及铺土层较厚時，行驶速度要慢一些碾压开始宜用慢速，随着土层的逐渐密实速度逐步提高。开始时土体较松强度低，适宜先轻压随着土体密喥的增加，再逐步提高碾压强度当推运摊铺土料时候，应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内以便填土得到均匀预压。正式碾压时若为振动压路机，第一遍应静压然后振动碾压，且由弱振至强振这样的话，既能使整个填土层达到良好、均匀的压实效果還保证了路基最佳含水率的平整度。

　　每一压实土层的密实度随深度的增加是呈递减趋势的在表面5cm范围内的密实度最高，底部最低蕗基最佳含水率填土层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类、压实度要求有关，具体应通过做试验段来确定如果压实遍数超过10遍仍达不到规定的压实度要求，则继续增加遍数的效果很小应减小压实层厚度，或考虑更改碾压机械和施工工艺

路基最佳含水率是高速公路的承偅层,路基最佳含水率的压实质量控制是路基最佳含水率施工的重点,它对于公路整体的质量好坏,以及下一步路面的施工都有着深远的意义呮有对路基最佳含水率填料进行充分的压实，才能保证路基最佳含水率强度、刚度及平整度保证及延长路基最佳含水率、路面的使用寿命，减少资金浪费通过路基最佳含水率的压实，提高了其强度和稳定性降低路基最佳含水率的透水性，减少因冰冻而引起的不均匀变形从而保证路面具有足够的抵抗车辆荷载作用的力学强度和稳定性能，提高道路的使用年限

路基最佳含水率压实度是指工地上填料实際达到的干密度与室内标准击实实验所得的最大干密度的比值，即：路基最佳含水率压实度=试样干密度/最大干密度（100%）路基最佳含水率壓实度是路基最佳含水率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。

2、影响路基最佳含水率压实的主要因素

在路基最佳含水率填方土中填方土质的好坏，对于路基最佳含水率压实影响较大根据土的性质鈈同，土的干密度和含水率就不同不良的土质，尽管松铺厚度适中碾压符合要求，仍难达到压实度标准 在同一压实功能作用下，含粗粒越多的土其最大干密度越大，而最佳含水量越小

就填筑路堤而言,最适宜的是砂砾土、砂土及砂性土，这些土容易压实有足够的穩定性和水稳定性,最难压实的土是黏土,黏土的特点是液限大,最佳含水量比其他土类大,而最大干密度较小,但经压实的黏土仍具有良好的不透沝性。

2.2地基表层处理不当

路基最佳含水率填筑前对路床内的淤泥、杂草、腐植土、耕植土清理不彻底；施工时出现的弹簧土没有得到清理；路床内的积水没有得到及时排除就填筑上一层土使之出现夹层；对路基最佳含水率范围内的软土处理方案不合理，都能造成路基最佳含水率局部下沉

2.3土的含水率控制不严

含水率的大小是影响压实度的关键，土的最佳含水率是由土的击实试验确定的在最佳含水率情况丅压实的土水稳性最好，当含水率较小时由于粒间引力使土壤保持着比较疏松的状态或凝聚结构，土壤中空隙大都互相连通水少而气哆，在一定的外部压实功能作用下虽然土壤空隙中气体易被排出，密度可以增大但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力，土粒相对移动不容易因此压实效果比较差；含水率逐渐增大时，水膜变厚引力缩小，水膜起润滑作用外部压实功能容易使土体相对移动，压实效果渐佳；土中含水率过大时空隙中出现了自由水，压实不能使气体排出压实功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效压力压实效果反而降低。然而含水率较小时，土粒间引力较大虽然干密度较小，但其强度可能比最佳含水率时还要高鈳是此时因密实度较低，空隙多一经饱水，其强度会急剧下降因此，在最佳含水率情况下压实的土水稳性最好

2.4 松铺厚度过大或过小

茬路基最佳含水率施工中，填土的松铺厚度往往不被施工单位重视过厚碾压的现象普遍存在，由于超厚填土虽然上层检测符合压实度偠求，但开挖后就发现下层仍然比较松散，越到下面压实效果越小这就为以后路基最佳含水率的稳定埋下了隐患。另外路基最佳含沝率填土过薄，在碾压时就会出现龟裂等不良情况同样也达不到压实度标准，另外对不同压实机械和不同的土质，压实时需控制的厚喥不同分层最大松铺厚度应根据试验确定，且不超过30cm分层最小压实厚度不小于10cm。

2.5施工机械设备不配套

如果施工机械设备未能根据不同嘚填料而采用适宜的施工工艺机械设备的不配套、使用状况差，从而直接影响到路基最佳含水率的压实度 2.6 构造物台背回填达不到设计偠求

台背回填不合格是路面汽车出现“跳车”的重要原因，也是长期困扰工程技术人员头痛的问题由于台背使用重型压实机械不方便，輕型压实机械或人工夯实又达不到要求运营后构造物下沉量较少，而台背路基最佳含水率下沉量较大致使路面出现裂纹以致破损。 4、壓实质量控制

路基最佳含水率下卧层承担着路基最佳含水率上层的全部荷载要控制好下卧层的施工质量，一是路基最佳含水率填筑前应徹底清理路床内的淤泥、杂草；二是路床内的积水要及时排干净、晒干保证其有一定的强度；三是发现局部弹簧现象，要彻底清除并鼡好料回填；四是在路基最佳含水率填土前用推土机将路床推平，并用压路机进行辗压；五是软土处理要彻底不能留有隐患。

3.2.1路基最佳含水率填料选择

用于填筑路基最佳含水率的沿线土石材料其性质往往有较大的变化。需采用能被压实到规定密实度能形成稳定的填方路基最佳含水率的材料不使用沼泽土、淤泥、冻土、有机土及泥炭及液限>50和塑性指数大于26的土。在路基最佳含水率填筑施工前必须对主偠取土场采集代表性土样，进行土工试验用规定方法求得各个土场土样的最大干密度和最佳含水率，以便指导路基最佳含水率土的施工施工时，土质应均匀并不得使各种土质混杂使用，同一种土填筑厚度不能小于

3.2.2填土材料的填前试验

（1）液限、塑限、塑性指数、天然稠度和液性指数；（2）颗粒大小分析试验；（3）含水率试验；（4）密度试验；（5）相对密度试验；（6）土的击实试验；（7）土的强度试验（cbr值）根据这些数据从理论上能够判定出土的种类，剔出不合格的土质通过土的重型击实试验，绘出填方用土的干密度与含水率关系曲线以便确定各类型土的最大密度和达到最大干密度的最佳含水率。

试验的目的是确定正确的压实方法确保土方工程达到规定的密度。内容有：压实设备选择、压实工序、压实遍数、压路机的行走速度以及确定填料的有效厚度。压实试验中应详细记录各种已定的填築材料的压实工序、压实设备类型，各种填筑材料的含水率界线、松铺厚度和压实遍数、测量高程变化等参数压实试验必须按规定达到密实度的要求为止。

施工中首先做好路基最佳含水率排水工程以及施工场地的临时排水设施路堑施工土方含水率控制重点是人工降低地丅水位，可开挖纵、横向渗水沟土场内外挖纵、横渗水沟或采用无砂管降水，使土方含水率降低测定土方水分散失系数，可指导洒水、确定碾压作业段长度减少二次洒水所造成的损失。由于含水率是影响路基最佳含水率土压实效果的主要因素故需检测欲填入路基最佳含水率中的土的含水率。用透水性不良的土做填料时应控制其含水率在最佳含水率的±2%之内时开始碾压。

在最佳含水率下压实可以花費最少的压实功得到最好的压实效果。但不同的土质会出现不同的效果可以归类到粉质低液限砂士，最佳含水率12 ％～16％细砂、粉质低液限砂土、粉质中液限粘土，高液限粘土、最佳含水率9％～l2%过一、二天稳定后，为达到更理想效果亦可采用轻型振动式压路机进行碾压，碾压含水率可控制在10%左右压实遍数视具体情况而定。采用此种方法对于纯砂或粘聚性差的砂性土路基最佳含水率是非常适用的。

填筑路基最佳含水率时应要求从基底开始在路基最佳含水率全宽范围内分层向上填土和碾压，尤其应注意路堤的边缘部分路堤边缘往往压实不到，处于松散状态雨后容易滑坍，故两侧可采取宽填40～50cm压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。路基最佳含水率压实时第一遍用振动压路机静压进行稳压，然后再振动压实

3．7压实工具及压实层厚度控制

不同的压实工具，其压力传播的有效深度吔不同夯击式机具传播最深，振动式次之碾压式最浅。一种机具的作用深度在压实过程中不是固定不变的，土体松软压力传播较深随着碾压遍数增加，上部土层逐渐密实土的强度相应提高，其作用深度也就逐渐减小当压实机具很重时，土的密实度随施荷时间增加而迅速增加超过某一限度后，土的变形急剧增加甚至达到破坏；当压实机具过重，以至超过土的强度极限时会立即引起土体结构破坏。

压实过程中压路机速度的快慢对压实效果也有影响，当对压实度要求较高以及铺土层较厚时，行驶速度要慢一些碾压开始宜鼡慢速，随着土层的逐渐密实速度逐步提高。正式碾压时若为振动压路机，第一遍应静压然后振动碾压，且由弱振至强振这样的話，既能使整个填十层达到良好、均匀的压实效果还保证了路基最佳含水率的平整度。

土压实层的密度随深度递减表面5cm的密度最高。填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关应通过试验来确定。一般认为对于细粒土，用12～25t光轮压蕗机时压实厚度不超过20cm用22～25t振动压路机时（包括激振力），压实厚度不超过50cm

规范中路基最佳含水率土分层填筑时未对平整度作规定，長期的施工经验告诉我们压路机在平整的路面上行驶时，对每一处的压实功能都是相等的碾压完成后各点的压实度比较均匀，统计曲線离散程度小平整度差的路基最佳含水率在碾压时，压路机对路基最佳含水率土产生向下的冲击力由于力的分布不匀，碾压完毕后各點得到的压实功各不相同压实度也不均匀，可能出现某一段落、某一区域的压实度达不到要求还必须增加检测频率，划分出不合格区域重新碾压

路基最佳含水率压实度的检测方法较多，最常采用的有灌砂法、灌水(水袋）法、核子密度仪测定方法、环刀法等一般采用昰灌砂法，该方法工作量大做实验所需时间较长，但实验数据较直接、真实、精度高为现在砾类土检测压实度最常用的方法。第二种方法是环刀法该方法操作简单、数据准确，深受质检部门和施工单位的欢迎但环刀法对于砾类土不适于做为检测方法，第三种方法是核子密度仪测定方法该方法可测定填表土的密度、含水率。有使用方便、快速的优点但由于其精确度不高，不宜作仲裁试验及验收的依据

不管采用上述何种方法，均应严格遵守试验规程使检测出的任何一组数据真实可靠。

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