堆石料的检测方法

Ⅰ 公路路基压实度检测方法

公路路基压实度检测方法是非常重要的，要想得到精准的检测数据，就要制定合理的方法，每个细节都非常关键。中达咨询就公路路基压实度检测方法和大家说明一下。
随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、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、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实质量,主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效,直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
1、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法
所谓压实度,是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。在压实过程中,土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好;当含水量增大到一定程度后,孔隙中已出现了自由水,结合水膜的扩大作用不再显着,因而引力的减少也不是十分显着,同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显着起来,所以此时压实效果反而下降。所以,通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。
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。
1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法
根据路基受到的荷载应力不同,路基压实度要求也不同。公路等级高,对路基强度的要求则相应提高,对路基压实度的要求也应高一些。高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0～80 cm应不小于95%,路堤80 cm～150 cm应不小于93%,150 cm以下应不小于90%;对于零填及路堑、路槽底面以下0～30 cm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%。在平均年降雨量超过2 000 mm,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,应进行稳定处理后再压实。
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,前者试验设备及操作较复杂,后者相对容易,且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此,对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言,推荐优先采用表面振动压实仪法。
1.2路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法
理论计算法,是较为科学的确定最大干密度和最佳含水量的方法。
1.2.1石灰土、二灰稳定粒料
根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ1和集料的相对密度γ,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1∶V2,则可计算混合料的最大干密度。
石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0是结合料的最佳含水量w1和集料饱水裹覆含水量w2的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%。
1.2.2水泥稳定粒料
此类材料的最大干密度ρ0与集料的最大干密度ρG和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后,在105℃烘箱中烘干,称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量。因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量w0,由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水（水灰比为0.5）三者组成。
1.3沥青混合料标准密度确定方法
沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准。具体方法有:水中重法,适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件;表干法,适用于表面较粗,但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件,不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件;蜡封法,适用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定;体积法,本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料,及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。在进行密度试验时,应根据混合料本身的特点,适当选择试验方法。
2、现场密度试验检测方法
目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。
2.1环刀法
该法主要使用于测定不含骨料的粘性土密度。仪器设备有:环刀（内径6 cm～8 cm,高2 cm～3 cm,壁厚1.5 mm～2 mm）、天平（感量0.1g）、修土刀、钢丝锯、凡士林等。试验方法如下:
（1）预先在环刀内壁涂一层凡士林,在设定检测位置将环刀的刀口向下放在土体上。
（2）通过修土刀或钢丝锯,将土样削成略大于环刀直径的土样,然后将环刀垂直加压,至土样伸出环刀上部为止;削去两端余土,使之与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。
（3）擦净环刀外壁,称量其质量,准确至0.1g。
（4）结果整理:计算出土样的干密度,进而获得压实系数K。
2.2灌砂法
实行灌砂法,应当符合条件:当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150 mm时,宜采用Φ100 mm的小型灌砂筒测试;当集料的粒径等于或大于15 mm,但不大于40 mm,测定层的厚度超过150 mm,但不超过200 mm时,应用Φ150 mm的大型灌砂筒测试。所需仪器设备有:灌砂筒（内径100 mm、总高360 mm）、金属标定罐、基板、台秤（称量10 kg～15 kg,感量5 g）、量砂（粒径0.25 mm～0.50 mm、重量20 kg～40 kg）、必要的挖取土设备。试验方法如下:
（1）对某一标段进行试验检验时,应对所使用的量砂密度进行标定。
（2）在压实系数检测点,选40 cm×40 cm的平坦地面,并将基板水平的置于检测点上。
（3）沿基板的中孔凿直径100 mm的试洞,试洞深度等于碾压层厚度,并将凿出的土料全部放入已知质量的塑料袋中,并获得试样的质量。
（4）在取出的试样中取出具有代表性的土样进行含水量试验。
（5）将罐砂筒安装在基板上,使罐砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开罐砂筒开关,让量砂注入试洞,通过称量罐砂筒中砂的重量变化来获得注入试洞的量砂重量,进而获得试洞的体积。
（6）试验完毕取出试洞中的量砂,以备下次使用;若量砂的湿度发生明显变化或混有杂质,则需重新烘干、过筛。
（7）结果整理:计算出土样的干密度,进而获得压实系数K。
2.3核子湿度密度仪法
本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20 cm。所需仪器设备有:核子密度湿度仪、细砂（0.15 mm～0.3 mm）、天平或台称、毛刷等。试验方法及注意事项如下:
（1）确定位置,预热仪器。按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其它物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10 m。按照规定的时间,预热仪器。如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上;如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。
（2）打开仪器,读取数据。打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。
（3）使用安全注意事项:①仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方;②仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装入专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方;③仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。
路基、路面压实质量是道路治理最重要的指标之一,为保证路基、路面的强度,必须对路基路面结构层进行充分压实。对沥青道路来说,通过对路基土、路面基层材料最大干密度、最佳含水量及沥青混合料标准密度的测定,根据道路特点实际需要,灵活运用环刀法、灌砂法、核子湿度密度仪法进行现场密度检测,获得准确的检测数据,准确评价道路路基压实度的质量,确保道路使用安全。
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Ⅱ 土路基压实度如何测量

通常采用环刀法，灌砂法，核子密度仪法和灌砂法。

1.环刀法，是一种破坏性的检测方法，适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操作方便；缺点是受土质限制，当环刀打入土中时，产生的应力使土松动，壁厚时产生的应力较大，因此干密度有所降低。

2.灌砂法，是一种破坏性检测方法，适用于各类土。优点是测定值精确；缺点是操作较复杂，须经常测定标准砂的密度和锥体重。

3.核子密度仪法，是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量，满足现场快速、无破损的要求，并具有操作方便，显示直观的优点，但应与灌砂法进行对比标定后方可使用。

4.灌砂法，灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

(2)堆石料的检测方法扩展阅读

灌砂法基本原理是用粒径0.3～0.6mm
或0.25～0.5mm
清洁干燥干净的均匀砂，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，并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

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。

Ⅲ 混凝土面板堆石坝施工规范（SL49-2015）

5.3坝体填筑

5.3.1在特殊情况下，可设置临时断面。垫层料、过渡料和主堆石料的填筑宽度应大于30米。

5.3.2坝体堆石料铺筑宜采用进占法，必要时可结合使用后退法卸料；垫层料、过渡料应采用后退法铺筑，应及时平料，保持填筑面平整；每层铺料后应检查铺料厚度，发现超厚层应及时处理。

5.3.3坝体堆石料填筑宜加水碾压，加水量应通过碾压试验确定。加水碾压的填筑料需有技术措施保证均匀加水和加水量，宜采用运输中加水和坝面洒水相结合的方式。垫层料含水率控制和加水方法应由试验确定。

5.3.4坝体堆石料碾压应采用振动平碾，高坝宜采用重型振动碾。碾压速度应控制在不大于2公里/小时，并经常检测振动碾的工作参数，保持其正常工作。填筑料碾压应按材料分区分段进行，各段之间搭接不应小于1米，宜采用错距法。

5.3.5主堆石区与岸坡、混凝土建筑物接触带，应按设计要求填筑过渡料，并控制好接触带的碾压质量。

5.3.6卸料、铺料时应避免分离，垫层料与过渡料、过渡料与主堆石料接触带处分离的块石应予以清除。

5.3.7周边缝下特殊垫层区应人工配合机械薄层摊铺，每层厚度不超过200毫米，应采用振动冲击夯、液压平板振动器、小型振动碾等压实。

5.3.8垫层料上游坡面采用削坡法施工时，垫层料铺筑上游水平超宽宜为200~300毫米。采用液压平板振动器压实垫层料时，水平超宽可适当减少。采用自行式振动碾压实时，振动碾距上游边缘的距离不宜大于400毫米。

5.3.9垫层料与过渡料每两层与主堆石填筑面齐平，应采用振动碾骑缝碾压。料物边界线可略有误差，但细料可侵入粗料边界，而粗料不得侵入细料边界。主堆石料与下游堆石料的接触带，下游堆石料不得侵入主堆石区。

5.3.10坝体堆石区纵、横向填筑高差不宜大于30米，临时边坡应不陡于下游坝体边坡，收坡宜采用台阶法施工，台阶宽度不宜小于1米。若受限于场地空间，可按稳定边坡收坡，但回填接坡时，应削坡至合格面后方可铺料，并使振动碾紧贴接坡面碾压。

5.3.11填筑、垫层料防护施工时，不应损伤已安装的止水及其他设施。

5.3.12下游护坡宜与坝体填筑平起施工。护坡应选取大块石，采用机械整坡、堆码或人工干砌，块石间应嵌合牢固。有抗震要求或其他坡面处理，应按技术要求施工。

5.3.13坝上游坡面遭受冲蚀或塌坡时，应按设计要求进行回填、补齐。回填区坡面应超填200~300毫米。

5.3.14负温下填筑时，各种坝料内不应有冻块，应采用减薄铺筑厚度、增加碾压遍数、不加水的方法。

5.3.15截流前，在滩地或缓坡段先行填筑部分堆石坝体，上游坡脚距趾板线距离不宜小于0.3倍坝高，且不宜小于30米，边坡不陡于设计坝坡。

5.3.16采用低围堰导流、坝体施工期临时挡水度汛方案时，在基坑开挖、处理验收后，先行填筑部分坝体。待趾板混凝土完成及养护一定时间后，再补填上游垫层料、过渡料及堆石体，并平起填筑。

5.3.17软岩填筑时，应进行坝料专题性能试验和碾压试验，确定施工参数及机具。坝内排水体渗透性需满足设计要求。

5.3.18填筑时应预留一定超高，填筑完成至面板浇筑的坝体预沉降期宜为3~6个月，高坝不少于6个月。沉降控制标准为面板顶部坝体沉降速率小于5毫米/月。

5.4垫层料坡面碾压和保护

5.4.1垫层料上游坡面施工过程中应采取保护措施。保护措施包括削坡、斜坡面碾压、设置防护层等，也可采用挤压边墙、翻模固坡等技术。

5.4.2垫层填筑时应及时进行垫层坡面削坡修整和碾压。修整后坡面，法线方向应高于设计线50~100毫米。条件允许时可使用激光仪控制削坡。

5.4.3斜坡压实可采用振动碾或液压平板振动器，碾压参数应通过试验确定。

5.4.4雨季施工应缩短坡面整坡、碾压与防护作业周期，做好岸坡排水，防止地表水冲刷边坡。

5.4.5垫层坡面压实合格后，应按设计要求进行坡面防护，防护形式可包括碾压水泥砂浆、喷涂乳化沥青、喷混凝土等。

1碾压水泥砂浆坡面防护的水泥砂浆配合比、铺设厚度等应符合设计要求。水泥砂浆宜人工或机械摊铺，振动碾碾压施工，每条幅宽度不宜小于4.0米，碾压方法及遍数应通过试验确定。砂浆初凝前应碾压完毕，终凝后洒水养护。砂浆表面、法线方向不应高于设计线50毫米、低于设计线80毫米。

2喷混凝土坡面防护的混凝土配合比和喷层厚度应符合设计要求。喷射混凝土施工应按SL377执行。喷射后的混凝土表面应平整、密实、厚度均匀，法线方向不应高于设计线50毫米、低于设计线80毫米。喷护混凝土终凝后应洒水养护。

3喷涂乳化沥青坡面防护的沥青乳剂品种、配比、喷洒层数等应符合设计要求。喷涂前应清除坡面浮尘。乳剂喷涂后，应随即撒砂碾压，碾压方式及遍数应通过试验确定。喷涂间隔时间不少于24小时。阴雨、浓雾天气不应喷涂。

5.4.6坝高超过150米时，垫层料填筑和保护需进行专题论证，挤压式边墙施工应符合DL/T 5297规定，翻模固坡法施工应符合DL/T 5268规定。

5.5反渗处理

5.5.1面板堆石坝河床面呈上游低、下游高，或下游水位高于上游趾板基础高程时，应设反向排水系统。

5.5.2反向排水系统应按设计要求设置自流、抽排等系统，方便后期封堵施工。封堵前应量测流量。

5.5.3采用抽排方式时，坝内排水竖井顶部高程不应低于坝内反向水位，竖井可采用钢筋简或有孔钢管随坝体填筑逐段焊接，四周应铺料压实，宜置于主堆石区内。

5.5.4采用自流排水方式时，宜在趾板部位或通过面板预埋排水钢管，钢管孔眼部位应外包丝网和反滤料。负温时应防止排水管冻结，铺盖施工时应适时封堵。

5.5.5采用抽排方式时，反向排水系统应在上游铺盖填筑高程超过坝内最高反向水位时封堵。封堵应按设计要求进行，面板井口应使用与面板相同的混凝土浇筑，周边施工缝用塑性填料封闭。

5.5.6寒冷地区面板及止水施工结束后，应立即封堵排水管，并在当年封冻前完成上游铺盖区填筑。

5.6坝顶结构

5.6.1防浪墙施工应在坝体沉降稳定，面板混凝土浇筑至坝顶28天后进行。施工前，应平整、碾压地基面，并验收合格。

5.6.2防浪墙混凝土施工应遵循SL677规定，止水施工应按照DL/T 5115规定执行，混凝土振捣不得损伤止水。

5.6.3防浪墙混凝土应达到设计强度后方可进行地基面以上坝体填筑。防浪墙附近坝体宜用细堆石料填筑，小型振动碾碾压。

5.6.4坝顶路面施工应参照JTGF 40及JTGF 30规定执行。5.6.5照明系统应做好防雨和防雷保护，参照CJJ 89规定执行。

Ⅳ 颗粒物质力学导论目录

本文主要探讨颗粒物质力学的各个方面，包括其静力学和动力学现象，以及与之相关的方法和模型。

首先，介绍了颗粒物质的基本概念及其静力学现象，如库仑摩擦定律、粮仓效应和有效应力原理等。随后，讨论了其动力学现象，如颗粒流、振动对流现象和挤压膨胀。

接着，深入分析了球形颗粒接触力学，涉及无黏连球形颗粒接触力、黏连球形颗粒接触力及各种理论模型（如法向力、切向力、接触力计算、弹性系数和阻尼系数等）。

此外，文章还讨论了软球模型和硬球模型的对比，以及湿颗粒液桥力的分布和作用，包括颗粒间隙液体分布、静态液桥力、动态液桥力以及与干颗粒接触力的关系。

颗粒离散元方法是本文中一个重要的部分，覆盖了颗粒接触的搜索、基于硬球和软球模型的离散元方法，以及动态松弛法、瑞利阻尼、差分方法等。

力链的概念被引入，用于描述颗粒体系中的接触应力、摩擦系数和恢复系数。此外，力链的实验检测方法和颗粒体系中的多尺度结构、特征时间等也得到了讨论。

颗粒流的特性，包括体积恒定的颗粒流、应力恒定的颗粒流和密集颗粒流模型，以及泥石流的模拟，也是本文关注的重点。

在模拟沙粒跃移运动和风成沙纹时，文章探讨了沙粒的基本运动形式（跃移、蠕移和悬移）、沙床生成、沙粒起跳、起跳速度分布以及风速分布对沙粒起动规律的影响。

最后，分析了堆石体中的接触力分布，包括堆石料的静动力学特性、堆石料级配、堆石坝模型和力链网络，以及力分布和传播的特性。

本文总结了颗粒物质力学的各个方面，提供了丰富的理论和模型，为颗粒物质的研究和应用提供了坚实的基础。