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原 位 密 度 试 验 目的和适用范围 原位密度试验的主要目的是测定原位土的密度和对填方工程进 行施工质量控制 原位密度试验方法有环刀法 灌砂法 灌水法 核子射线法等 灌砂法 灌水法适用于砾类填土 环刀法 核子射线法适用于细粒土 灌砂法 仪器设备 灌砂法密度试验仪 见图包括漏斗 漏斗架 防风筒 套 环 附有个固定器 台秤 称量分度值称量分度值 量砂 粒径干燥清洁标准砂 其他 量砂容器 有盖直尺 铲土工具等 仪器设备的检定和校准 台秤 应按相应的检定规程进行检定 量砂 应按本规程 附要求制备 并校准其密度 操作步骤 用套环 积约的一块地面铲平检查填土压实密度时 应将表面未 压实土层清除掉 并将压实土层铲去一部分 其深度视需要而定使试 坑底能达到规定的深度 称盛量砂的容器加量砂质量按图所示 将仪器放 图灌砂法密度试验仪 漏斗漏斗架防风筒套环 在整平的地面上 用固定器将套环固定开漏斗阀 将量砂经漏斗灌入 套环内 待套环灌满后 拿掉漏斗 漏斗架及防风筒 无风可不用防风 筒用直尺刮平套环上砂面 使与套环边缘齐平将刮下的量砂细心倒 回量砂容器 不得丢失称量砂容器加第次剩余量砂质量 将套环内的量砂取出 称量 倒回量砂容器内环内量砂允许有 少部分仍留在环内 表试坑尺寸与相应的 最大粒径 试样最大粒径 试坑尺寸 直径深度 在套环内挖试坑 其尺寸大致 如表 挖坑时要特别小心 将已松动的 试样全部取出放入盛试样的容器 内 将盖盖好 称容器加试样质量 并 取代表性试样 测定含水率 在套环上重新装上防风筒 漏 斗架及漏斗将量砂经漏斗灌入试坑 内 量砂下落速度应大致相等 直至灌 满套环 取掉漏斗 漏斗架及防风筒 用直尺刮平套环上的砂面 使与套 环边缘齐平刮下的量砂全部倒回量砂容器内 不得丢失称量砂容器 加第次剩余量砂质量 注 量砂的湿度发生变化或混有杂质时 应充分风干过筛后再可使用 试坑中有较大孔隙 时 量砂可能进入 应按试坑外形 松弛地放入一层柔软的纱布然后再进行灌砂 操作步骤 不用套环 按本规程的规定准备试验地点 在刮平的地面上按本规程 表规定挖坑 称盛量砂容器加量砂质量 在试坑上放置防风筒和漏斗 将量砂 经漏斗灌入试坑内 量砂下落速度应大致相等 直至灌满试坑 试坑灌满量砂后 去掉漏斗及防风筒 用直尺刮平量砂表面 使 与原地面齐平 将多余的量砂倒回量砂容器 称量砂容器加剩余量砂质 量 计算 按下列两式计算湿密度及干密度 用套环法 不用套环法 式中湿密度 量砂容器加原有量砂质量 量砂容器加第次剩余量砂质量 从套环中取出的量砂质量 表原位密度试验记录表 灌砂法 用套环 工程名称试验者 计算者 试验日期校核者 取样地点 土样编号 量砂容器质量加原有量砂质量 量砂容器质量加第次剩余量 砂质量 套环内耗砂质量 量砂密度 套环体积 从套环内取出量砂质量 套环内残留量砂质量 量砂容器质量加第次剩余量 砂质量 试坑及套环内耗砂质量 量砂密度 试坑及套环总体积 试坑体积 试样容器质量加试样质量 内包括残留之量砂 试样容器质量 试样质量 试样密度 试样含水率 干密度 平均干密度 表原位密度试验记录表 灌砂法 不用套环 工程名称试验者 计算者 试验日期校核者 取样地点 土样编号 量砂容器质量加原有量砂质量 量砂容器质量加剩余量砂质量 试坑耗砂质量 量砂密度 试坑体积 试样质量加试样容器质量 试样容器质量 试样质量 试样密度 试样含水率 干密度 平均干密度 试样容器加试样质量 包括少量遗留砂质量 量砂容器加第次剩余量砂质量 试样容器质量 量砂容器加剩余量砂质量 往试坑内灌砂时量砂的平均密度 挖试坑前 往套环内灌砂时量砂的平均密度 计算至 注 经量砂密度校验证明与相差很小时 式中可用代替 按式计算干密度 式中干密度 含水率 其余符号见本规程 计算至 本试验需进行次平行测定 取其算术平均值 记录 本试验记录格式如表表 灌水法 仪器设备 储水筒 直径应均匀 并附有刻度 台秤 称量分度值称量分度值 薄膜 聚乙烯塑料薄膜 其他 铲土工具 水准尺 直尺等 仪器设备的检定和校准 台秤 应按相应的检定规程进行检定 储水筒 应按标准金属量器检定规程 进行检定 操作步骤 将测点处的地面整平 并用水准尺检查 按本规程表规定确定试坑尺寸按确定的试坑直径划出 坑口轮廊线 在轮廊线内下挖至要求的深度将坑内的试样装入盛土容 器内 称试样质量取有代表性的试样测定含水率 试坑挖好后 放上相应尺寸的套环 并用水准尺找平将大于试 坑容积的塑料薄膜沿坑底 坑壁紧密相贴如图 图灌水法密度试验 记录储水筒内初始水位高度 拧开储水筒内的注水开关 将水缓 慢注入塑料薄膜中当水面接近套环上边缘时 将水流调小 直至水面 与套环上边缘齐平时关注水开关 不应使套环内的水溢出持续 记录储水筒内水位高度 计算 按式计算试坑体积 式中试坑体积 储水筒内初始水位高度 储水筒内注水终于时水位高度 储水筒断面积 套环体积 按式式计算湿密度及干密度 式中取自试坑内的试样质量 试坑中土的含水率 其余符号见本规程 计算至 本试验需进行次平行测定 取算术平均值 记录 本试验记录格式如表 表原位密度试验记录表 灌水法 工程名称试验者 仪器编号计算者 试验日期校核者 试样 编号 套环 体积 储水筒水位 初始终了 储水筒 面积 试坑体积 试样 质量 试样含 水率 试样湿密度 试样干密度 核 子 射 线 法 仪器设备 核子湿度密度仪 见图 放射源 常用的放射源有铯和钴密封于 探测杆的顶端密度测定范围探测深度 射线检测器 盖革缪勒计数器或闪烁计数器 其他 钻具 导板等 仪器设备的校准和标定 标准计数率校准 校准方法见本规程 附 图表面型核子湿度密度仪 示意图 导杆测杆放射源 键盘中子源中子检 测器检测器 计数率标定 按下列步骤进行 制备密度标样选择密度变 化范围较大物理化 学性稳定的材料 按预定的高 中 低 密度 在压实箱内分层控制夯实 制备 成不同密度的五块标样 准确测定标样块的体积 校核 质量 计算出标样块的平均密度 计算 至 用钻具成孔作透射测定用 用核子湿度密度仪对不同密 度的标样块 按仪器操作方法进行标 样的密度测定 按式计算实测计数 率 式中实测计数率 次 脉冲总数 次 计数时间 按式计算计数比 式中计数率比 实测计数率 次 标准计数率 次 绘制计数率比与密度关系曲线 如图 注 有的核子湿度密度仪出厂前已做好标定试验带有微机处理的仪器 图计数率比与密度 关系曲线 标定曲线存储在中心存储器中 测量时可自 动显示密度数据 操作步骤 用刮板或铲子将测试地 点整平 清除松散土 导向板导向 用钻具打一 与地面垂直的 孔深大于测试深 度的测试孔 仪器的预热和自检首 先打开电源预热约同时 按仪器说明书进行电子线路 液晶显示的自检及面板键盘 旋钮等检查 仪器工作正常时 即可进行测试 使用仪器测试前 记录标准计数率 将仪器放在测孔的表面 通过可动放射源杆 将放射源逐次下 插 插入时不要扰动孔壁每次插入量为或记录实测计数 率 一直插至测试深度放射源不能插入测试孔底部 测试过程中 应注意测试数据的合理性与准确度的要求要测 试的总计数满足要求 进行必要的重复测试 取其平均值 连续测试后 记录标准计数率 计算 按式计算测试地点的计数率比 式中符号见本规程式式 用计数率比从标定曲线求得湿密度并按下列两式计算干 密度和含水率 式中干密度 湿密度 含水量 含水的密度 含水率 注 带有专用微处理机的仪器 测试后得到计数率后 按相应的键盘 直接读出 湿密度 含水率 干密度 附量砂制备方法及其密度校准 仪器设备 标准筛 孔径两种 量砂容器 带盖 量器 直径高当不用套环时 量器高 直径高当不用套环时 量器高 直径高当不用套环时 量器高 直径高 漏斗 上口直径下口直径高 台秤 称量分度值称量分度值 其他 玻璃板 钢直尺 小铲等 仪器设备的检定和校准 台秤 应按相应的检定规程进行检定 操作步骤 取风干的均匀粒径净砂若干千克 数量按需要而定用孔径 及标准筛过筛将筛下筛上的砂样充分 风干后 放少量砂容器内备用 分别称量器质量及量器加玻璃板质量将量器内充满净水 用 玻璃板沿量器边缘轻轻擦净盖好 量器内应无气泡擦干量器外壁及 玻璃板表面 称量器加玻璃板及水质量每种量器需进行次平行测 定 取其算术平均值 将量器内外擦干 置漏斗于量器上 使漏斗下口距量器上口 并对正量器中心 将量砂经漏斗灌入量器内 量砂下落速度大致 相等 直到灌满量器取掉漏斗 用直尺沿量器上缘刮平砂面 使砂面与 量器边缘齐平灌砂过程中应不使量器受振动 称量器加量砂质量 每种量砂需进行次平行测定 取其算术 平均值 计算 按式计算量器容积 式中量器容积 量器加玻璃板质量 量器加玻璃板及水质量 水的密度 等于 计算至 按式计算量砂密度 式中量砂密度 量器质量 量器加量砂质量 量砂容积 计算至 记录 本试验记录格式如表 表量砂密度校准 砂的来源试验者 砂粒径范围计算者 试验日期校核者 量 器 尺 寸 试 验 次 数 量器 质量 量器加 玻璃板 质量 量器加玻 璃板及 水质量 量器容积平均量 器容积 量器加 量砂 质量 量砂质量量砂密度平均密度 附标准计数率校准 目的 核子湿度密度仪的放射源遵循指数衰减定律放射强度随时 间而变化 同时 仪器的电子元件也会老化 机械元件会磨损 不同地区 放射性本底也不同为了测试的准确性 应进行相对测定需用标准计 数 校准条件 参照标样 由镁片和聚乙烯片叠层组成 由厂家提供 校准步骤 按仪器说明书 设置参照标样的位置 将仪器平整的放在参照标样上 中间不应留空隙仪器周围 内不应有其他物品 并与周围建筑物距离以上 将放射杆置于测取标准计数的位置固定 测量时间使用慢速 挡按测定标准计数的规定步骤操作 测定标样的计数率 计算 按下列公式计算计数率的最大值和最小值 式中实测标样的计数率 次 计数时间 实测的结果 应满足下列公式 式中选定某一时间为标准的计数率 次 测定时所用的时间 一般要求 使用的放射性同位素的半衰期 自测定后经过的时间 若不满足上式时 应对仪器进行检查 并检验标定曲线
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