[测试]：测压实度时用现场超尺寸颗粒校正最大干密度的一种方法

qinhl96

测压实度时用现场超尺寸颗粒校正最大干密度的一种方法

龙 汉
（中南大学, 长沙, 410083）
摘 要： 介绍了用灌砂法测定压实度时关于用现场超尺寸颗粒的百分含量校正最大干密度的一种方法，并通过与室内校正法进行对比，证明了该方法与工程实际情况相吻合，能有效提高压实度检测的准确性。
关键词：压实度 超尺寸颗粒 最大干密度 校正最大干密度

１、引 言
路基、路面压实质量是道路工程质量管理最重要的内在指标之一，其现场压实质量通常用压实度来表示。由于压实度是一个相对值，一般情况下，我们必须事先由室内通过击实试验求出筑路材料的最大干密度（标准密度）。但击实试验中即使是大试筒重型击实对筑路材料中粒料的粒径上限也有较严格的要求，而实际筑路材料中通常有一部分粒料粒径偏大，不能满足常规击实试验的要求，故出现超尺寸颗粒这一情况。为此，现行规范“击实试验” 中关于筑路材料的标准密度用超尺寸颗粒的校正已有方法（适用于超尺寸颗粒含量30%以下）,此不详述。但是笔者认为，该方法只有在材料的组成不变（即超尺寸颗粒的百分比为一固定值）的情况下才适用。因为实际施工过程中往往是由于材料的级配发生变化或粗细集料发生离析而使得某一测点材料中超尺寸颗粒的百分比发生一定的变化。如果遇到这种情况，我们计算出来的压实度就不能科学的反映施工压实效果了,在进行工程质量评定时甚至会出现工程合格与不合格争论的情况。可见如何求得较精确的压实度数据，其意义十分重大。
2、思路及方法
一般情况下,由于粒料本身的变异性较大且当前我国施工工艺水平难以达到规范的要求，，使得实测压实度时现场每一试坑待测样品中超尺寸颗粒的质量百分含量是变化的，笔者以某一新建公路未筛分碎石底基层为例，经过大量试验，得出现场超尺寸颗粒的变化幅度较室内击实标准的超尺寸颗粒而言，一般波动达30%，个别甚至超过50%。因此笔者认为，只有用现场超尺寸颗粒对室内击实最大干密度进行校正才能解决此问题，也只有这样，才能较精确求地出每一压实层任一点的压实度。
其试验操作及计算过程如下：
1、室内击实试验求出相关材料的标准密度ρdm（g/cm3）（与现行规范不同的是其不用超尺寸颗粒进行校正，即校正前的标准密度）；
2、求出超尺寸颗粒集料的毛体积密度G（g/cm3）；
3、用现行规范公式（1）计算任一百分比（从0%至30%）的校正最大干密度ρidm
ρidm=ρdm（1-0.01Pi）+0.9*0.01 Pi*G （1）
4、在坐标纸上绘制某一材料的现场最大干密度超尺寸颗粒校正图（为一斜直线）：
ρidm

ρ0dm
0 Pi（≤30%）
现场最大干密度校正示意图
5、按现行规范现场实测每一点试样干密度ρi，同时相应地用筛分法求出每一点超尺寸颗粒的质量百分比Pi（%）；
6、对比超尺寸颗粒校正图，求出每一点的现场校正最大干密度ρidm（g/cm3）；
7、按式（2）计算每一点的压实度Ki（%）：
Ki=ρi/ρidm*100 （2）
3、 实例对比（为区别规范方法，在此称为“现场法”）
湖南省一新建二级公路K13+000~K14+000段未筛分碎石底基层压实度检测与评定(抽查频率：每200米每车道2点，共抽测20点)。
1、室内相关数据：压实度标准值：96%；代表试样超尺寸（＞38mm）颗粒的百分含量P0=21.9%；碎石毛体积密度G=2.41g/cm3；室内重型击实最大干密度ρdm=2.135 g/cm3；室内校正最大干密度ρ`dm=2.171 g/cm3。
2、室外数据及对比（表1）： 表1
测点序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
超尺寸颗粒PI（%） 18.3 10.0 27.3 22.4 12.6 23.4 17.0 27.5 28.0 25.0 20.0 8.5 15.0 23.9 25.0 18.9 20.1 9.9 28.9 11.0
实测干密度ρmi （g/cm3） 2.069 2.040 2.142 2.120 2.076 2.141 2.079 2.179 2.147 2.149 2.090 2.040 2.042 2.139 2.145 2.071 2.100 2.045 2.171 2.021
校正最大干密度ρidm （g/cm3） 2.165 2.151 2.180 2.172 2.156 2.174 2.163 2.180 2.181 2.176 2.168 2.149 2.160 2.174 2.176 2.166 2.169 2.150 2.183 2.153
现场法压实度ki（%） 95.6 94.8 98.3 97.6 96.3 98.5 96.1 100 98.4 98.8 96.4 94.9 94.5 98.4 98.6 95.6 96.8 95.1 99.5 93.9
规范法压实度k'i（%） 95.3 94.0 98.7 97.7 95.6 98.6 95.8 100.4 98.9 99.0 96.3 94.0 94.1 98.5 98.8 95.4 96.7 94.2 100 93.1

3、压实度的评定：
求压实度代表值K（%）：
现场校正法：K=k-taS/ √n
=96.91-1.827*0.387
=96.20＞96=K0
规范校正法：K=k-taS/√n
=96.76-2.263*0.387
=95.88＜96 =K0
式中k—检验评定段内各测点压实度的平均值（%）；
ta——t分布表中随测点数和保证率而变的系数；
s—检测值的均方差（%）；
n—测点数；
K0——压实度标准值（%）。
由以上计算可知，两种方法求得的压实度对该路段压实质量评定时我们可以发现：前者为合格,后者为不合格。且经过计算的得知,前者较后者标准差S降低约23%，检测精度Px提高约38%。
4、结 语 本试验方法与传统方法相比,虽然多了一道工序（即超尺寸颗粒的筛分，实际上该工序操作十分简便，如上面实例中只需使用一孔径为38mm的标准筛即可）,但该方法与工程实际情况具有很好的相关性，笔者经过多次试验得出，在严格遵循试验每一细节的前提下,其检测精度较室内校正法一般可提高30%以上，从而有效的保证了试验的准确性。

参考文献:
［1］公路土工试验规程（JTJ051-93）．北京：人民交通出版社，１９９３
［2］公路工程质量检验评定标准(JTJ071-98)．北京：人民交通出版社，１９９８

A Method of Adjustment of Maximum Dry Density by the Super-size Grain in-Situ
Long Han
(Central South University,Changsha,410083,China. )
Abstract: A method of adjusting the maximum dry density by using the super-grain in-situ is introduced in the paper. The method coincide with the engineering reality, and can be able to effectively increase the precision of the measurement of degree of compaction.
Key words: degree of compaction, the super-size grain, maximum dry density, adjusting the maximum dry density