一种填石路基压实度和空隙率检测方法技术

本发明专利技术公开了填石路基压实控制领域的一种填石路基压实度和空隙率检测方法包括根据质量守恒原理，在实验室中采用相似级配填石料试样，从而根据试样测定最大压缩率的压实度计算公式，测定填石料的最大成型密度和最大压缩率，随后在填石路基压缩变形率现场检测现场采用压缩率检测方法，本发明专利技术采用相似级配填石料室内测定填石料的最大成型密度和最大压缩率，相似级配实现了填石料压实过程填充特性和破碎特性相似，能够覆盖现场填石料的级配和破碎特性变化对压实控制标准的影响范围，试验精度高、重现性好，试验材料用量少，劳动强度低。劳动强度低。劳动强度低。

【技术实现步骤摘要】
一种填石路基压实度和空隙率检测方法


[0001]本专利技术属于填石路基压实控制领域，具体是一种填石路基压实度和空隙率检测方法。

技术介绍

[0002]公路工程中填石路基应用十分普遍，压实度是填石路基压实质量评价的关键技术指标，决定填石路基的强度、变形和稳定性。由于填石料的颗粒尺寸大、成型过程中石料破碎，级配波动范围很大，难以建立填石路基压实度及空隙率检测方法，目前填石路基的压实控制主要采用给定压路机吨位后的碾压遍数控制或成型后补压一至二遍的压实变形差控制，无法确定填石路基的压实度和空隙率，也无法评价填石路基的强度、变形和稳定性。
[0003]专利技术人根据质量守恒原理，从压实度的定义出发，推导了基于现场压缩率和最大压缩率的压实度计算公式，根据最大压缩率和现场压缩率，检测填石路基的压实度，根据压实度和最大成型密度检测压实密度和空隙率。本专利技术从填石路基压缩率检测入手，通过建立压实度与压缩率的关系，采用压缩率方法检测压实度；通过采用相似级配试样确定填石料的最大成型密度，利用压实度检测结果，确定填石路基的成型密度和空隙率，解决了填石路基室内标准成型密度试验和现场压实度检测的困难，为填石路基现场压实控制、压实度和空隙率检测提供标准方法与技术支持。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种填石路基压实度和空隙率检测方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种填石路基压实度和空隙率检测方法包括根据质量守恒原理，在实验室中采用相似级配填石料试样，从而根据试样测定最大压缩率的压实度计算公式，测定填石料的最大成型密度和最大压缩率，随后在填石路基压缩变形率现场检测现场采用压缩率检测方法，通过测定初压厚度和终压厚度，确定压缩率，根据压缩率测定值和最大压缩率，计算压实度，再根据压实度和最大成型密度，计算压实密度，最后由填石料的天然密度和压实密度，计算空隙率，实现填石路基压实度和空隙率的定量检测。
[0006]进一步，包括以下步骤：
[0007]步骤1，采用相似级配填石料试样，通过室内试验测定填石料的最大成型密度和最大压缩率；
[0008]步骤2，填石路基压缩变形率现场检测；
[0009]步骤3，填石路基压实度测定与评定；
[0010]步骤4，填石路基空隙率测定与评定。
[0011]进一步，所述步骤1中还包括以下分步骤：
[0012]1)填石料最大成型密度和最大压缩率试验采用相似级配的填石料，相似级配填充
特性及破碎特性相似；
[0013]2)填石料的最大成型密度由若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的成型试验测定，最大成型密度对应最佳骨架颗粒含量；
[0014]3)填石料的最大压缩率由若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的室内成型试验测定，最大压缩率为若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的最大压缩率，标准压缩率为最佳骨架颗粒含量对应的压缩率。
[0015]进一步，所述步骤2中包含以下分步骤：
[0016]1)填筑层开始铺筑前，在等测路基横断面两侧边缘处各打入1根钢棒并固定好，钢棒长度为1m，埋入路基深度不少于0.30m，外露高度不小于铺筑层松铺厚度，并且不小于0.50m，两侧外露钢棒长度大致相等；
[0017]2)在钢棒上适当位置用油漆划线，将测线绑在其中一侧钢棒划线位置上，测量厚度时将测线拉至另一侧钢棒位置，绕在钢棒划线位置上，然后沿拉线不同位置用钢尺测量拉线至路基面的高度；
[0018]3)填筑层铺筑前，测量拉线至下层路基面的高度h0，每个横断面测量不少于3点；铺筑填石料后，压实前在相同拉线高度和测点处测定拉线至松铺层顶面高度h1；静压1～2遍后，在相同拉线高度和测点位置测定拉线到初压后路基面高度h2；压实完成后，在相同拉线高度和测点位置测定拉线至压实成型路基面的高度h3。
[0019]4)填石路基路基松铺厚度和压缩变形率计算。
[0020]进一步，所述步骤3中包含以下分步骤：
[0021]1)现场压实度检测采用压缩率检测方法，采用测量方法检测填石路基的初压厚度和终压厚度，测定压缩率；
[0022]2)根据填石料的最大压缩率和现场压缩率测定值，按式(1)检测填石路基的压实度：
[0023][0024]式中：K为压实度(％)；ε为实测压缩率(％)；ε
max
为最大压缩率(％)。
[0025]进一步，所述步骤4中还包括以下分步骤：
[0026]1)根据最大成型密度和压实度，按式(2)检测现场成型密度：
[0027]ρ＝Kρ
max
ꢀꢀ
(2)
[0028]式中：ρ为填石路基的成型密度(kg/m3)；ρ
max
为填石料原最大成型密度(kg/m3)；K为压实度(％)；
[0029]2)根据检测密度和天然密度，按式(3)填石路基的空隙率：
[0030]n＝(1
‑
ρ/ρ0)
×
100％
ꢀꢀ
(3)
[0031]式中：n为填石路基的空隙率(％)；ρ为填石路基的成型密度(kg/m3)；ρ0为填石料的天然密度。
[0032]采用上述方案后实现了以下有益效果：
[0033]1、本专利技术采用相似级配填石料室内测定填石料的最大成型密度和最大压缩率，相似级配实现了填石料压实过程填充特性和破碎特性相似，能够覆盖现场填石料的级配和破碎特性变化对压实控制标准的影响范围，试验精度高、重现性好，试验材料用量少，劳动强
度低。
[0034]2、本专利技术采用压缩率法测定填石路基压实度，压实度的定义与密度法的压实度定义完全相同，压实控制标准不需要修改，从而实现室内压缩率标准与现场压缩率检测方法的统一，采用最大压缩率计算压实度，得到填石路基压实度的下限值，避免压实度检测值超100％现象。
[0035]3、本专利技术采用最大成型密度法检测填石路基的空隙率，空隙率的定义和控制要求与现行标准要求相同，不需要修改定义、方法与标准；现场成型密度由压实度下限值和最大成型密度检测，测得的空隙率是填石路基测点空隙率的最大值；空隙率检测大大减少现场检测的劳动强度，从而可以加大检测频率，提高检测结果的可靠性。
[0036]4、利用相似级配填石料的成型密度
‑
粗颗粒含量、压缩率
‑
粗颗粒含量和破碎率
‑
粗颗粒含量曲线，现场测定填石料骨架颗粒(石块)含量后，可以实现压实控制一测点一标准，更加精确测定填石路基的压实度和空隙率，评价填石路基的压实效果。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例中最大成型密度试验曲线。
[0038]图2是本专利技术实施例中最大压缩率试验曲线。
[0039]图3是本专利技术实施例中破碎率试验曲线。
[0040]图4是本专利技术实施例中现场压实度检测示意图。
具体实施方式
[0041]下面将结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填石路基压实度和空隙率检测方法，其特征在于：包括根据质量守恒原理，在实验室中采用相似级配填石料试样，从而根据试样测定最大压缩率的压实度计算公式，测定填石料的最大成型密度和最大压缩率，随后在填石路基压缩变形率现场检测现场采用压缩率检测方法，通过测定初压厚度和终压厚度，确定压缩率，根据压缩率测定值和最大压缩率，计算压实度，再根据压实度和最大成型密度，计算压实密度，最后由填石料的天然密度和压实密度，计算空隙率，实现填石路基压实度和空隙率的定量检测。2.根据权利要求1所述的一种填石路基压实度和空隙率检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，采用相似级配填石料试样，通过室内试验测定填石料的最大成型密度和最大压缩率；步骤2，填石路基压缩变形率现场检测；步骤3，填石路基压实度测定与评定；步骤4，填石路基空隙率测定与评定。3.根据权利要求2所述的一种填石路基压实度和空隙率检测方法，其特征在于：所述步骤1中还包括以下分步骤：1)填石料最大成型密度和最大压缩率试验采用相似级配的填石料，相似级配填充特性及破碎特性相似；2)填石料的最大成型密度由若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的成型试验测定，最大成型密度对应最佳骨架颗粒含量；3)填石料的最大压缩率由若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的室内成型试验测定，最大压缩率为若干个不同骨架颗粒含量相似级配试样的最大压缩率，标准压缩率为最佳骨架颗粒含量对应的压缩率。4.根据权利要求2所述的一种填石路基压实度和空隙率检测方法，其特征在于：所述步骤2中包含以下分步骤：1)填筑层开始铺筑前，在等测路基横断面两侧边缘处各打入1根钢棒并固定好，钢棒长度为1m，埋入路基深度不少于0.30m，外露高度不小于铺筑层松铺厚度，并且不小于0.50m，两侧外露钢棒长度大致相等；2)在钢棒上适当位置用油漆划线...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗建青，赵彧，梁军林，彦志铭，杨洋，
申请(专利权)人：广西交通职业技术学院广西大学，
类型：发明
国别省市：