[发明专利]一种快速获取粗粒土密度的现场试验方法及其所用的装置

说明书

本发明公开了一种快速获取粗粒土密度的现场试验方法所用的装置，包括有U形结构的充气仓，充气仓的顶板下方设有弹性测试膜，弹性测试膜的头端固定在内侧壁上，在充气仓顶板上设有抽气筒、进气仓库和气压计，进气仓处设有流量计，进气仓上方设有打气筒。使用本发明的装置进行试验，试验相对简单，试验精度较高，而且可以适应不同的试坑环境。

技术领域

本发明涉及一种岩土原位试验装置，特别是一种快速获取粗粒土密度的现场试验方法及其所用的装置。

背景技术

目前在岩土密度检测方面，有环刀法、核子密湿度仪法、挖坑灌水、灌沙法、瑞利面波法。对于含超径颗粒的粗粒土而言，密度检测时无法采用细料土才适用的环刀法取样；瑞利面波法离散性较大，无法量化密度；核子密湿度仪法需打孔放置探测管，在粗粒土中难以打入放置孔；综合比较下来只有挖坑灌水、灌沙法适用于粗粒土密度检测，得出的参数也简单明了。

但是挖坑灌水、灌沙法在粗粒土中应用时工作量非常繁重，水利水电工程粗粒土试验规程（DLT5356-2006）12.1.4条中，标定采用粗粒土填料密度检测时的试坑直径与试样中最大颗粒直径之比不应小于5，深度与试坑直径之比宜为1.2-1.4，试坑直径大于20cm。公路工程和水利水电工程中的粗粒土填料颗粒较大，最大颗粒径通常为10-15cm左右，按照规程规定所挖试坑直径不得小于50-75cm，深度60cm-105cm，试坑体积0.94m³-1.86m³。导致试坑需要的填料较多，现场试验过程中需要大量的填料，搬远比较麻烦，倒是试验时间比较长。

而且粗粒土采用灌水、灌沙法进行密度检测一方面灌水、灌沙量较大，在试验场地上来回搬运较麻烦，现场操作步骤相对复杂。水、沙要分批灌入试坑，误差一直累积在试验结果中。

另一方面，灌水和灌沙法都要求试坑顶部平整，在开挖前要求进行细致的修正工作，对于粗粒土这种粒度成分和分布极度不均匀体很难保证试坑表面的平整度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种快速获取粗粒土密度的现场试验方法及其所用的装置。使用本发明的装置进行试验，试验相对简单，试验精度较高，而且可以适应不同的试坑环境。

本发明的技术方案：一种快速获取粗粒土密度的现场试验方法，包括有以下步骤：

A、按试验检测规程选择试验点，清除试验点表面浮土；

B、将充气仓的打气筒压到最低状态，用抽气筒将充气仓中的气体排空至弹性测试膜紧贴充气仓顶盖为止，并记录充气仓内的气压记为；

C、将充气仓放置在试验点处，并使充气仓底部与试验点地面接触；

D、采用打气筒打气，直至充气仓压力大于外部大气压时停止打气，并记录下充气仓内此时的气压记为P₁，以及此时充气仓上的流量计读数记为；

E、在充气仓触地外围做标记圈后，将充气仓取走；

F、重复步骤B的动作，直至充气仓内的气压降至为止；

G、用与灌水、灌沙法相同的开挖方法，开挖出试坑，试坑平面范围小于步骤E标记圈范围，开挖出粗料土的质量记为，并取部分代表性填料采用烘干法或酒精燃烧法测取试坑填料的含水量；

H、将充气仓放回标记圈，采用打气筒向充气仓内打气，直至充气仓内气压达到时，记录此时流量计的流量读数记为；

J、通过下式得到粗粒土的湿密度和干密度：

湿密度：；

干密度：。