[发明专利]风积沙最大干密度的试验方法

说明书

技术领域

本发明属于基础工程和岩土工程路基技术领域，涉及一种风积沙最大干密度的试验方法。此方法确定的风积沙最大干密度值，用于衡量风积沙在天然含水量状态下或洒水状态下机械分层碾压的压实情况。

背景技术

风积沙作为路基填料，其路基的压实与一般粘土路基一样同等重要，最大干密度确定的是否合理对于在相同压实机械、压实遍数压实的风积沙来说，所得压实程度不同，影响工程技术人员对其压实效果的判断。

风积沙最大干密度试验方法不同所得到的风积沙最大干密度值也不同，也较大的影响了压实度的检测结果。若确定的最大干密度值偏大，施工中在一定机械组合情况下压实度难以达到规定的压实标准，一方面造成大量机械台班和人力、物力的浪费，另一方面，所得到的压实度值表面上偏小，达不到规范规定值，监理人员、建设单位管理人员心理不踏实，非常担心在不满足规范规定压实度条件下，能否保证路基稳定，在使用过程中能否保证不出现路基病害，给正常建设管理、工程验收工作带来许多不便；若最大干密度值确定的偏小，利用较小的压实功就可达到要求的压实标准，给工程管理工作也会带来许多麻烦，甚至在道路正常运营过程中出现路基下沉、路面开裂、松散等病害，直接影响到道路的养护质量和服务水平。在路基施工过程中，利用推土机运送和摊平过程中，相当于用推土机进行了稳压，用标准击实法所确定的最大干密度值来衡量压实度，一般可达到90％左右，甚至更高，对于压实标准较低的低等级公路来说已达到规定值，显然，路基并没有压实，这种压实只是表面现象。另一方面，如果利用压路机分层压实，压实度大于100％的点数偏多，也说明压实标准偏低。因而，合理的确定风积沙最大干密度值对于沙漠公路来讲至关重要，也是非常必要的。

按照目前交通部颁布的《公路土工试验规程》提供的确定路基填料最大干密度值的试验方法，可分为标准击实法、振动台法、表面振动仪法等三种试验方法，其中标准击实法较为常用，也较为普遍，具有广泛的实用性，其操作方法具有简单、快速的特点。对于无粘结性材料可用振动台法和表面振动仪确定填料的最大干密度值，但国内还没有较为成熟、性能稳定、符合技术要求的仪器，这给实际施工、科研等造成许多不便。

参照目前《公路土工试验规程》规定的试验方法和试验研究思路，对确定风积沙最大干密度的试验仪器进行了比较和分析，每种试验方法均有各自特点。风积沙在正常情况下呈松散无粘结性，采用标准击实试验在含水量较小或完全干燥时，击实容易震起风积沙，同时将表面振松，有时反而愈击愈松；当含水量较大时，锤击时风积沙四处飞溅，有时还会粘附在击锤上，造成击实功的浪费，因而，采用标准重型击实法确定风积沙最大干密度的准确性有必要深入研究。

发明内容

本发明的目的弥补现有技术的不足，提供一种风积沙最大干密度的试验方法，本方法结合现有技术中在沙漠地区相关课题所取得的研究成果，风积沙在振动状态下可得到相对较大的干密度值，为了更深入了解振动时各个影响因素对干密度值的影响，采用了表面振动压实仪进行对比试验，同时采用可以调幅、调频的振动台进行试验研究，总结其不同振动条件下风积沙密度的变化规律，进而推荐出与工地现场所获试验结果相对应的风积沙最大干密度值室内确定方法，在此基础上，确定了试验仪器和试验方法，为指导和进一步研究压实标准、施工工艺创造了条件。

其技术方案为：

一种风积沙最大干密度的试验方法，包括以下步骤：

1)取沙样经过筛后，筛孔为2mm，将试样在105～110℃下烘干后备用，其烘干时间不少于6h；

2)将振动台固定于砼基础上；

3)将试模固定于振动台上；

4)填料：填料采用三次填料，最后一次填料将风积沙填满试筒并高出试筒约2-3cm；

5)振动：将配重垫块放于沙样上，启动振动台，振动时间分为1、2、3、4、6、8min；

6)刮平：按拟定的不同时间振动结束后，取掉5cm高的活动套筒，采用刮刀、平直尺沿试筒上沿口刮平；

7)称重：用毛刷将试模外缘及底板周围风积沙刷干净，用台称称取试筒风积沙及底板重量，并称取试筒和底板自重计算出风积沙干重；

8)干密度计算：干密度计算时按下列公式

干密度(g/cm³)＝风积沙重量(g)/体积(cm³)

9)绘制振动曲线：以干密度为纵坐标，以振动时间为横坐标绘制出干密度与振动时间关系曲线，曲线上的峰值点为最大干密度和最佳振动时间。