压实度检测是评价土壤力学性质的一种重要方法,在工程领域应用较为广泛。压实度检测灌砂法是其中一种常用的方法,本文将对其原理和操作流程进行详细介绍。
一、原理
压实度检测是指在一定固结应力作用下,用不同的固结方式使土壤体积不断缩小直至不能再继续缩小的程度,即达到最大固结程度。相应的,所达到的固结程度称为最大固结度,用它来表示土壤对外力的抵抗能力,常用的指标是最大干密度和最小体积比。
灌砂法是一种常用的压实度检测方法,主要包括三个步骤:灌砂、隔舱并压实、拆除隔舱并测量。
第一步是灌砂,即用标准砂漏对土壤进行灌砂。砂漏的直径和高度要符合指定的标准,保证砂层形成时的密度和均匀性。同时,要在砂层上部板上装设指示孔,以确定砂层的厚度。
第二步是隔舱并压实,即配备固结机,将砂层分成若干二元室,并进行固结侵彻试验,直至确定最大固结度。取下上部板,并通孔使下隔板升起并与土样结合。然后,降下压实杆,测量下隔板置标孔下部至上隔板的高度,得到压实高度值h。
第三步是拆除隔舱并测量,即取出所有下隔板,测量最终零落高度H,计算出压实后的体积比Vr=(升起高度h+零落高度H)/h。最终通过比较最大干密度和实测干密度的大小,得到土壤最大固结度和压实度。
二、操作流程
1.选择适当的土样
选择适宜的土样才能得到准确的固结数据。一般需要有足够量的土壤,并尽量减少不均匀的现象。土样数量应该根据规范要求进行选择。
2.灌砂
首先在压实机上放置小型模具,装备砂漏,并在模具内依次放入20mm砾石骨料、土样、紧实层(直径30mm及高度10~20mm)。然后在土样上层放置压实杆并连接灌砂漏。开启砂漏,灌砂时要求滴答声清晰均匀、加砂速度适当。
3.压实
当砂层排满后,断开灌砂漏和压实杆的连接。为了防止砂漏的砂粒出现堵住灌沙孔的现象,需要至少在压实前刺穿砂漏内侧的各圆孔。压实的时候,压实杆贯穿整个样品,形成二元室。其中,砂层上部板下设一孔,方便压实后的取样。
4.测量
测量前需要先拆除所有的下隔板,并对样品进行适度的作业,以确保不影响测量结果。这样测量可以得出最大固结度和最小体积比两个重要参数。
三、总结
压实度检测灌砂法是土壤工程测试中一种经典方法,利用固结和压实去评价土壤的性质、性能。通过灌砂、压实和测量等步骤,可得到土壤最大固结度、最小体积比等重要参数,为土壤工程的设计和工程质量检验提供了重要依据。整个操作流程需要仔细、严谨地进行,要符合规范要求,并结合实际情况进行灵活处理。