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摘要：文章简要介绍了环刀法在市政路基压实度检测中的运用方法及要点。
关键词：环刀法；压实度；检测
路基压实质量是道路工程施工质量的一项重要的控制指标，压实度是保证道路强度和稳定性的关键，只有对路基结构层进行充分压实，才能有效承担其自重与冲击荷载的作用，保证及延长路基使用寿命。如果路基不稳，就极易在后期造成道路沉降，进而引起路面裂缝、变形等质量病害，降低道路的行车性能。因而必须在路基施工时充分保证其有足够的压实度，这就要求施工后要做好路基压实度的检测工作。
压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。比较常用的路基压实度的检测方法有环刀法、灌砂法和核子密度仪法，其中，环刀法是应用范围较广、技术较为成熟、操作简便的一种路基压实度检测方法。下面笔者将简要介绍环刀法在市政路基压实度检测中的运用。
一.环刀法的特点
环刀法原理就是把土样用标准体积的环刀取出，以得到土样的体积，并可直接称量得到湿土质量，可通过酒精燃烧法或用烘干法测量土样的含水量，这样便可得出该土样的干密度。环刀法检测的是环刀内土样所在深度范围内的平均密度，所测地土层的湿密度受环刀壁厚和环刀内径等因素的影响较大，所以它不能代表整个碾压层的平均密度。
环刀法只适用于测定不含砾石的纯细土及无机结合料稳定细粒土的密度，对于含有粒料的稳定土及松散性材料不适用。
二.检测器具与材料
1.人工取土器：包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统。环刀内径6～8mm，高2～3cm，壁厚1.5～2mm。
2.电动取土器：。由底座、行车轮、立齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。
（1）底座：由底座平台、定位销、行车轮组成。平台是整个仪器支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行车轮供换点取芯时仪器近距离移动用。
（2）立柱：由立柱与立柱组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机的支架。
（3）升降机构：由升降手轮、锁紧手柄组成，供调整取芯机构高底用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯头机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。
（4）取芯机构：由取芯头、升降轴组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头为可换式，另配有相应的取芯套筒、扳手、铅盒等。
（5）动力和传动机构：主要由直流电机、调速器、齿轮箱组成。另配电瓶和充电器。当电机工作时，通过齿轮箱的齿轮将动力传给取芯机，升降轴旋转，取芯头进入旋切工作状态。
（6）电动取土器主要技术参数为：
工作电压DC24V（36A?h）；
转速50～70r/min，无级调速；
整机质量约35kg。
3.天平：感量0.1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1.0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。
4.其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。
三.检测步骤
1.对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水量。
2.用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤：
（1）擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1g。
（2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达一定深度，使环刀垂直打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。
（3）将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直；
（4）将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。
（5）去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。
（6）轻轻取下环盖，用修土刀从边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。
（7）擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量ml，准确至0.1g。
（8）从环刀中取出具有代表性的试样，测定其含水量ω。
3.用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤：
（1）如为湿润的砂土，试验时不需使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平稳地将环刀垂直压下，直至砂土柱突出环刀上端约2cm为止。
（2）削掉环刀口上多余砂土，并用直尺刮平。
（3）在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀反转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。
（4）擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量ml，准确至0.1g。
（5）从环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。
（6）干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中。
4.用电动取土器测定无机结合料稳定细粒土和硬塑土密度的步骤：
（1）装上所需规格的取芯头，在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只车轮打起，四根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中，松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。
（2）将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接入取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器，由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外螺纹上旋抛出地表。因此，将取芯套筒在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。
（3）取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，需装入铝盒，送试验室外备用。
（4）用天平称量土芯加套筒质量ml，从土芯中心部分取试样测定含水量。
5．本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03g/cm3，求其算术平均值。
四.检测结果计算
1.按下列各式分别计算试样的湿密度及干密度：
五.结束语
环刀法具有操作简便、快捷，所需试验器具少等优点，但它也有其自身的缺点，由于试样的质量过小，难免会影响到试验数值的精度和稳定度，从而大大降低检测试验的代表性。
参考文献：
[1] 王朋，赵明阶.公路路基压实度常见检测方法[J].山西建筑.2009，35（5）.
[2] 孙忠义，王建华.公路工程试验工程师手册[M].北京：人民交通出版社.2005.
[3] JTG E40-2007，公路土工试验规程[S].
论文作者:张业平
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/11
标签：路基论文; 试样论文; 刀法论文; 砂土论文; 密度论文; 压实论文; 含水量论文; 《基层建设》2016年11期论文;