本發(fā)明屬于路基壓實(shí)度快速檢測(cè)，尤其是涉及一種基于動(dòng)力觸探貫入度的路基壓實(shí)度快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、壓實(shí)度是控制路基施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。在實(shí)際工程中，壓實(shí)度的檢測(cè)方法常見的有灌砂法、灌水法和環(huán)刀法，這些方法是規(guī)范推薦的方法，能較準(zhǔn)確真實(shí)得到壓實(shí)度指標(biāo)，其檢測(cè)結(jié)果可以作為驗(yàn)收依據(jù)。但這些方法也存在缺點(diǎn)：一是對(duì)這些檢測(cè)方法是有損檢測(cè)而且給路基造成的損傷還較大，比如灌砂法和灌水法，均要在壓好的路基上開挖試坑才能實(shí)現(xiàn)；二是這些方法的檢測(cè)速度較慢，以灌砂法為例，對(duì)一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行既要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的挖坑灌砂稱重等試驗(yàn)，又要進(jìn)行室內(nèi)的含水率試驗(yàn)，效率非常低，有時(shí)會(huì)影響工程進(jìn)度，實(shí)際上，對(duì)于某些情況，比如施工方的壓實(shí)度自檢，沒有必要全部采用如此繁瑣的檢測(cè)手段。因此，有必要開發(fā)一種更快捷的壓實(shí)度檢測(cè)方法。

2、動(dòng)力觸探是一種能反映路基承載力或強(qiáng)度等指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段，而承載力或強(qiáng)度往往和壓實(shí)度緊密相關(guān)，因此采用動(dòng)力觸探來(lái)檢測(cè)路基壓實(shí)度，從技術(shù)上是可行的。動(dòng)力觸探可分為超重型、重型和輕型三種型式，其中輕型動(dòng)力觸探最為輕便，無(wú)需借助大型機(jī)械設(shè)備，靠人力即可完成。常規(guī)輕型動(dòng)力觸探采用的是10kg的落錘，以貫入30cm的錘擊數(shù)作為檢測(cè)值。已經(jīng)有采用輕型動(dòng)力觸探方式進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)的嘗試，但這些嘗試依然存在一些缺陷，主要體現(xiàn)在檢測(cè)精度和適用性上。對(duì)路基而言，其碾壓施工過程是分層的，壓實(shí)度的檢測(cè)也是分層進(jìn)行的，每層路基碾壓后的厚度大部分都小于輕型動(dòng)力觸探貫入目標(biāo)值30cm。當(dāng)貫入深度達(dá)不到30cm時(shí)，必須進(jìn)行折算，這種折算會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的誤差。其次，10kg的落錘沖擊能較大，每次落錘貫入深度較大，很難精準(zhǔn)地使總貫入深度達(dá)到預(yù)定值，這同樣會(huì)引起誤差，因?yàn)殡x預(yù)定值越遠(yuǎn)，換算引起的誤差會(huì)越大。再次，常規(guī)動(dòng)力觸探以貫入度為目標(biāo)，比如常常以貫入30cm計(jì)一次錘擊數(shù)，實(shí)際上貫入30cm所需要的錘擊數(shù)基本不可能是一個(gè)整數(shù)，因?yàn)樘綏U貫入深度很難恰好為30cm分毫不差。另外，貫入深度一般以路基孔口為參照物，在貫入過程中，由于孔口會(huì)由于擠壓和振動(dòng)變形或垮塌，也使得貫入深度測(cè)量難以精確。有的嘗試是采用多個(gè)30cm貫入度的累計(jì)錘擊數(shù)和累計(jì)貫入度擬合獲得相對(duì)密度或最大干密度等與壓實(shí)度類似或密切關(guān)聯(lián)的指標(biāo)，這種方法不適用路基分層碾壓分層檢測(cè)的需要，路基分層一般不超過30cm。因此，有必要對(duì)輕型動(dòng)力觸探裝置和檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)，使其更好適應(yīng)壓實(shí)度的檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于動(dòng)力觸探貫入度的路基壓實(shí)度快速檢測(cè)方法。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種基于動(dòng)力觸探貫入度的路基壓實(shí)度快速檢測(cè)方法，該方法采用一種輕型動(dòng)力觸探裝置，該輕型動(dòng)力觸探裝置結(jié)構(gòu)為：包括探桿裝置和孔口凳；

4、所述探桿裝置，包括落錘、探桿、探頭和可調(diào)定位環(huán)；探桿的底端安裝探頭，在探桿的中部固定設(shè)置有擴(kuò)徑段；所述落錘滑動(dòng)套裝在擴(kuò)徑段以上的探桿桿段上；在探桿上設(shè)置有兩段標(biāo)尺，其中，第一段標(biāo)尺，設(shè)置在擴(kuò)徑段以下的探桿桿段上，用于指示探桿向下貫入的深度；第二段標(biāo)尺，設(shè)置在擴(kuò)徑段以上的探桿桿段上，用于指示落錘的落距；在擴(kuò)徑段以上的探桿桿段上設(shè)置可調(diào)定位環(huán)，可調(diào)定位環(huán)套裝在探桿上，并且在可調(diào)定位環(huán)上設(shè)置一頂緊螺釘，通過調(diào)節(jié)該頂緊螺釘，能夠調(diào)整可調(diào)定位環(huán)在探桿上的定位位置，進(jìn)而結(jié)合第二段標(biāo)尺來(lái)確定試驗(yàn)時(shí)落錘的落距；

5、所述孔口凳用于與探桿裝置配合使用，孔口凳包括一個(gè)凳面和支撐凳面的凳腿，凳面的中心部位設(shè)置有通孔，用于探桿貫穿其中；孔口凳的凳面上設(shè)置有讀數(shù)探頭，用于輔助讀取探桿上的第一段標(biāo)尺的讀數(shù)；孔口凳的凳面上設(shè)置有多個(gè)彈性支撐輪單元，呈圓周均布在通孔的周圍，用于對(duì)探桿進(jìn)行彈性滾動(dòng)支撐；孔口凳的凳面的底面連接有鉛錘，用于作為探桿垂直度的參照物；

6、路基壓實(shí)度快速檢測(cè)方法如下：

7、步驟1：在工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試之前，采用所述輕型動(dòng)力觸探裝置進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，得到與路基要求的壓實(shí)度df相對(duì)應(yīng)的落距h下每錘擊n次的貫入度pl，以此作為工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；包括以下步驟：

8、步驟1.1，取路基工程現(xiàn)場(chǎng)相同的土樣，在試驗(yàn)坑中制成壓實(shí)度為d的試樣，d與工程現(xiàn)場(chǎng)要求的壓實(shí)度df接近或相等；

9、步驟1.2，對(duì)試驗(yàn)坑中土樣，采用所述輕型動(dòng)力觸探裝置進(jìn)行檢測(cè)，得到設(shè)定落距h下每n次錘擊的貫入度p；

10、步驟1.3，重復(fù)上述步驟1.1～步驟1.2，進(jìn)行不少于三組試驗(yàn)，每組試驗(yàn)中壓實(shí)度d大于和小于現(xiàn)場(chǎng)要求壓實(shí)度df的試樣分別不得少于一個(gè)；

11、步驟1.4，分組繪制壓實(shí)度d-貫入度p曲線，并推求本組試驗(yàn)中與df相對(duì)應(yīng)的貫入度

12、步驟1.5，取多組試驗(yàn)pli的算術(shù)平均值為pl，pl即為工程現(xiàn)場(chǎng)要求的壓實(shí)度df相對(duì)應(yīng)的落距h下每錘擊n次的貫入度，以此作為工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)；

13、步驟2：根據(jù)步驟1確定的工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，采用所述輕型動(dòng)力觸探裝置進(jìn)行工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，步驟如下：

14、步驟2.1，根據(jù)要求，確定工程現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)點(diǎn)位置并做好標(biāo)記；

15、步驟2.2，對(duì)單一檢測(cè)點(diǎn)，采用所述輕型動(dòng)力觸探裝置進(jìn)行檢測(cè)，得到落距h下每錘擊n次的貫入度，記為pf；

16、步驟2.3，當(dāng)pf不大于pl時(shí)，判定該檢測(cè)點(diǎn)壓實(shí)度合格，否則不合格；

17、步驟2.4，重復(fù)步驟2.2～步驟2.3，完成所有檢測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)。

18、在上述技術(shù)方案中，采用所述輕型動(dòng)力觸探裝置進(jìn)行檢測(cè)，得到落距h下每n次錘擊的貫入度的過程如下：

19、(1)將孔口凳穩(wěn)固放置于目標(biāo)位置，將探桿裝置的探桿貫穿在凳面中心的通孔中并立于待測(cè)目標(biāo)上，由孔口凳的彈性支撐輪單元對(duì)探桿進(jìn)行彈性滾動(dòng)支撐，使得探桿處于通孔的中心位置，然后參照鉛錘，手動(dòng)調(diào)整探頭位置，進(jìn)而調(diào)整探桿至垂直狀態(tài)；

20、(2)進(jìn)行預(yù)打：提升落錘，對(duì)探桿的擴(kuò)徑段進(jìn)行錘擊，錘擊1-3次，作為對(duì)探桿的預(yù)打，使探頭初步置入待測(cè)目標(biāo)土體中，穩(wěn)定在其中；

21、(3)預(yù)打完畢后，調(diào)整可調(diào)定位環(huán)的位置，設(shè)定好落錘所需的落距h，可調(diào)定位環(huán)的底面對(duì)應(yīng)第二段標(biāo)尺的讀數(shù)即為落錘所需的落距h；然后以讀數(shù)探頭頂端對(duì)準(zhǔn)探桿的第一段標(biāo)尺的位置，作為第一段標(biāo)尺的讀數(shù)，記為p1；

22、(4)開始正式動(dòng)力觸探：將落錘提升至可調(diào)定位環(huán)底面，使落錘按所需的落距h，錘擊探桿上的擴(kuò)徑段n次，然后停止錘擊，再次讀取此時(shí)探桿上第一段標(biāo)尺的讀數(shù)，記為p2；

23、(5)按公式p＝p2-p1，獲得本次檢測(cè)中在設(shè)定落距h下每n次錘擊的貫入度p。

24、在上述技術(shù)方案中，探桿直徑為20-30mm。

25、在上述技術(shù)方案中，探頭為圓錐形，錐角為50-70度。

26、在上述技術(shù)方案中，擴(kuò)徑段的直徑為55-60mm。

27、在上述技術(shù)方案中，落錘的質(zhì)量為6-8kg。

28、在上述技術(shù)方案中，第二段標(biāo)尺自擴(kuò)徑段的頂面由0mm開始沿桿段向上標(biāo)注，最大標(biāo)注尺寸為600mm。

29、在上述技術(shù)方案中，通孔的直徑為45-50mm。

30、在上述技術(shù)方案中，讀數(shù)探頭采用一個(gè)傾斜設(shè)置的彈性金屬片，其底部通過螺栓固定安裝在凳面上，其頂端用于指向探桿上的第一段標(biāo)尺，指向的位置作為第一段標(biāo)尺的讀數(shù)，從而精確的讀取試驗(yàn)時(shí)探桿裝置的貫入深度。

31、在上述技術(shù)方案中，彈性支撐輪單元的數(shù)量為3-4個(gè)。

32、在上述技術(shù)方案中，所述彈性支撐輪單元包括安裝槽、支撐桿、滑塊、滾輪和彈簧，安裝槽固定設(shè)置在凳面上，并且沿凳面上的通孔的徑向設(shè)置；所述滑塊滑動(dòng)安裝在安裝槽中，滑塊能夠沿通孔的徑向滑動(dòng)；支撐桿的尾端固定連接在滑塊上，支撐桿的前端安裝滾輪；所述彈簧安裝在滑塊尾部，用于為滑塊提供指向通孔中心方向的彈力，使?jié)L輪能夠彈性接觸探桿，這樣呈圓周均布的多個(gè)彈性支撐輪單元的滾輪能夠?qū)ω灤┩椎奶綏U進(jìn)行彈性滾動(dòng)支撐。

33、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

34、(1)與常規(guī)的灌砂法、灌水法和環(huán)刀法相比，本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、對(duì)已壓實(shí)路基損傷小，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)開始后無(wú)需再進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)即可得到路基壓實(shí)度。

35、(2)本發(fā)明采用的輕型動(dòng)力觸探裝置刻有兩段毫米級(jí)的標(biāo)尺(即第一段標(biāo)尺和第二段標(biāo)尺)，而且采用了帶讀數(shù)彈性金屬片的孔口凳代替易變形的路基孔口作為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，貫入度測(cè)量精度更高，因此壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果精度更高。

36、(3)本發(fā)明的輕型動(dòng)力觸探裝置通過可調(diào)定位環(huán)結(jié)合第二段標(biāo)尺可以方便、精確的調(diào)節(jié)設(shè)定測(cè)試時(shí)落錘所需的落距，在測(cè)試過程中，只需將落錘手動(dòng)提升至可調(diào)定位環(huán)的底面(即進(jìn)行準(zhǔn)確定位)，再自然下落，即可錘擊探桿的擴(kuò)徑段，從而使整個(gè)探桿產(chǎn)生向下的沖擊力，這種方式，能夠保證每次落錘的落距均相同，而且操作十分方便。

37、(4)本發(fā)明采用的輕型動(dòng)力觸探裝置的孔口凳上設(shè)置了多個(gè)彈性支撐輪單元，呈圓周均布在通孔的周圍，用于對(duì)探桿進(jìn)行彈性滾動(dòng)支撐。測(cè)試時(shí)，探頭和探桿需要從上至下貫穿凳面的通孔進(jìn)而使探頭插入待檢測(cè)的目標(biāo)，在貫穿通孔的過程中，由于探頭的最大直徑部位要大于探桿的直徑，因此，多個(gè)彈性支撐輪單元能夠被撐開，使得探頭能夠貫穿通孔，并且試驗(yàn)過程中所述多個(gè)彈性支撐輪單元能夠?qū)μ綏U保證良好的彈性滾動(dòng)支撐作用，使得探桿處于通孔的中心位置；同時(shí)，由于彈性支撐輪單元的前端是采用的滾輪與探桿進(jìn)行滾動(dòng)接觸，因此，對(duì)探桿的摩擦力非常小，不會(huì)影響錘擊效果。此外，孔口凳底面還設(shè)置了鉛錘，作為探桿垂直度的參照物，在鉛錘與上述彈性支撐輪單元的共同作用下，可以調(diào)整探桿的垂直度(由于通孔的孔徑大于探桿的孔徑，并且多個(gè)彈性支撐輪單元對(duì)探桿進(jìn)行著彈性滾動(dòng)支撐，因此，探桿的垂直度是可調(diào)的；并且由于多個(gè)彈性支撐輪單元對(duì)探桿的支撐部位是穩(wěn)定的處于通孔的中心，因此，只需要調(diào)整探桿底端探頭的位置，即可參照鉛錘來(lái)調(diào)整探桿的垂直度，使探桿保持在所需的垂直度)。

38、(5)本發(fā)明采用的輕型動(dòng)力觸探裝置，更為輕便，減輕了檢測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，落錘的重量在7.5kg左右，每次錘擊產(chǎn)生的貫入度較小，也減小了探頭穿透測(cè)試路基層進(jìn)入非測(cè)試路基層的概率。

39、(6)與其他的動(dòng)力觸探作為檢測(cè)手段的方法相比，一般方法記錄每貫入特定進(jìn)尺如30cm所需的擊數(shù)n，但實(shí)際擊數(shù)為n時(shí)貫入度往往會(huì)大于30cm，會(huì)因?yàn)檫^度貫入引起測(cè)量誤差。而本發(fā)明的方法采用特定落距下、特定錘擊數(shù)(一般為10～15)對(duì)應(yīng)的貫入度作為測(cè)量指標(biāo)，避免了過度貫入引起的誤差。