路基压实度振动试验探究.doc

路基压实度振动试验探究摘要：振动压实度检测方法的进一步研究为开发一种准确、快速、无损检测压实度仪提供了试验依据，对工程实际测量具有重要的意义。据此，本文就振动压实度检测方法的具体实施进行了分析。 关键词：压实度；含水量；瞬态冲击振动 1 前言 瞬态冲击振动检测法是以振动波在不同密度介质中传播衰减快慢不同为基本原理的一种压实度无损检测方法，通过大量的试验数据找出能够反映压实度变化的特征参数，进而研制一种快速无损检测压实度的仪器—压实度检测仪，使其具有准确、方便、快捷、安全的特点，能够满足现代化施工快速准确检测压实度的要求，降低公路施工质量的检测成本和检测周期。 2 试验的准备 2.1 土壤的准备 首先选定土槽内的砂性土作为试验用土，在砂性土的范围内规划用土范围(3×20m)作为试验用土，然后对试验用土进行翻松，并注水闷制，首先得到含水量均匀的湿土，然后按照试验要求，把试验用土平均分为5块，对5块土分别配置不同的含水量，从而得到不同含水量的试验用土(含水量分布在最佳含水量附近)，并进行充分翻土、搅拌，最后得到含水量均匀的湿土。 2.2 试验工具与仪器 （1）试验用土的准备:准备3m×4m的砂性土5块，分别为l#～5#。 （2）加速度传感器的准备:本次试验准备2只型号为ARF-A应变式加速度传感器，用来测量瞬态冲击振动时产生的振动加速度信号，分别贴在重锤和六方钢的表面，量程为20m/㎡，为全桥测量电路。 （3）数据采集仪器:采用DEWE-2010动态数据采集仪，测量时选择其中的两个通道对信号进行采集，采样频率为5000Hz。 （4）重锤:并作为无损采集方式时的信号采集装置放置在试验用土的表面，在重锤顶部与加速度传感器相连接，使重锤和试验用上表面要紧密接触，才能获得真实的加速度响应信号。 （5）六方钢:作为有损采集方式时的信号采集装置并贯入到土体一定深度，在六方钢顶部贴上加速度传感器进行加速度响应信号采集。单圆锥头六方钢两根，六方部分公称尺寸为S20，长度为250mm，其中150mm为锥状，贯入深度为150mm。 （6）击实锤:主要用来做自由落体运动对地面进行瞬态冲击，提供一个瞬态冲击振动信号。由于击实锤质量适中，有导向套，落点准确，锤击高度相同，能充分保证击实能量的一致，落锤质量为4.5kg。 （7）振动压路机:厦工集团XG6131D串联式振动压路机，振动频率分别为30/35/40Hz三个频段，质量是13000kg，用于对试验用土进行振动压实，使试验用土达到一定的压实度。 2.3 土壤最大干密度和最佳含水量的测量 试验用土的级配良好，按土工试验规程(JTJ-85)的要求，采用标准重型击实法测定土壤的最佳含水量和土壤最大干密度。 （1）击实试验 将试验用土分别制成五份不同含水量的试样，用相同的击实功，分别对每一份不同含水量的试样进行重型击实，然后测量每份试样的含水量ω和干容重yd，绘制yd-ω关系曲线即为击实曲线，击实曲线的峰值即为最大千容重ydmax，最大干容重所对应的含水量为最佳含水量ωop。 本次击实试验采用的是重型击实，钢锤重4.5kg，钢锤的冲击落距为45cm，将试验用土分为五层进行冲击击实，对每层冲击27次，土体体积为l000m?，每m?土壤受到的击实功都是固定的，均为0.273kg*m/cm?。 （2）实验的仪器及设备 Wj-1型手提击实仪(重型)、天平、台秤、烘箱、铝盒、盛土盘、修土刀等。 （3）操作步骤 l)取试验用土15kg进行风干，并制定5种不同含水量的土样，每种含水量的试验用土的质量为3kg，每种土的含水量依次相差2%左右，将配置好含水量的土样进行闷土24小时。 2)将击实筒放在坚硬的地面上，取其中一份土样，分5次倒入筒内用击实锤击实，每层击27次，击实锤应自由垂直落下，落距为45cm，击实前应整平土面，必须使落锤点均匀分布于试样表面。 3)第一次击实后将试样表面“拉毛”，然后再装上套筒，重复上述步骤进行第二层及第三层击实，使击实好的土样高度略高于下筒筒顶。 4)击实完后，以落锤和压板压住土样，小心取出上部套筒，然后用修土刀将下部圆筒上略高出的土样削去，削至与圆筒边缘齐平为止。 5)将下部圆筒取下，擦净圆筒外壁，在台称上称出圆筒及击实土样的重量Gl。 6)将筒内击实后的土推出，然后在盛土器内将土样部分分成两半，以一半的中心处取出两个试样分别装入铝盒，并称重，测定其含水量。 7)将称重后的铝盒和土样放入烘箱，在115℃的温度下烘12小时后取出称重，并测定其含水量。 8)取其它试验土样，重复上面的步骤，对土体进行测试。 3 试验方法及步骤 采用正交试验法对土壤压实度、土壤含水量、信号采集距