SDG压实度快速检测方法及误差分析

SDG无核密度仪是一种无损快速的压实土干密度测试仪器,其开发和引进时间较短,缺少使用经验。基于黄土地区古土壤的SDG和灌砂法、烘干法测试结果,分析了SDG标定的作用和效果,SDG测试产生误差的原因,绘制了干密度测试结果的误差分布图。结果表明,标定的作用在于使仪器内置的计算模型与实际更接近,但仍与实际存在差别是其产生测试误差的原因;压实土真实的干密度和质量含水率均会影响SDG干密度测试结果,在质量含水率与干密度组成的坐标系中,干密度测试结果相对可靠的区域为一斜向上的条带状区域;只有当压实土的质量含水率在较小区间分布时,SDG测试得到的不同试样干密度大小排序才和实际一致。     

EDG无核密度仪标定模型与测试误差的试验研究

 EDG无核密度仪是一种无损快速的压实土干密度测试仪器,其在国内的应用经验较少。为研究EDG法干密度测试的准确性和适宜性,从EDG的测试机制出发,基于黄土试样的EDG法、灌砂法和烘干法测试结果,分析EDG法干密度测试产生误差的原因,以及测试误差大小。结果表明土的复合阻抗和电容电阻比均受密度和体积含水量两者的影响是造成EDG法测试产生误差的原因;EDG法干密度测试的误差大小并不是恒定值,而是在某些特定含水率和干密度区间内测试误差较小,其他区间测试误差较大;保证土料的均匀性,控制土料的含水率在较小区间内变化是EDG法干密度测试适用的前提条件;工程实践中宜针对采用的标定模型进行测试误差分析,明确标定模型适用的含水率和干密度范围。     

时域反射法测定黄土含水量的标定试验研究

 为了提高TDR法测定黄土含水量的精度,对TDR土壤水分传感器进行了标定试验,分别通过TDR法与烘干法测定Q3黄土和古土壤的含水率并进行对比分析,探讨了干密度、结构性和土质差异对TDR土壤水分传感器测试结果的影响,并建立了相关数学修正模型。试验结果表明,TDR法含水率测量值较烘干法偏高,干密度变化对TDR法测量结果的影响不可忽略;通过建立考虑干密度影响的经验修正模型对TDR法测量值进行修正,当体积含水率9.2%≤θw≤39.9%时,误差可控制在2%以内,当39.9%≤θw≤46.3%时,误差可控制在3%以内,总体修正效果优于TDR法与烘干法测量数据通过三次曲线拟合建立的修正公式;土的结构性对TDR法测量结果影响不明显,可采用重塑土的室内标定试验代替现场标定试验;黄土与古土壤因土质差异,应分别建立修正模型。     

驻波比法测定黄土含水量的标定试验研究

为提高驻波比(SWR)法测定黄土含水量的精度,对SWR土壤水分传感器进行标定试验,分别通过SWR法与烘干法测定Q3黄土和古土壤的含水率并进行对比分析,探讨干密度、结构性和土质差异对SWR土壤水分传感器测试结果的影响,并建立相关数学修正模型。试验结果表明,SWR法含水率测量值较烘干法偏高,干密度变化对SWR法测量结果的影响不可忽略;通过建立考虑干密度影响的经验修正模型对SWR法测量值进行修正,当体积含水率9.2%≤θw≤39.9%时,误差可控制在2%以内;当39.9%≤θw≤46.3%时,误差可控制在3%以内,总体修正效果优于SWR法与烘干法测量数据通过三次曲线拟合建立的修正公式;土的结构性对SWR法测量结果影响不明显,可采用重塑土的室内标定试验代替现场标定试验;黄土与古土壤因土质差异,应分别建立修正模型。     

扰动土样制备方法研究

基于扰动土样开展土工试验是常见手段,扰动土样制备方法主要有击样法、击实法和压样法等,但不同方法对试验结果有何影响目前研究较少。文章采用击实法和压样法进行了粉质黏土扰动土样制备,考虑了含水率、干密度控制指标,探讨了不同方法下指标与目标值的差异性,结果表明:两种制样方法制得土样含水率、干密度与目标值差值均满足规范中误差范围,验证了采用油压千斤顶制成的制样器械进行压样法的合理性。     

无核密度仪在钢桥面铺装压实度测试中的应用研究

通过比对试验,分析了温度、清洁度以及湿度等因素对无核密度仪测试钢桥面铺装压实度准确性的影响规律进行了研究,并对无核密度仪标定方法进行分析比较,提出了提高无核密度仪测试钢桥面铺装压实准确性的控制措施,可供其它工程参考及借鉴。     

脱湿路径下重塑膨胀土的体变修正与土水特征

采用南水北调中线工程河南南阳试验段重塑中膨胀土为试验土样,完成了5种不同初始干密度试样的脱湿试验和平行收缩试验,推导给出了更为合理的体积修正公式。试验结果表明,膨胀土脱湿路径下的体积收缩对其土水特征曲线（SWCC）影响较大,同一基质吸力状态下,体积修正后的试样饱和度/体积含水率明显高于修正前的饱和度/体积含水率,在吸力越高的区域,差别越明显。以Fredlund-Xing模型和试验结果为基础,建立了能考虑膨胀土体积变化的SWCC模型,并结合前人的试验成果深入分析了初始孔隙比对模型参数的影响规律。最后探讨了反映含水率-吸力-孔隙比关系的土水特征曲面的特性,考虑膨胀土试样体变修正时,孔隙比与含水率之间的函数关系为一个三次多项式,而不是线性关系。     

无核密度仪在环氧沥青路面工程中的应用研究

对沥青路面压实度的检测方法通常有钻芯法、核子密度法、无核密度法等。为了快速无损检测沥青路面的压实质量，本文推荐了比较方便快捷的无核密度法，通过分析2701B无核密度仪使用的影响因素，着重研究温度对于密度测量结果的干扰问题，指出温度对检测结果影响不可忽略，并试图找出温度影响的变化规律从而找出其校正方法。     

改进一步法模型及TDR自适应方法研究

建立土体含水率和干密度与电磁参数间的经验模型是TDR技术在岩土工程中应用的关键。在原一步法模型基础上,分别建立了土体含水率、干密度与土体介电常数等电磁参数间新的经验关系模型,实现了干密度和含水率的解耦计算。分析了击实功、孔隙水电导率、温度等因素对新经验公式的影响。通过标定后,新经验公式计算的干密度相对偏差在±5%以内,含水率偏差在±0.02 g.g~(-1)以内。同时,提出了一种TDR自适应方法,可在现场无标定条件下实现土体干密度和含水率的快速高效测定。     

纳米比亚某沙漠公路路基压实度检测技术的探讨

纳米比亚MR125沙漠公路位于纳米比亚东北的卡普里维省,位于卡拉哈里沙漠盆地,地表土由干旱高原的沉渣和火山岩构成,其上覆盖了一层较厚的粉砂,是一条半沙漠地带的二级公路。土质属砂类土。现场采用核子密度仪测土的干密度和含水量及DCP检测路基现场CBR值。室内通过现场对检测路段土质取样用击实试验确定土的最大干密度和最佳含水量。文章在介绍检测路基填筑料最大干密度及最佳含水量方法的同时,还对现场密度试验采用的核子湿度密度仪法和室内击实试验确定土的最大干密度和最佳含水量适用条件、仪器、方法步骤等做了详细介绍。     

不同干密度下玄武岩残积土土水特征曲线分析

采用美国SOILMOISTRUE综合压力板仪法,测试了原状与重塑玄武岩残积土样在不同密度下的土水特征曲线。试验结果表明:不同干密度下玄武岩残积土的进气值不同,干密度大的土样进气值较小,即相同含水率条件下土样的基质吸力随干密度的增大而增大;当基质吸力超过850kPa后,体积含水率随基质吸力的变化很小,重塑土与原状土土水特征曲线基本平行。进一步地采用Van Genuchten模型(简称VG模型)、Fredlund 3参数模型和Fredlund 4参数模型对试验所测的曲线进行了拟合,结果表明:VG模型能较好地拟合本次试验结果,同时给出了拟合参数,拟合的相关系数均大于0.99;对比Fredlund 3参数模型和Fredlund 4参数模型的拟合数据,可以看出假定残余含水率θr等于0是合理的,三种模型对玄武岩残积土土水特征曲线均具有良好的适应性,但VG模型拟合效果最为良好。     

核子密度仪用于土石混填地基检测适用性研究

开展了核子密度仪应用于不同工况下土石混合料填方地基压实质量检测的适用性研究.结果显示,核子密度仪在各种工况下的含水率测试结果相对准确,而湿密度测试结果则受含石量影响产生不同程度的误差,中低含石量工况下湿密度测试误差较小,大约在5％以下,可以使用核子密度仪进行压实质量检测;而高含石量工况测试误差较大,可能超过10％甚至更...     

压实黄土土水特征对其孔隙结构的响应

干密度和制样含水率是影响压实黄土土水特征曲线的 2 个关键因素。研究旨在从微观角度揭示干密度和制样含水率对压实黄土宏观土水特性影响的机制，为此采集延安新城的填筑黄土，并用静压法制作为 2 组试样：A组制样含水率为 10%，压实为 1.40,1.60,1.80 g/cm~3三种不同干密度；B 组制样含水率分别为 10%,16%(最优含水率)、18%，压实到最大干密度 1.79 g/cm~3。对 2 组试样分别使用接触式滤纸法测得了全范围的增湿土水特征曲线，使用注胶磨片法获得了扫描电镜平面图像，使用压汞法测得了孔隙分布曲线。试验结果表明，A 组不同干密度压实土样的土水特征曲线在残余区基本重合，而在近饱和区和过渡区表现出规律性变化；B 组不同制样含水率压实黄土制样的土水特征曲线也在残余区基本重合，且随着制样含水率增加，其空气阻塞值减小、过渡区吸力范围变宽，由单一增湿模式转变为双增湿模式。通过微结构分析发现，2 组试样的土水特征本质上受孔隙分布的控制，土水特征曲线与孔隙分布曲线的重合点同拐点存在一一对应关系。中小孔隙的分布范围决定过渡区的吸力范围，优势孔隙大小决定过渡区的增湿速率，优势孔隙数...     

基于钻孔式锚固单元体试样的锚-土界面剪切特性研究

为探究土体干密度和含水率对锚杆锚固体-红土界面剪切特性的影响,研制了一种钻孔成孔的锚杆单元体试样制作装置。制备了6组不同土体含水率、不同干密度的红土锚固单元体试样,测试其界面剪切特性,获得了锚-土界面剪应力-剪切位移全过程曲线(τ-s曲线),并同步开展相应土体的直剪试验,获得了土的抗剪强度包线。试验结果表明:随着含水率的降低,土体黏聚力和内摩擦角均呈减小趋势,而随着干密度的增大,土体黏聚力显著增加;随着土体含水率和干密度的增大,锚-土界面剪切τ-s曲线逐渐由应变硬化转变为应变软化,且含水率越高,软化特征越明显;此外,随着土体干密度的增大,锚-土界面剪切强度增加,峰值位移减小,界面剪切刚度增大,而随着土体含水率的增大,锚-土界面剪切强度减小,峰值位移也减小。最后,通过回归分析建立了锚-土界面剪切强度随土体黏聚力和内摩擦角变化的经验公式。     

基于主动加热型FBG的土体干密度原位测量方法研究

针对现有干密度原位测量技术的局限性,提出了一种基于主动加热型FBG的土体干密度原位测量方法(简称H-FBG干密度法),该法通过土体的导热系数,建立温度特征值(Tt)与干密度ρd之间的关系,进而对干密度进行原位测量;在室内试验的基础上,讨论了该方法的最优加热参数,研究了土类型与含水率对测量结果的影响,证明了该方法的可行性...     

无核密度仪在路基压实度中的应用研究

通过灌砂法对砂垫层压实度的检测以及环刀法对路基的压实度检测,对比无核密度仪的检测结果。研究结果表明,无核密度仪的检测结果与环刀法的检测结果比较接近,并根据计算得到了换算系数,为实际工程检测提供了理论参考。     

重塑膨胀土膨胀特性变化规律的试验研究

对南水北调中线南阳中膨胀土重塑样进行了不同初始含水率和干密度下的膨胀力试验和有荷条件下的膨胀率试验,研究了南阳中膨胀土极限膨胀力与初始含水率和干密度、膨胀率与上覆压力之间的规律关系,并建立了能够系统考虑初始含水率和干密度耦合变化的膨胀力与允许膨胀变形关系的计算公式,对科学认识膨胀土性质、优化相关设计具有重要的理论和实践价值。     

饱和粉土变形特性三轴试验

对取自南京市某拟建高速公路路基的粉土,在室内按不同的干密度和含水率进行了试样重塑。按不同干密度和不同初始制样含水率进行饱和三轴固结排水剪切试验,测得不同围压条件下的固结排水剪应力-应变曲线以及有效应力比曲线形态等工程特性。分析了粉土干密度、初始制样含水率和围压对饱和粉土强度的影响。试验结果表明:粉土的强度随干密度的增加而变大,随围压增大而增加;初始制样含水率对粉土的强度有不同程度的影响;粉土的应力应变表现为弱应变软化型。     

沥青路面的无损检测

沥青路面的检测工作一直是沥青道路建设中一个很重要的环节,本文介绍沥青路面的损害机理、无损检测几种常用的方法,着重介绍无核密度仪(PQI)的测量原理、标定及在工程中的应用。     

现场填土条件对SDG土壤密度仪检测结果的影响分析

为提高检测效率和质量,适应现代技术的发展和进步要求,积极引入高科技技术和设备实施工程质量检测是目前的发展方向。目前,比较先进的国家较多采用电子化和数椐处理能力较高的数字化检测设备。SDG土壤密度仪在道路压实度测试过程中,可以将测试信息及时进行反馈,从而为施工质量控制和质量检验提供及时的可靠依据,同时,作为一种无损检测技术具有省时省力、减轻操作人员的劳动强度和提高工作效率的特征。主要探讨了现场填土条件对SDG土壤密度仪检测结果的影响分析。