CN104631421B - 一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法，它涉及一种取样测密度的装置及方法，具体涉及一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法。本发明为了解决现有道路取芯测路基土密度方法缩短道路使用寿命，工作效率低，且容易阻塞交通的问题。本发明包括环刀、洛阳铲铲杆和锤子，环刀安装在洛阳铲铲杆的前端，锤子用于敲击洛阳铲铲杆的后端。本发明用于路基深层取样测密度。

Description

一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种取样测密度的装置及方法，具体涉及一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法，属于路桥建筑领域。
背景技术
道路工程中，如何安全、高效、经济的获取已建成道路路基深层密度一直是困扰道路从业者的技术难题。公路是一种分层铺筑的大型带状构筑物，对于已经建成的公路，路基被其上面的垫层、基层、面层覆盖，不再像路基施工时裸露在表面，因此无法再利用传统的环刀法、灌砂法等方法获取已建成道路路基土的密度。传统的采取在路面顶部向下钻孔获取路基土芯样测量路基土密度的方法，不可避免的会对路面结构产生破坏，缩短道路的使用寿命，并且由于面层和基层的结构强度较大，传统方法获取路基芯样费时费力，效率较低，并且在公路上进行钻孔取芯作业，难以保证操作人员的安全，为了保证钻孔取芯工作人员的安全，需要封锁道路，导致交通堵塞。
发明内容
本发明为解决现有道路取芯测路基土密度方法缩短道路使用寿命，工作效率低，且容易阻塞交通的问题，进而提出一种适用于路基深层取样测密度的装置及方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述装置包括环刀、洛阳铲铲杆和锤子，环刀安装在洛阳铲铲杆的前端，锤子用于敲击洛阳铲铲杆的后端。
本发明所述方法的具体步骤如下：
步骤一、用洛阳铲在待测公路路基边坡进行横向钻孔作业，使钻孔深度达到指定取样深度；
步骤二、将环刀安装在洛阳铲铲杆的下端；
步骤三、将环刀放置在步骤一中钻孔处，用锤子用力敲击洛阳铲铲杆的上端，使环刀进入钻孔内并达到指定取样深度；
步骤四、将洛阳铲铲杆向环刀与铲杆拧紧方向的反方向轻微旋转、摆动，使连接在洛阳铲杆上的环刀脱离钻孔；
步骤五、将环刀从洛阳铲铲杆上取下，编号并记录下取样点，密封装袋；
步骤六、重复步骤一至步骤五，直到完成所有取样点取样深度处的土样的密度测试工作为止；
步骤七，回填边坡土，整理工具，将所有编好号的含有土样的环刀汇总装袋带回室内，完成室外取样工作。
步骤八、在室内轻旋取下环刀上的刀座和刀口，保证刀体中土样的完整，并用修土刀削去两端余土，使土样与刀体两端齐平；
步骤九、擦净刀体外壁，称取刀体和刀体中土样的总质量m1，并利用刀体中土样，按照《公路土工试验规程》(JTGE40——2007)中的环刀法测量土的含水率ω；
步骤十、抠除刀体中剩余土，擦净其外壁和内壁，称取刀体质量m2g，并利用千分尺测量得到刀体内径D和高度h，然后按照计算得到路基土密度，按照计算得到路基土干密度。
本发明的有益效果是：利用洛阳铲作业到要求的取样深度，然后利用三节环刀获取土样测量路基土密度的方法，既避免了从路面结构顶部向下钻孔取土样作业的困难和危险，又避免了钻孔取土样破坏路面结构、需调动大量人力物力财力等不良因素，达到了安全、高效、经济、对路面结构破坏小且所取土样受扰动小的效果。通过在多条高速公路、一级公路和二级公路上的试验结果可知，该方法切实可行，达到了预期的效果，可以安全、快速、经济地获取已建成道路的路基土的密度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是环刀的立体结构示意图，图3是环刀的分体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于路基深层取样测密度的装置包括环刀1、洛阳铲铲杆2和锤子3，环刀1安装在洛阳铲铲杆2的下端，锤子3用于敲击洛阳铲铲杆2的上端。
具体实施方式二：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于路基深层取样测密度的装置的环刀1包括刀口1-1、刀体1-2和刀座1-3，刀口1-1、刀体1-2、刀座1-3由下至上依次通过螺纹连接，刀座1-3上表面的中部设有与洛阳铲铲杆2下端相配合的螺孔。
本实施方式的技术效果是：如此设置，相比于单节环刀，三节环刀所取土样受浮土和压实效果影响小，使得所取第二节环刀内的土样保持路基土原始压实状态，测量更准确。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于路基深层取样测密度的装置的刀口1-1的内径为40mm，刀口1-1的高度为20mm，刀口1-1的壁厚为2mm～2.5mm；刀体1-2的内径为40mm，刀体1-2的高度为20mm，刀体1-2的壁厚为2mm～2.5mm；刀座1-3的内径为40mm，刀座1-3的高度为20mm，刀座1-3的壁厚为2mm～2.5mm。
本实施方式的技术效果是：如此设置，使环刀1能够方便的进入洛阳铲作业形成的洞体内，减小取土阻力，同时本实用方式不会将浮土带入洞体内，避免了最后测定的土体密度包含部分浮土重塑的影响，本实用新型还避免了刀口部分不满的情况导致的密度测量不准确的问题。其他组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种利用具体实施方式一所述装置进行路基深层取样测密度的方法是通过如下步骤实现的：
步骤一、用洛阳铲在待测公路路基边坡进行横向钻孔作业，使钻孔深度达到指定取样深度；
步骤二、将环刀1安装在洛阳铲铲杆2的下端；
步骤三、将环刀1放置在步骤一中钻孔处，用锤子3用力敲击洛阳铲铲杆2的上端，使环刀1进入钻孔内并达到指定取样深度；
步骤四、将洛阳铲铲杆向环刀与铲杆拧紧方向的反方向轻微旋转、摆动，使连接在洛阳铲杆上的环刀1脱离钻孔；
步骤五、将环刀1从洛阳铲铲杆上取下，编号并记录下取样点，密封装袋；
步骤六、重复步骤一至步骤五，直到完成所有取样点取样深度处的土样的密度测试工作为止；
步骤七，回填边坡土，整理工具，将所有编好号的含有土样的环刀1汇总装袋带回室内，完成室外取样工作；
步骤八、在室内轻旋取下环刀1上的刀座1-3和刀口1-1，保证刀体1-2中土样的完整，并用修土刀削去两端余土，使土样与刀体1-2两端齐平；
步骤九、擦净刀体1-2外壁，称取刀体1-2和刀体1-2中土样的总质量m1，并利用刀体1-2中土样，按照《公路土工试验规程》(JTGE40——2007)中的环刀法测量土的含水率ω；
步骤十、抠除刀体1-2中剩余土，擦净其外壁和内壁，称取刀体1-2质量m2，并利用千分尺测量得到刀体1-2内径D和高度h，然后按照计算得到路基土密度，按照计算得到路基土干密度。

Claims (1)

1.一种适用于路基深层取样测密度的方法，它所使用的路基深层取样侧密度装置包括环刀(1)、洛阳铲铲杆(2)和锤子(3)，环刀(1)安装在洛阳铲铲杆(2)的下端，锤子(3)用于敲击洛阳铲铲杆(2)的上端，环刀(1)包括刀口(1-1)、刀体(1-2)和刀座(1-3)，刀口(1-1)、刀体(1-2)、刀座(1-3)由下至上依次通过螺纹连接，刀座(1-3)上表面的中部设有与洛阳铲铲杆(2)下端相配合的螺孔，刀口(1-1)的内径为40mm，刀口(1-1)的高度为20mm，刀口(1-1)的壁厚为2mm～2.5mm；刀体(1-2)的内径为40mm，刀体(1-2)的高度为20mm，刀体(1-2)的壁厚为2mm～2.5mm；刀座(1-3)的内径为40mm，刀座(1-3)的高度为20mm，刀座(1-3)的壁厚为2mm～2.5mm，其特征在于：所述一种适用于路基深层取样测密度的方法是通过如下步骤实现的：
步骤一、用洛阳铲在待测公路路基边坡进行横向钻孔作业，使钻孔深度达到指定取样深度；
步骤二、将环刀(1)安装在洛阳铲铲杆(2)的前端；
步骤三、将环刀(1)放置在步骤一中钻孔处，用锤子(3)用力敲击洛阳铲铲杆(2)的后端，使环刀(1)进入钻孔内并达到指定取样深度；
步骤四、将洛阳铲铲杆向环刀与铲杆拧紧方向的反方向轻微旋转、摆动，使连接在洛阳铲杆上的环刀(1)脱离钻孔；
步骤五、将环刀(1)从洛阳铲铲杆上取下，编号并记录下取样点，密封装袋；
步骤六、重复步骤一至步骤五，直到完成所有取样点取样深度处的土样的密度测试工作为止；
步骤七，回填边坡土，整理工具，将所有编好号的含有土样的环刀(1)汇总装袋带回室内，完成室外取样工作；
步骤八、在室内轻旋取下环刀(1)上的刀座(1-3)和刀口(1-1)，保证刀体(1-2)中土样的完整，并用修土刀削去两端余土，使土样与刀体(1-2)两端齐平；
步骤九、擦净刀体(1-2)外壁，称取刀体(1-2)和刀体(1-2)中土样的总质量m1，并利用刀体(1-2)中土样，按照《公路土工试验规程》中的环刀法测量土的含水率ω；
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