轻型触探仪检测填土干密度的尝试

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1、轻便触探仪检测填土干密度的尝试‘王张彬’李广信2(’武汉犬学土木建筑工程学院430072:'清华大学土木水利学院，北京100084)1引言填上压实质量是堤坝、跑道和路基等土工构筑物施工质量控制的重要指标。填土干密度在现场通常采用环刀法和灌砂(水)法进行检测。然而，这些方法费时费力、随机性大，不能适应高强度机械化快速施工的要求。近年来，开发研制了核子湿密度仪、落锤式弯沉仪、“熊猫牌”轻便可变能量动力触探仪、LY一1型路基压实快速测定仪等，实现了填土压实质量检测的快速、高效、无损化[’浏。然而，上述仪器的共同缺点是价格昂贵

2、、操作复杂，不易于基层单位推广。结合“土堤安全性监测诊断体系的研究”课题，笔者尝试将传统的轻便触探仪用于堤防填上干密度的快速检测，在现场做了大量的轻便触探试验和室内土工试验，提出了经验拟合公式，并评价了该方法的合理性及应用前景。2试验概况轻便触探仪是一种常用的动力触探仪器，在岩土工程勘察中通常用于判断场地地基的承载力，评价填土的密实度，以及用作钎探设备在岩溶地区勘探土洞。该仪器具有操作简便、经济快捷等优点。如用于堤防工程土体干密度的快速测定，具有一定的应用前景，但其测试的精度不高。为配合研究工作的开展，选择了湖北省枝江

3、市清水溪水库土坝和附近的三处长江干堤作为试验场地选取不同的点做轻便触探试验，并在测点旁取土样做室内土工试验，测试填土的各项指标，其中三处工点68组相关指标列于表to3试验数据分析3.1-f密度((Pd)与锤击数(Nio)的相关性分析对表I提供的测试数据，进行数理统计分析。针对不同地点、不同土质的填土，采用线性回归、对数回归、多项式回归等手段，进行回归分析，研究Pd与N川的相关性，拟合干密度的经验高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(Na.1999000336)·339·北京2003一10一25-28中国土木工程学会第

4、九届土力学及岩土工程学主全yiE主奎公式。图1,2,3为三处工点填土的相关性分析曲线。表1现场和室内试验结果中码头堤防防汛哨佣基础清水澳水库土坝长合院堤防AILIPdNmQ14PeNintoifPeNm睿PdNinl27.31.46182418.11.6523122.71.5738116.81.3035222.61.39152514.71.6717224.01.6543217.31.4822325.5155282618.11.4016319.71.6032317.81.4734425.81.53262720.31.38

5、22421.41.4635420.71.6039525.61.50272815.51.4015520.31.4927518.91.5356624.11.55312918.01.4915622.81.5723624.41.4232724.51.57313020.31.4516716.71.5043819.11.61323117.41.47l5819.81.4629923.11.58413221.41.4017917.91.4649t024.01.62273311.71.35161023.21.4463II17.21.43

6、213410.7!45171123.21.59421225.01.57253518.71.45191223.11.52541321.21.60153615.61.41111421.11.58223721.91.4719土坝下游探井1520.91.49203816.41.4316I18.91.47401625.01.48203918.41.4117226.81.5871722.21.51214015.21.7118330.41.4531823.31.54194123.61.4818429.81.47111923.41.5

7、9244214.91.56202024.41.48234318.51.55242123.71.44214420.41.52242225.61.44214517.21.46222322.51.46184617.51.5518分析上述三图可见，不同区域、不同土质填土的Pd与N,。的相关性具有很大差异。中码头堤防防汛哨棚基础填土的均匀性较好，因而两者的相关性较好;长合烷堤防填土的均匀性较差，土中含有少量砾石，因而测试数据离散，相关性差;此外，样本数量的大小对相关性的影响也很显著，并且在小样本的条件下，回归方法的不同对二者相关

8、性的影响也很显著，如图3，反之在王钊，等.轻便触探仪检测填土干密度的尝试大样本条件下这种影响可以消减，如图to3.2含水量对干密度及锤击数的影响分析表1数据，还可发现填土含水量的大小对P4与N。，的相关性具有一定的影响，中码头堤防防汛哨棚基础填土的天然含水量大于长合烷堤防填土，因而填土更易于压实均匀，由上述分析可知在此条件Pd与N