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1、水电水利水电工程砂砾石料压实质量试验检验规程 密度桶法1 范围本标准规定了密度桶法现场确定砂砾石料的相对密度，以及砂砾石料压实质量现场检测的方法。本标准适用于70m以上砂砾石高坝，70m以下的砂砾石坝可参考使用。2 术语2.0.1 砂砾石料 指粒径不大于600mm的砂、砾石、卵石、漂石的天然混合料。2.0.2 上包线各粒径级累计含量最大值连续绘制的曲线，即最细级配曲线。2.0.3 下包线各粒径级累计含量最小值连续绘制的曲线，即最粗级配曲线。2.0.4 平均级配线各粒径级累计含量平均值连续绘制的曲线，即平均级配曲线。2.0.5 上平均级配线各粒径级累计含量最大值和平均值的平均值连续绘制的曲线，取
2、级配资料中各粒级累计含量的最大值和平均值的平均，即细值平均级配曲线。2.0.6 下平均级配线各粒径级累计含量最小值和平均值的平均值连续绘制的曲线，即粗值平均级配曲线。3 总 则3.0.1 为了规范水电水利水电工程砂砾石密度桶法压实标准的确定方法和压实质量检验方法，提高工程压实质量水平，特制订本规程。3.0.2 本规程用密度桶法确定砂砾石料的最大、最小密度，建立相对密度质量标准关系，对砂砾石料压实质量进行评价。3.0.3 本规程适用于最大粒径600mm范围内的砂砾石料。3.0.4 试验仪器、设备应符合GB/T 15406的要求，并经过检定或校准。3.0.5 本规程中涉及的土工试验，应符合国家和行
3、业有关标准的规定。4 试验用料和级配的确定4.1 试验用料4.1.1 试验用料应与工程实际应用料源一致。4.1.2试验用料采取时应对料场覆盖层、风化层剥离干净，无腐殖土，无杂物。4.1.3将选取的砂砾石料在自然条件下风干，风干后实测砂子含水率不大于0.5%视为风干料。4.1.4剔除大于600mm的砾石后，对风干砂砾石料进行分级筛分制样，分级粒径组按照600400mm，400200mm、200100mm、10080mm、8060mm、6040mm、4020mm、2010mm、105mm、5mm以下共十级，每级制样数量应大于本级试验用料的1.2倍。4.1.5大于100mm的砾石宜用直径环进行分级，
4、小于100mm的砂砾料应采用筛析法进行分级。4.1.6应设置专门的储备场地，将分级好的试验用料进行储存标识，并采取必要的措施防止混合、污染、受潮。4.2试验级配的确定4.2.1按照设计要求和料场复查的结果确定砂砾石料的基本级配线。4.2.2基本级配线应包含上包线、下包线、平均级配线。4.2.3试验级配线宜选择上包线、上平均级配线、平均级配线、下平均级配线、下包线5条级配线。5 试验仪器及设备5.0.1密度桶法相对密度试验施工设备包括自行式振动碾、装载机、推土机、自卸车。振动碾宜采用20t26t。5.0.2试验检测设备 1 密度桶：为带底无盖钢桶。钢桶直径为砂砾石料最大粒径3-5倍，且不大于20
5、00mm；桶高不宜小于最大粒径2倍且不大于1000mm，桶壁厚不小于12mm。结构形式，如图5.0.2；图5.0.2 密度桶结构图2 台秤：称量100kg、最小分度值50g；3 天平：称量2000g、最小分度值0.1g；。4 分级直径环：600mm、400mm、200mm。 5粗筛:：圆孔，孔径100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm、5mm。 6细筛:：圆孔， 圆孔径为5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.075mm。 7 其他：烘箱、瓷盘、炒锅、水平尺、标准砂、盛水容器等。6 相对密度试验方法6.1 试验场地6.1.1 试验场地宜选择在平坦、
6、坚实的基础上，且交通、水电便利等。6.1.2 试验场地基础应进行处理，表面杂物清理干净，用振动碾碾压20遍，直到无明显下沉为止。6.1.3 试验场地布置按试验组合进行，1组试验场地尺寸6m10m。多组同时试验时，相应扩大场地尺寸。6.2 密度桶布置56.2 密度桶布置6.2.1 按试验组合的具体情况布置试验场地。同一砾石含量的级配料应做平行试验，布置2个密度桶。6.2.2 在桶底碾压体表面均匀铺一层厚度为5cm左右的细砂，静压2遍。6.2.3将密度桶安放在细砂上，将其中心点位置对应用灰线标识在试验场外，密度桶中心线应在同一轴线上，桶与桶之间的净间距应不少于3m。试验布置见图6.2.3。 图6.
7、2.3 试验场地布置图(m)6.3 试验组次宜根据上包络级配线、上平均级配线、平均级配线、下平均级配线、下包络级配线5个不同级配，共105组次10桶桶，配制试验用料，进行不同砾石含量时的最大、最小干密度试验，共5组10桶。 6.4 最小干密度试验6.4.1 用量测法或灌水法测定密度桶的体积，精确至1 cm3。6.4.2 按照选定料的级配要求，根据密度桶体积计算试验用料质量,试验用料宜按计算质量的1.2倍制备。6.4.3采用人工松填法进行测定。按级配要求将砂砾料均匀松填于密度桶中。装填时将试样轻轻放入桶内，防止冲击和振动。装填的砂砾石低于桶顶10cm左右。用灌砂法测料顶面到桶口的体积，灌砂法应符
8、合DL/T5356相关规定。6.4.4 称取剩余的试验料质量, 计算装入桶内砂砾料的质量。6.4.5 最小干密度应进行平行试验，两次试验差值不大于0.03g/cm3，取其算术平均值作为该试验级配的最小干密度。6.4.6 按公式6.4.6计算最小干密度 （6.4.6）式中： 砂砾料最小干密度，g/cm3； 密度桶体积，cm3 ； 桶内砂砾料顶到桶口的体积，cm3 ； 配制的砂砾料质量，g； 剩余砂砾料的质量，g。6.5最大干密度试验机械铺6.5.1在最小干密度测试结束后，再均匀地将制备料装入密度桶内，高出桶顶20左右，用类型和级配大致相同的砂砾料铺填密度桶四周，高度与试验料平齐。（如图6.5.1
9、）图6.5.1 最大干密度示意图6.5.2 将选定的振动碾在场外按预定速度、振幅与频率起动，行驶速度2km/h3 km/h，振动碾压26遍后，在每个密度桶范围内微动进退振动碾压15min。在碾压过程中，应根据试验料及周边料的沉降情况，及时补充料源，使振动碾碾磙不与密度桶直接接触。6.5.3 碾压完成后，超出密度桶顶的砂砾石料试样高度应小于10cm，不小于10cm时试验作废，需重做。6.5.4 测定试样体积人工挖除桶上和桶周围的砂砾石至低于桶口10cm左右为止，并防止扰动下部试样。用灌砂法测料顶面到桶口的体积。 6.5.5将桶内试料全部挖出，称量密度桶内试料质量，并进行级配测定。6.5.6 两次
10、平行试验的干密度差值不大于0.03g/cm3，取其算术平均值作为该试验级配的最大干密度。 6.5.7 按公式6.5.7计算最大干密度 （6.5.67）式中： 砂砾料最大干密度，g/cm3； 密度桶体积，cm3 ； 桶内砂砾料顶到桶口的体积，cm3 ； 桶内砂砾料的质量，g。 6.6 相对密度6.6.1 按公式6.6.1计算相对密度 （6.6.1）式中： 相对密度； 砂砾料填筑干密度，g/cm3。 7 质量标准的建立7.0.1 采用6.4、6.5方法同时测定其他级配料的最大最小干密度。7.0.2 根据不同砾石含量对应的最大、最小干密度数值，计算设计要求的相对密度下的干密度值。 按式（67.0.2
11、）进行计算： （7.0.2）式中： 相对密度； 砂砾料干密度值，g/cm3。7.0.3 以干密度为左侧纵坐标，砾石含量为横坐标，相对密度为右侧纵坐标，绘制三因素相关图。如图7.0.3所示。如果曲线未出现峰值点，应进行补点试验。 图7.0.3 三因素相关图7.0.4曲线上峰值点的纵坐标、横坐标分别代表砂砾料的最大干密度和最优砾石含量。7.0.5 根据绘制的三因素相关图确定试验料的最优砾石含量，按照试验料的级配对最优砾石含量料的最大最小干密度进行复核试验。8 施工压实质量检测8.0.1湿密度检测：砂砾石密度检测宜采用挖坑灌水（砂）法进行测定，检测步骤应参照DL5356/T水电水利工程粗粒土试验规程
12、“现场密度试验”的相关要求进行。8.0.2 砾石含量检测：1 将试坑中取出的砂砾石全料，大于100mm的砂砾石料直接称量质量，小于等于100mm的砂砾石料过5mm筛进行筛析，并对筛余和筛底分别称量质量，计算全料砾石含量。2 当大料表面粘附的细颗粒料较多时，应该用毛刷或其它工具将细料和大料分离。8.0.3含水率检测：1 填筑施工前，建立本工程不同砾石含量时，小于5mm或10mm料含水率与全料含水率关系曲线。2 压实质量检测时，检测挖坑取样料小于5mm或10mm料的含水率，并根据挖坑料的砾石含量，在关系曲线上，查出全料的含水率，计算干密度。8.0.4 按公式（8.0.4）计算试样干密度： (8.0
13、.4) 砂砾石料湿密度，g/cm3； 砂砾石料干密度，g/cm3； 砂砾石料含水率，%。计算9 压实质量评价9.0.1用挖坑检测的试样干密度，砾石含量，查三因素相关图，确定压实相对密度。9.0.2 用实测的相对密度和设计相对密度进行比较，评价压实质量。条文说明水电水利水电工程砂砾石压实质量试验检验规程 （现场“密度桶法”）条文说明3 总 则3.0.1 天然砂砾石料被广泛应用于水利水电工程，砂砾石料压实质量好坏直接关系到工程的设计标准和运行安全，天然砂砾石料由于受材料的成因、级配、最大粒径、砾石含量、含泥量等质地影响，其压实性能差异性很大，现行规范规程SL237-54“粗颗粒土相对密度试验”、DL/T5356水利水电工程粗粒土试验规程、NB/T35016土石筑坝材料碾压试验规程附录A“砂砾料原级配现场相对密度试验”中均对砂砾石料的压实标准试验方法有过一定的规定和要求，但都不同程度存在一定的局限性，在现实应用中，由于应用标准方法和对标准理解上的差异，还存在对砂砾石料的压实质量标准的错
