一种回填土密实度现场测定装置以及检测方法与流程

1.本发明涉及e02d1/00技术领域，更具体地，本发明涉及一种回填土密实度现场测定装置以及检测方法。

背景技术：

2.压实填土广泛应用于地基、矿坑回填、道路等工程建设领域，回填土填料复杂，强度低，压缩性高，不均匀性强，工程建设项目在进行填土回填、压实过程中，若不对其压实质量进行控制与检测，在项目施工及运营期极易引发地基不均匀沉降、地基滑移等危害。因此，压实填土密实度检测在当今世界的建设和发展过程中发挥着独特且十分重要的作用。此外，压实填土施工检测点数量大、频次高，快速、高效、准确地对填土压实质量进行检测便显得尤为关键。
3.目前，对压实填土密实度检测的方法灌水灌砂法、物探法和原位测试法。灌水灌砂法是传统检测方法，此类方法虽简单，但是土样需要在实验室内使用烘箱烘干至少8h，耗时长，且一般需对填筑体进行开挖检测，其会对被测体产生破坏性的影响，结果受人为因素影响较大。物探法中常用的方法有地质雷达法、瑞雷波法、附加质量法等，其优点是可以做到无损检测，不会破坏被测体且检测快速、高效，能够反映出填土密实度的基本情况，但误差较大。核子密度仪成本较高，且在使用过程中可能会对人体造成危害，对环境造成污染。原位测试方法已较为成熟，在现场密实度检测中得到了广泛的应用，但测量过程中，人为因素可能导致偶然误差的出现，在相同条件下进行两次试验，试验结果可能存在较大差异，试验时需要多次试验求取平均值，费时、费力。
4.对于现有的回填土密实度现场检测仪，中国专利授权号为cn202175939u的专利，公开了一种土体承载力测试装置，其原理是将一段钢筋竖直下落，通过插入土体的深度来判断该检测点的密实度，其缺点为钢筋在竖直下落过程中容易偏斜，导致其得到的数据存在一定误差，并可能会对操作者造成伤害，且其只能够大致判断某一面土体的密实度。中国申请公开号为cn102109438a公开了一种内置弹簧的手持式土体密实度检测装置，其可以通过弹簧产生的变形和探测杆上对应的刻度标定该点上回填土的密实度，但内置弹簧的装置在短时间内进行高强度的检测时，极易因弹簧疲劳引起的机械误差影响检测结果。

技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种回填土密实度现场测定装置，包括底座平台1、导杆2、重锤3和顶块4，底座平台1和顶块4通过导杆2连接在一起，且底座平台1和顶块4分别位于导杆2的两端，重锤3套在导杆2上，且底座平台1、导杆2、重锤3和顶块4的重心在一条直线上。
6.优选的，所述底座平台1和导杆2固定连接，可以列举的有螺纹连接、销连接、焊接等，更优选为焊接，本技术采用焊接的方式将底座平台1和导杆2连接在一起，使得该测定装置在使用的过程中底座平台始终保持与导杆2相互垂直。
7.本技术中重锤3套在导杆2上，可在导杆上自由下落。
8.优选的，所述顶块4和导杆2固定连接，更优选为通过螺纹连接。
9.本技术中回填土密实度现场测定装置结构简单，操作方便，避免了反复拆解装置，从而提高了检测效率，且采用轻量化设计，检测过程不会对场地造成破坏。
10.在一种实施方式中，所述底座平台1直径为4-6cm，例如4cm，4.2cm，4.5cm，4.8cm，5cm，5.1cm，5.5cm，6cm，优选为5.1cm。
11.在一种实施方式中，所述导杆2的直径为0.1-1cm，例如0.1cm，0.5cm，0.8cm，1cm，优选为0.5cm。
12.在一种实施方式中，当重锤3沿导杆2提升至顶端与顶块4相接触时，重锤3到底座平台1之间的距离为45.7cm，即检测过程中重锤3竖直下落的距离为45.7cm。
13.在一种实施方式中，所述重锤3包括上下接触的第一结构302和第二结构301。
14.优选的，所述第一结构302和第二结构301的形状不做特别限定，本领域技术人员可做常规选择，例如圆柱体、正方体、长方体等，优选为圆柱体。
15.优选的，第一结构302的直径小于第二结构301的直径。
16.优选的，所述重锤3的质量为4-5kg，例如4kg，4.2kg，4.5kg，4.8kg，5kg等，优选为4.5kg。
17.本技术中底座平台1、导杆2、重锤3、顶块4的重心位于同一直线上，可以保证重锤3竖直下落至底座平台1上时力的方向竖直向下，装置对土体作用时不产生弯矩。
18.本发明第二个方面提供了一种回填土密实度现场检测方法，包括下面步骤：
19.(1)选取表面平整回填土层，或对回填土层表面进行整平处理，保证测试区土层表面处于水平；
20.(2)将回填土密实度现场测定装置放置在表面平整的回填土层上，其密实度具有代表性；
21.(3)将重锤3沿导杆2提升至顶部，与顶块4相接触；
22.(4)释放重锤3，使重锤3沿导杆2竖直下落，测定装置贯入被测回填土层中；
23.(5)测量测定装置贯入深度，计算回填土密实度；
24.(6)清理测定装置底座平台1上的回填土。
25.本技术检测方法中，步骤(2)、(3)、(4)的测试状态分别见图3-5。
26.在一种实施方式中，在同一检测点重复步骤(3)-(5)n次，n≥3。
27.在一种实施方式中，在步骤(5)中，测试贯入深度时，至少对三个不同位置的贯入深度进行测量，优选的，在测量贯入深度时，读数精确至0.1mm，最大允许差值应为
±
5％，符合最大允许差值的，将深度测量结果的平均值作为该点的贯入深度。
28.在一种实施方式中，步骤(5)中，计算回填土密实度的方法具体如下式：
29.y＝-0.0855x+0.9874，
30.其中，x为贯入深度，单位为cm；y为回填土密实度。
31.本技术回填土密实度现场检测方法，首先确保被测回填土层表面平整，之后将测定装置平稳放置在回填土层表面，保证装置在使用过程中不发生晃动和偏斜，将重锤3沿导杆2提升至顶部，释放，重锤3竖直下落，测定装置贯入土层中，测量贯入深度，计算被测点回填土密实度并记录数据。申请人意外的发现，当使用本方法时，尤其是底座平台直径为
5.1cm，导杆的直径为0.5cm，重锤竖直下落的距离为45.7cm，重锤的质量为4.5kg，此时在结合本技术中特定的数据记录方法，在实行检测操作时，装置的稳定性好，提高了检测效率和精确度，减小了工作人员的工作量和人为误差。避免了现有技术中测量过程中检测仪偏斜，多次测量数据偏差大等问题。
32.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
33.(1)本技术回填土密实度现场测定装置的适用性强，对于回填土中填料杂乱，粗颗粒较多的回填土同样能够进行快速、准确的检测，多次检测偏差小；
34.(2)本技术中导杆、重锤的设定，保证了重锤能够竖直下落，同时也避免了使用弹簧结构在进行高强度检测时弹簧疲劳导致检测结果产生误差，保证了回填土密实度检测的精确度；
35.(3)本技术中回填土密实度现场测定装置采用一体化设计，原理简单，操作方便，避免了在移动装置对后续检测点进行检测时，反复拆解装置，从而提高了检测效率；
36.(4)本技术装置控制底座平台、导杆的直径在一定的范围内，同时对重锤的质量进行控制，不仅达到了轻量化设计，同时检测过程不会对场地造成破坏；
37.(5)本技术中特定装置，结合特定的回填土密实度的计算方法，能够在检测现场依据实测的落锤深度，快速求取检测点回填土密实度，极大降低了内业的工作量，提高了检测效率。
附图说明
38.图1为本技术回填土密实度现场测定装置的主视图；
39.图2为本技术回填土密实度现场测定装置的俯视图；
40.图3为本技术回填土密实度现场测定装置置于平整的填土层示意图；
41.图4为将重锤沿导杆提升后与顶块接触的示意图；
42.图5为重锤自由下落，贯入土层示意图。
43.其中，1-底座平台；2-导杆；3-重锤；301-第二结构；302-第一结构；4-顶块。
具体实施方式
44.以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
45.实施例
46.实施例1
47.如图1，一种回填土密实度现场测定装置，包括底座平台1、导杆2、重锤3和顶块4，底座平台1和顶块4通过导杆2连接在一起，且底座平台1和顶块4分别位于导杆2的两端，重锤3套在导杆2上，且底座平台1、导杆2、重锤3和顶块4的重心在一条直线上。重锤3包括上下接触的圆柱体形的第一结构302和第二结构301，第一结构302的直径小于第二结构301的直径。
48.底座平台1和导杆2焊接在一起，重锤3套在导杆2上，顶块4通过螺纹与导杆2连接在一起。
49.底座平台1的直径为5.1cm，导杆2的直径为0.5cm，当重锤3沿导杆2提升至顶端与顶块4相接触时，重锤3到底座平台1之间的距离为45.7cm。重锤3的质量为4.5kg。
50.一种回填土密实度现场检测方法，具体如下：
51.(1)选取表面平整回填土层，或对回填土层表面进行整平处理，保证测试区土层表面处于水平；
52.(2)将回填土密实度现场测定装置放置在表面平整的回填土层上，其密实度具有代表性；
53.(3)将重锤3沿导杆2提升至顶部，与顶块4相接触；
54.(4)释放重锤3，使重锤3沿导杆2竖直下落，测定装置贯入被测回填土层中；
55.(5)测量测定装置贯入深度，根据
56.y＝-0.0855x+0.9874
57.，其中，x为贯入深度，单位为cm；y为回填土密实度；
58.(6)清理测定装置底座平台1上的回填土。
59.在同一检测点重复测试3次，锤入部分对三个不同位置进行贯入深度测量。
60.结果见表1。
61.表1
[0062][0063]
此外，在实验室中小型实验结果如下表2。
[0064]
表2
[0065]
检测实验室测密实度检测10.93683检测20.94474检测30.93556

技术特征：

1.一种回填土密实度现场测定装置，其特征在于，包括底座平台、导杆、重锤和顶块，底座平台和顶块通过导杆连接在一起，且底座平台和顶块分别位于导杆的两端，重锤套在导杆上，且底座平台、导杆、重锤和顶块的重心在一条直线上。2.根据权利要求1所述回填土密实度现场测定装置，其特征在于，所述底座平台和导杆固定连接。3.根据权利要求1所述回填土密实度现场测定装置，其特征在于，所述顶块和导杆固定连接。4.根据权利要求1-3任一项所述回填土密实度现场测定装置，其特征在于，所述底座平台直径为4-6cm。5.根据权利要求4所述回填土密实度现场测定装置，其特征在于，所述导杆的直径为0.1-1cm。6.根据权利要求5所述回填土密实度现场测定装置，其特征在于，所述重锤的质量为4-5kg。7.一种回填土密实度现场检测方法，其特征在于，包括下面步骤：(1)选取表面平整回填土层，或对回填土层表面进行整平处理，保证测试区土层表面处于水平；(2)将回填土密实度现场测定装置放置在表面平整的回填土层上，其密实度具有代表性；(3)将重锤沿导杆提升至顶部，与顶块相接触；(4)释放重锤，使重锤沿导杆竖直下落，测定装置贯入被测回填土层中；(5)测量测定装置贯入深度，计算回填土密实度；(6)清理测定装置底座平台上的回填土。8.根据权利要求7所述回填土密实度现场检测方法，其特征在于，在同一检测点重复步骤(3)-(5)n次，n≥3。9.根据权利要求8所述回填土密实度现场检测方法，其特征在于，在步骤(5)中，测试贯入深度时，贯入部分至少对三个不同位置进行贯入深度测量。10.根据权利要求8或9所述回填土密实度现场检测方法，其特征在于，步骤(5)中，计算回填土密实度的方法具体如下式：y＝-0.0855x+0.9874，其中，x为贯入深度，单位为cm；y为回填土密实度。

技术总结

本发明涉及E02D1/00技术领域，更具体地，本发明涉及一种回填土密实度现场测定装置以及检测方法。回填土密实度现场测定装置，包括底座平台、导杆、重锤和顶块。本申请中特定装置，结合特定的回填土密实度的计算方法，能够在检测现场依据实测的落锤深度，快速求取检测点回填土密实度，极大降低了内业的工作量，提高了检测效率。高了检测效率。