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填土密实度检测仪及地基承载力现场检测仪使用说明书
发布时间:2013-08-25 点击量:1718

 

填土密实度检测仪及地基承载力现场检测仪
 使用说明书
 
填土密实度现场检测仪*贯入阻力仪*操作使用说明
填土密实度检测仪*贯入阻力仪:电子智能30厘米贯入仪又叫填土密实度检测仪,用于检测回填土的干密度和均匀性,可节省取代环刀法灌沙灌水法在施工现场大面、的检查填土质量,减少土工化验工作量,缩短工期,填土密实度检测仪适合于施工单位分层碾压分层检验,填土密实度检测仪贯入阻力仪也适用于质检和监理公司抽检任意层,填土密实度检测仪还适合于大专院校现场教学学习做土工实验,填土密实度检测仪没有放射线核污染,且价格低廉,体积小,便于现场携带。
填土密实度检测仪早已于1982年列入标准,在美国、日本、俄罗斯等国的工程建设中广泛使用,并于94年正式列入我国标准规范新标准号为:GB50021-2002还陆续列入地基设计规范、地基处理技术规范、地基施工质量验收规范中。填土密实度检测仪目前已广泛应用于国内的工民建筑、公路、铁路、道桥、市政排水、输油管线、水利、筑坝、堤防、灌渠、水库建设,机场跑道工程中。以往取一组环刀,三次燃烧至少需要8小时,结果出来时远远滞后于工程进度,对当时的现场离工失去指导意义。当发现检验指标不合格或有问题时,现场填方早覆盖两三层土了。而用贯入法一组试验zui多15-20分钟,、快速、解放生产力。由于填土密实度检测仪的探测深度30厘米,还可加长到1.5米,所以又能及时发现软弱点和底部隐患,保证施工质量。
30厘米贯入仪(填土密实度检测仪)是基于土工试验中:土的贯入度与土的干密度之间的相关关系:土的贯入度和含水量之间的关系以及土的含水量与密实度的关系,通过大量的贯入度与环刀法平行对比试验并建立回归方程,率定出土的贯入阻力与干密度间相关数据表。下面分别介绍填土密实度检测仪的装配操作试验方法:
电子30厘米贯入仪(填土密实度检测仪)共分三种规格:200N适合现场取土在环刀里试验。600N和1000N(填土密实度检测仪)用于直接在现场对30厘米碾压层做分层检验,也可加长杆做深层抽检。一般600N仪器适合于测砂性土、粉土、沉积土、素土,1000N的仪器适合于测老黄土、粘性土、红粘土、混合土。注意它们的区别在于:机壳上有标志;使用者也可用红油漆在显著位置自做记号。千万不要超负荷使用填土密实度检测仪,以免损坏传感器。
仪器的装配填土密实度检测仪)
(一)组装手柄:填土密实度检测仪的机芯与传动轴是连接一体的,手柄与机壳轴杆形成T字形垂直状态。平时不要旋转手柄,更不得用旋转手柄的方法于拆卸传动轴,摇晃,扭动以免损坏机芯,影响仪器精度。
(二)装电池:填土密实度检测仪的后端盖里装有电池,将后端盖逆时针拧开,盒内标有“+、-”极,按标记极性装配电池。
(三)配探杆、探头:填土密实度检测仪箱中有两种探杆两种探头,测试前先将探杆和探头连接起来,再与主机连接。一般200N的仪器常用Φ7mm的锥形细探杆配粗探头。当需要抽检底层60厘米到一米深层时,还可加长探杆,可与厂家提出要求另配加长探杆。注(使用前应检查探杆与探头之间,探杆与主机轴之间的螺丝纹扣必须拧紧,不得松动,以免探杆扭动变形或折断。)
操作使用说明(填土密实度检测仪)
1. 开机后正常显示 yyyy , 稍后显示一个初始值
2. 【清零】键:测量之前,仪器显示初值,按此键清零。
3. 【峰值】,【存储】键:按下【峰值】键左侧的指示灯亮,再按【存储】键屏幕显示cccc可瞬间保留测试结果,此值存储后,*次存存储值编号为1,第n几次存储则编号为n。存储完一个数据后接着测量时请按【随动】键,左侧的指示灯灭,可接着测量
4. 想查看存储的值,开机显示 yyyy 时,按存储键,屏幕开始先显示编号,然后再显示值.
5. 如果想删除存储器的值,先按存储键,再长按 清零 键,直至屏幕显示 clcl.
操作方法(填土密实度检测)
(一)事先在碾压完好的被测面上钻一个直径大于2厘米、深度约为8~10厘米的孔。打开仪器电源开关预热2分钟,按【清零】键调零,当手柄提起时,表屏上应显示“0000”,然后两手握住手柄,贴近双膝做为依托,将探头对准被测点加压垂直贯入土中,当测试深度达到10厘米或标准深度时,应立即对准被测点加压垂直贯入土中,当测试深度达到10厘米或标准深度时,按下【峰值】键,左侧的指示灯亮,再按【存储】键可瞬间保留测试结果,然后按【随动】键再进行下一点测试,(表屏上的读数为贯阻力值,用P表示,单位为N牛顿)。
(二)取平均值:在每层施工作业面上可任意选点检验碾压质量,一般按施工规范规定,每10米取7~8个点为一组数据,然后计算出平均值,以备查表。
P——仪器的读数值牛顿(N)
Rd——干密度值
Wo——含水量
(三)数据表:填土密实度检测仪*贯入阻力仪出厂时配有P值和Rd(干密度值之间)的数据对应表供使用参考,由于各地土质不同,所以,使用者应自己取几组环刀做率定试验,找出一个修正系数,在本地区使用起来就方便多了。详见率定方法。
(四)分层检验:规范上规定筑坝、大坝、公路、铁路均要分层检验其密实度,一般30厘米为一个垫层,施工单位要分层碾压,分层检验,合格一层,再铺垫下一层。质量监督站和监理公司要抽检碾压质量(抽检底部一层或次底部一层,可向厂家提出要求配加长杆,zui多可长到1.5米)各单位可自备一把木工用的手摇钻,木工商店均可购买,木钻直径大于2厘米钻一层检测一层。
(五)贯入深度:通常按规定碾压完成后,要挖去表层1/3因为表层密度较大,不能做为检测层,底层1/3由于受次一层影响,按规定也不具代表性也要去掉,所以有效检测层是中间的1/3——2/3处,是我们要贯入的位置,注意:每一次的探测深度要一致要统计含水量稳定的条件下,同一深度不同位置的贯入阻力与干密度之间的关系,通常水利堤防大坝及建筑物基础垫层,贯入深度为10~20cm,公路垫层贯入5~10cm,贯入深度到底选定多少为合适,请详见操作使用问答一节。
(六) 填土密实度检测仪*贯入阻力仪贯入速度:
贯入速度要均匀,向下施力要平稳、连续,一般贯入10厘米,需要10-15秒,不可太快,不要用冲击力,中途不要缓劲,要一口气操作完毕,操作进程中,随时观察仪表的读数。
率定方法填土密实度检测仪*贯入阻力仪
(一)有条件的单位,自己用环刀与贯入仪做平行对比试验,方法是碾压三至五遍后,剥去表层1/3和底层剩余1/3层,检测中间的1/3~2/3层。
(二)在检测层2/3深处的位置取3至5个环刀,当化验其干密度达到合格要求时,将干密度和含水量记下来,填入附表中,作为环刀标准值。
(三)同时在环刀取土点为圆心,约30厘米为半径画圆,在圆周上取7到8点做贯入试验,贯入深度要取环刀的深度一致在垫层1/3~2/3之间选定,剔出偏差较大的点,其它几点取平均值,该值作为与环刀对应的标准贯入值。
(四)当标准贯入阻力值确定之后,即可用贯入仪替代环刀法,进入施工现场大面地检验填土质量。在控制含水量情况下,当检验结果大于或等于贯入标准阻力值时,即认为碾压合格,当低于这个贯入标准阻力值时则认为干密度偏低,不合格继续碾压。
将平行试验结果填入以下附表格中:
注意附表中要标明土质分类(粘性土;砂性土;混合土等)以及铺垫厚度、碾压次数、贯入深度、探头直径;设计要求于密度及zui大于密度等。
附表:碾压次数:四遍 土质分类:粘性土,贯入10cm
探头直径:10mm 取环刀数量:5组
取点
试验
结果
1
2
3
4
5
6
7
8
环刀试验
结果Hd
165
贯入
试验结果
(N)
680
695
700
695
715
705
×
800
×
390
701
含水量
Wo
18%
压实系数的计算方法
下面例举松花江现场筑堤工程实例:
大坝筑堤填土成份为:才粘土。碾压次数为:四遍。取一组环刀为:5个土样。实验结果:Rd=1.65,Wo=18%,确定密实度为合格。同时让30厘米贯入仪进场试验,在取环刀的同一位置挖去表层10厘米,底部留剩10厘米,贯入深度选中间层10-15厘米,读取贯入阻力值,然后围绕环刀附近取七至八点分别贯入。八个点的测试结果分别为:
将800和390这两点去掉,取平均值,P均=701.25,如果在没有建立本地区相关数据表,又暂时没有时间,没有条件去率定或做平行对比试验时,即可用此简易判断方法规定:碾压四遍,然后用本仪器进场检查,录仪器的读数P值高于或等于700N即认为干密度合格:如(750N、810N)均为合格。如小于700N就不合格,须再碾压一遍再测。当含水量变化时,如填料成份改变或改换料场时,须再补做一组环刀重新率定与其对应的标准贯入P值。
以上率定试验,同一类土至少须做三组以上方可绘出曲线总结出有规律的数据表,并可建立回归方程。
故障与仪器保养
(一)当开机后,表屏上显示的数值不是“yyyy”,出现“正”数或“负”数,也不能调零时,应检查电池电压是否不足,更换电池即可。一时买不到电池,又急需继续使用时,可采取加减补偿法。先将数值调到接近零点的位置时,把这个数值记下来,如果为“正”数,就用实测值减去初始值。如果为“负”数,就用实测值加上初始值。但是这种加减补偿法仅局限于20个数之内,超过20个数以上还是及早更换电池。
(二)开机后表屏上没有任何显示,解决的方法是:第①检查一下电池“+、-”极是否正确。第②检查电池是否有电。频繁使用一组电池能用一至两个月,每节电池不得低于1.3V,每组电池取出避免漏液,选用碱性电池为好。
误差分析
(一)当筑堤土料含水量差异较大时,将影响贯入阻力数据,如:土的干密度值不变,当含水量加大时,贯入阻力值相对减小。含水量减小时,贯入阻力值相对加大。减少误差的解决方法是碾压后的*时间里马上跟踪检测,因为碾压后的现场风干和暴晒,每一小时都有大量水份流失,直接影响干密度值准确程度。贯入仪在实际操作中,对其压实均匀度有影响的因素较多,如:填料的成份(粘性土、砂性土、混合土的拌合均匀程度),孔隙、孔洞、含水量变化、粒料含量、边坡和中心部位碾压密实程度、操作者经验等等,都将直接影响阻力数值,这就需要工程技术人员在实践中通过贯入仪与环刀的对比试验,掌握土的含水量识别法、各类土性的辨别法等手段,不断总结以经验,不断摸索,掌握规律,克服缺点,贯入仪的实际中的应用技术。
(二)在贯入进程中读数值忽然增大或减小:当施工现场操作时遇到压实硬块或边块孔洞、草根、树皮裂缝时,贯入阻力值将明显偏高或偏低。它可及时的提示操作人员分析原因,查清底部层的软弱点和异常点,及时发现漏洞排除工程隐患。贯入仪的这种特点和独到之处正好弥补了环刀局部取样的局限性,贯入仪可随机、随时、随地取点和补点,非常灵活又不受时间地点限制。
(三)当取环刀实验,干容量合格,但用贯入仪实验各点贯入值却偏低,此时要分析原因,*土的含砂量是否偏高,将直接影响干容量值。第二土的含水量偏大,贯入值就偏低,此时可采取风干晾晒半天后再碾压一遍,贯入值就增上来了。
用户操作使用问答
(1)贯入仪取七至八点测试点、深度必须一致吗?
在同一组试验的同一个被测面上,要求测试深度必须一致,例如当确定,h=10厘米,所有测点都必须贯入10厘米时读取结果。
(2)深度确定在多少为标准?
探测深度是这样确定的,它与仪器的读数以及探头直径选择都密切相关,通常仪器的读数达到满量程的二分之一以上为zui佳,以此来确定仪器的探测深度,例如我们选用满量程为1000N的仪器,测试结果应在500N以上,然后我们选用一根直径为Φ10mm,长度为30厘米的探杆插入土中,注意观察当读数达到500N以上时停止贯入,此时探杆插入土中的深度即规定为标准贯入深度一般标准贯入深度10至20厘米,否则应该更换锥形细杆探头。
(3)如果插入深度20厘米以上时,仪器读数还达不到300N怎么办?此时应该更换粗探头探杆。
(4)200N、600N、1000N的仪器怎样选用。通常200N的仪器常用在环刀里做试验用,600N的仪器用于现场测砂性土、粉土、沉积土、素土、一般亚粘性土,1000N的仪器用于现场红粘土、老黄土、老粘土、3:7或2:8灰土混合土等。
(5)直径Φ7mm和Φ10mm的探杆如何选用?
通常公路工程常选用Φ7mm探杆、而水利工程、工民建工程,通常选择Φ10mm粗探杆,选择的方法:先选用粗探杆粗探头当插入深度还不足5厘米,而主机读数已超过量程2/3以上时,应更换细探杆细探头。深度H至少要插入8至10厘米左右为好。
(6)何时读数为准确?
当探头插入到标准深度时,应读取瞬间峰值,即zui大值。读取的方法是:操作人员要始终不停地匀速加压,记录员要注意观察插入深度不要干扰操作人员,当达到标准深度界线,当土面刚压入界线瞬间,马上按键读取zui大值。如掌握不好按键也可以不按键;直接观察压线时的瞬间峰值。方法是:将手指放在予定的标准深度界线上,眼睛注视读数显示屏,当土面碰到手指时,立即读取瞬间峰值。为了防止读数结果对操作人员的干扰我们还配置了监控器,具体操作方法见使用说明。
(7)探测底层密实度应注意什么?
一定要计算好每两个垫层交界面的厚度,应回避在交接面上检测,因为此处密度偏高不具有代表性。
例如*层30厘米厚,用直径30cm的木钻顺时针钻孔10厘米深,再逆时针把土退出来,从10厘米处到20厘米这一段是zui佳检测层,再往底下检测第二层时应注意20至30厘米处是*层的底部要剥掉,30~40厘米处是第二层的顶层,也不能测试,也要剥去,用木钻顺时针钻到40厘米再逆时针把土退出来,从40~50厘米才是第二层的有效检测层,切记每一垫层剥去1/3,底层留下1/3底层,实测层在中间的2/3处,再往下检查次一层,以此类推。
关于标定
1拧开前盖(逆时针拧)的圈,拧的时候用手按住面板边缘部分,注意面板不要和金属圈一起转动。
2 拧开圈之后拿起面板,正视电路板,在电路板的上方有2个蓝色的电位器。左上方的电位器起调零作用(电位器下方有tiao ling的白色字样),右上方的电位器是标定用的电位器。
3 标定用标准仪器接在传感器接口上,传感器接口在电路板上方的调零电位器右边,从左到右,4个接线孔依次是,激励+,信号+,激励-,信号-。请依次接好。
4 接好后开始标定时,请打开开关,如果显示屏显示的数字比较大,请使用调零电位器跳到零点附近,然后再使用标定电位器开始标定。
电子智能填土密实度检测仪技术指标
规格
技术指标
200N
600N
1000N
测试深度
0~10cm
0~30cm
被测介质
碾压后的各种回填土、粘土、砂土、混合土
被测对象
公路、铁路、水库、堤防、大坝、工民建基础。
相应测试结果
填土的干容值、土的压实系数
精度
≤0.5%
仪器重量
3kg
地基承载力现场检测仪操作使用说明
地基承载力现场检测仪,早已于70年代列入标准,叫做袖珍贯入仪,1994年列入我国规范,新标准号是GB50021——2002还陆续列入地基设计规范、地基处理技术规范、地基施工质量验收规范。主要用于工民建筑,道路、桥梁、水利基础设施,它可在现场快速原位测试,基础开挖后验槽,鉴别土的贯入阻力P值,地耐力[R]值,压缩模量Es值,液性指数IL值。
参照现场取土方式,本产品分两大系列,一种1cm贯入系列是探测深度为1cm,专为工地钻探取土设计的,把土样取出来后,不用送试验室可用本机就地试验土样的P值、[R]值、Es值、IL值,这种仪器特点是小巧灵活,体积如手机大小相仿,它的局限性是因为它探头长度只有1厘米,探测深度有限,仅适用于工地现场取土化验土样。
另一种WC30cm贯入系列,专为现场基础验槽设计,它的特点是:不用取土就地原位测试、无扰动、直接探测出土的P值、[R]值、Es值、IL值,由于它的探测深度从0~30厘米,还可加长探杆到1.5米,可观察各层深度土的力学指标和变化状态。它的体积不大,主机表头的直径15厘米,顶部是一个T字形的手柄,底部连接探杆探头。自重3公斤。探杆可随时安装或拆卸。
操作方法:在开挖的被测面上钻一个孔,剥去表土5-10cm表土,选择一只合适的探头与主机连接后,垂直插入土中。当贯入到规定到深度时,读取测试结果在同一个被测面上以该孔为圆心以50cm为半径在圆周上取七至八点测试,取平均值P以便了解各处土的均匀程度,发现弱点及时采取措施地基处理。机箱内配有各所在地区的P值与[R]值、Es值、IL值参数表,是经过国家各部委科研院所通过对比试验联合建立的,经专家鉴定已列入标准操作规程。
注意事项
(1)关于仪器操作事项答疑详见前面《用户操作使用问答》。
(2)要在同一作业面上确定同一深度、不同点位的地基承载力时,每间隔0.5米取一点,共取七至八个测点,各点的贯入深度要一致。
(3)要测不同深度的承载力时,可配一把直径2.5~3.0cm木工钻、顺时针钻入,逆时针把土退出,钻一层测一层,再往下钻一层,把已测完部分的扰动土退出来,再往下检测次一层依次操作,总之要掌握一个原则,被测面和被测点必须是没扰动过的土,扰动一层,钻掉一层,钻掉一层把扰动土退出再往下检测,每一层探测下去的深度保持一致,方能准确评价土的均匀层度和变化情况。
(4)举例:要在某场地选一个点,要了解这一个探孔中0~1.5米之间各层的地耐力,变化情况,先拿来一把直径为3cm的木钻,顺时钻入10cm深再逆时把表土退出来,然后把主机连接探头插入孔内10cm,数据记录下来后再往下钻10cm,把测完的扰动部分土退出来,仪器再往下插入10cm。插入深度可从地面上观察探杆刻度来计算。
(5)探杆每次用完拆下来、干布擦净、涂上黄油、塑料纸包好以防生锈。电池盒的后端盖螺纹部分也应涂上少许黄油防锈。
(6)间隔一段时间不用,可将电池退出,以免受潮漏电。
仪器的率定方法
(1)与土工试验法平行对比,至少取5组土样每组取七至八点,绘制曲线建立回归方程。
(2)在没有试验室条件下可用简易率定判断法。在主机箱内配有一支1cm笔式的微型贯入仪,可做率定时用。方法是挖去表土,选用微贯仪在作业面上测五个点填入表中,然后取平均值,查找微型贯入仪相关参数表确定其地耐力也填入表中。
(3)在微贯仪测试的各点位上再挖去5厘米扰动土,用30厘米主机插入同一孔位中测试,当测试数值达到微贯平均值的10倍时停止贯入,记住此刻的贯入深度为主机的标准深度值,用相同的方未能在其他点全做几组,即可率定出主机与微贯仪的相关性。此法仅适用于应急工程。
(4)微贯数据表已列入国家标准操作规程,经国家建设部、铁道部、冶金部、航空航天、兵器、化工、电力部等部委鉴定,是全国二十多家科研院所十多年来对比试验的科研成果,正如规范中所说:在我国185万平方公里,十二个省市,范围内取得8061组数据,经专家评审鉴定,列入标准规范规程。
工程实例北京某水泥厂微贯仪贯入深度H=1厘米
土质:新近沉积土主机贯入深度H=11厘米
测试点位置
试验结果
1
2
3
4
5
1厘米微贯
实测值P1
40N
43N
39N
42N
40N
40.8N
微贯查表
地耐力值[R]
15.2吨
30厘米主机
实测值P30
40.8kg
(5)率定工程实例:北京某水泥厂工地基础开挖验槽,土质:新近沉积土,选取5个点,间隔一米,先挖去表土10厘米,分别取样五个土样,送土工试验室的同时用1cm微贯仪贯入五个点,实测点分别为40N、43N、39N、42N、40N,取平均值=40.8N。对照京津地区的数据表,地耐力=15.2吨(153KPa)。再将这五个点分别向下再挖去5厘米,清除扰动土后用30cm地耐力主机分别在各点贯入,使得各点实测值分别都达到40.8Kg(即是微贯仪数值的10倍),当主机显示表上数值刚刚达到40.8Kg时马上停止贯入,此时贯入深度H=11厘米,那么由此可将标准贯入深度定位11厘米。到此已率定出两者关系,即主机插入11厘米时,P30值=40.8Kg对应P1值=40.8N时,相应地耐力为15.2吨。
注:30cm主机的读数与1cm微贯仪的读数以10:1比例为佳好计算。当深度确定之后,微贯仪就用不着了,可直接用30厘米主机在现场测试,把深度做为定值,每次贯入都达到11厘米时停止,当测试结果等于40.8Kg即达到15.2吨,低于或高于40.8Kg时,即地耐力也随之变化。
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