41    原位密度试验

41.1  一 般 规 定

41.1.1       原位密度试验方法有环刀法、灌砂法、灌水法。

41.1.2      环刀法适用于细粒土。灌砂法、灌水法适用于细粒土、砂类土和砾类土。

41.2  灌  砂  法

41.2.1      本试验所用的仪器设备应符合下列规定：

1    灌砂法密度试验仪(图41.2.1):包括漏斗、漏斗架、防风 筒、套环、附有3个固定器；

图41.2.1 灌砂法密度试验仪

2    台秤：称量10kg, 分度值5g; 称量50kg, 分度值10g;

3     量砂：粒径0.25mm～0.50mm 的干燥清洁标准砂10kg～40kg;

4    其他：有盖的量砂容器、直尺、铲土工具。

41.2.2      用套环的灌砂法试验应按下列步骤进行：

1    选定具有代表性的一块面积约40cm×40cm的场地并将地面铲平。检查填土压实密度时，应将表面未压实土层清除掉，并 将压实土层铲去一部分，其深度视需要而定，使试坑底能达到规定的深度。

2   称盛量砂的容器加量砂质量。按图41.2.1所示，将仪器 放在整平的地面上，用固定器将套环固定。开漏斗阀，将量砂经漏 斗灌入套环内，待套环灌满后，拿掉漏斗、漏斗架及防风筒，无风可 不用防风筒，用直尺刮平套环上砂面，使与套环边缘齐平。将刮下 的量砂细心倒回量砂容器，不得丢失。称量砂容器加第1 次剩余量砂质量。

3   将套环内的量砂取出，称量，倒回量砂容器内。环内量砂允许有少部分仍留在环内。

4    在套环内挖试坑，其尺寸应符合表41.2.2的规定。挖坑时要特别小心，将已松动的试样全部取出。放入盛试样的容器内，将盖盖好，称容器加试样质量，并取代表性试样，测定含水率。

表41.2.2 试坑尺寸与相应的粒径(mm)

5  在套环上重新装上防风筒、漏斗架及漏斗。将量砂经漏斗灌入试坑内，量砂下落速度应大致相等，直至灌满套环。

6  取掉漏斗、漏斗架及防风筒，用直尺刮平套环上的砂面，使 与套环边缘齐平。刮下的量砂全部倒回量砂容器内，不得丢失。 称量砂容器加第二次剩余量砂质量。

41.2.3  不用套环的灌砂法试验应按下列步骤进行：

1  应按本标准第41.2.2条第1款的规定选择试验地点，在 刮平的地面上应按本标准表41.2.2的规定挖坑；

2  称盛量砂容器加量砂质量，在试坑上放置防风筒和漏斗， 将量砂经漏斗灌入试坑内，量砂下落速度应大致相等，直至灌满试坑；

3  试坑灌满量砂后，去掉漏斗及防风筒，用直尺刮平量砂表面，使与原地面齐平，将多余的量砂倒回量砂容器，称量砂容器加 剩余量砂质量。

41.2.4  计算应符合下列规定。

1  湿密度应按下列公式计算：

1)用套环法：

2)不用套环法：

                              (41.2.4-2)

式中：m_y1—— 量砂容器加原有量砂质量(g);

m_y2—— 量砂容器加第1次剩余量砂质量(g);

m_y3—— 从套环中取出的量砂质量(g);

m_y4—— 试样容器加试样质量(包括少量遗留砂质量)(g);

 m_y5—— 量砂容器加第2次剩余量砂质量(g);

m_y6—— 试样容器质量(g);

m_y7—— 量砂容器加剩余量砂质量(g);

ρ_ls——往试坑内灌砂时量砂的平均密度(g/cm³);

—— 挖试坑前，往套环内灌砂时量砂的平均密度(g/cm³),  计算至0.01g/cm³。

2  干密度应按下式计算：

        (41.2.4-3)

3 本试验需进行两次平行测定，取其算术平均值。

41.2.5 灌砂法试验的记录格式应符合本标准附录D 表 D.71、 表 D.72的规定。

41.3  灌  水 法

41.3.1  本试验所用的仪器设备应符合下列规定：

1 储水筒：直径应均匀，并附有刻度；

2  台秤：称量20kg, 分度值5g; 称量50kg, 分度值10g;

3  薄膜：聚乙烯塑料薄膜；

4  其他：铲土工具、水准尺、直尺等。

41.3.2 灌水法试验应按下列步骤进行：

1 将测点处的地面整平，并用水准尺检查；

2 应按本标准表41.2.2的规定确定试坑尺寸，按确定的试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求的深度。将坑内 的试样装入盛土容器内，称试样质量，取有代表性的试样测定含水率；

     3 试坑挖好后，放上相应尺寸的套环，并用水准尺找平，将大 于试坑容积的塑料薄膜沿坑底、坑壁紧密相贴(图41.3.2);

4 记录储水筒内初始水位高度，拧开储水筒内的注水开关， 将水缓慢注入塑料薄膜中。当水面接近套环上边缘时，将水流调小，直至水面与套环上边缘齐平时关注水开关，不应使套环内的水溢出；持续3min～5min, 记录储水筒内水位高度。

图41.3.2 灌水法密度试验

41.3.3  计算应符合下列规定：

1  试坑体积应按下式计算：

           (41.3.3-1)

式中：V_sk—— 试坑体积(cm³);

H_t1—— 储水筒内初始水位高度(cm);

H_t2—— 储水筒内注水终了时水位高度(cm);

A_w——  储水筒断面积(cm²);

V_th——  套环体积(cm³)。

2  湿密度及干密度按下列公式计算，计算至0.01g/cm³:

      (41.3.3-2)

      (41.3.3-3)

3  本试验需进行两次平行测定，取算术平均值。

41.3.4  灌水法试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.73的规定。