灌 砂 法 密 度 試 驗 儀

一、概述

灌砂法密度試驗儀用于測定原位土的密度和對填方工程進行施工質量控制。

二、符合標準

SL237-041-1999《土工試驗規程-原位密度試驗》、

JTS237-2017《水運工程地基基礎試驗檢測技術規程》

三、技術參數

漏斗上口直徑宜為200mm，下口直徑宜為15mm，高宜為110mm；

防風筒直徑宜為300mm，高宜為220mm；

量器直徑宜為150mm~270mm，高宜為200mm~330mm；

四、試驗方法

2.1     儀器設備

2.1.1 灌砂法密度試驗儀，見圖2.1.1包括漏斗、漏斗架、防風筒、套環、附有3個固定器。

2.1.2 臺秤：稱量10kg，分度值5g；稱量50kg，分度值10g。

2.1.3 量砂：粒徑0.25～0.5mm干燥清潔標準砂10～40kg。

2.1.4 其他：量砂容器（有蓋）、直尺、鏟土工具等。

2.2    儀器設備的檢定和校準

2.2.1 臺秤：應按相應的檢定規程進行檢定。

2.2.2 量砂：應按本規程“附a"要求制備，并校準其密度。

2.3    操作步驟（用套環）

2.3.1面積約40cm×40cm的一塊地面鏟平。檢查填土壓實密度時，應將表面未壓實土層清除掉，并將壓實土層鏟去一部分（其深度視需要而定），使試坑底能達到規定的深度。

       漏斗上口直徑宜為200mm，下口直徑宜為15mm，高宜為110mm；

       防風筒直徑宜為300mm，高宜為220mm；

       量器直徑宜為150mm~270mm，高宜為200mm~330mm；

2.3.2 秤盛量砂的容器加量砂質量。按圖2.1.1所示，將儀器放在整平的地面上，用固定器將套環固定。開漏斗閥，將量砂經漏斗灌入套環內，待套環灌滿后，拿掉漏斗、漏斗架及防風筒（無風可不用防風筒），用直尺刮平套環上砂面，使與套環邊緣齊平。將刮下的量砂細心倒回量砂容器，不得丟失。稱量砂容器加第1次剩余量砂質量。

2.3.3 將套環內的量砂取出，稱量，倒回量砂容器內。環內量砂允許有少部分仍留在環內。

圖2.1.1  灌砂法密度試驗儀

1—漏斗；2—漏斗架；3—防風筒；4—套環

表2.3.4 試坑尺寸與相應的大粒徑

2.3.4 在套環內挖試坑，其尺寸大致如表2.3.4。

       挖坑時要特別小心，將已松動的試樣全部取出。放入盛試樣的容器內，將蓋蓋好，稱容器加試樣質量，并取代表性試樣，測定含水率。

2.3.5 在套環上重新裝上防風筒、漏斗架及漏斗。將量砂經漏斗灌入試坑內，量砂下落速度應大致相等，直至灌滿套環。

2.3.6 取掉漏斗、漏斗架及防風筒，用直尺刮平套環上的砂面，使與套環邊緣齊平。刮下的量砂全部倒回量砂容器內，不得丟失。稱量砂容器加第2次剩余量砂質量。

注：量砂的濕度發生變化或混有雜質時，應充分風干過篩后再可使用；試坑中有較大孔隙時，量砂可能進入，應按試坑外形，松弛地放入一層柔軟的紗布，然后再進行灌砂。

2.4     操作步驟（不用套環）

2.4.1 按本規程2.3.1的規定準備試驗地點，在刮平的地面上按本規程表2.3.4規定挖坑。

2.4.2 稱盛量砂容器加量砂質量，在試坑上放置防風筒和漏斗，將量砂經漏斗灌入試坑內，量砂下落速度應大致相等，直至灌滿試坑。

2.4.3 試坑灌滿量砂后，去掉漏斗及防風筒，用直尺刮平量砂表面，使與原地面齊平，將多余的量砂倒回量砂容器，稱量砂容器加剩余量砂質量。

2.5    計算

2.5.1 按下列兩式計算濕密度及干密度。

     1 用套環法：

              （2.5.1—1）

  2 不用套環法：

                                                   （2.5.1—2）

式中   ρ ——濕密度，g/cm³；

          m₁——量砂容器加原有量砂質量，g；

          m₂——量砂容器加第1次剩余量砂質量，g；

          m₃——從套環中取出的量砂質量，g；

          m₄——試樣容器加試樣質量（包括少量遺留砂質量），g；

          m₅——量砂容器加第2次剩余量砂質量，g；

          m₆——試樣容器質量，g；

          m₇——量砂容器加剩余量砂質量，g；

         ρ_n——往試坑內灌砂時量砂的平均密度，g/cm³。

        ρ_n^'——挖試坑前，往套環內灌砂時量砂的平均密度，g/cm³。計算至0.01g/cm³。

注：經量砂密度校驗證明ρ_n與ρ_n^'相差很小時，式中ρ_n^'可用ρ_n代替。

2.5.2 按式（2.5.2）計算干密度：

                                                    （2.5.2）

式中     ρ_d——干密度，g/cm³；

                      ω——含水率，%；

        其余符號見本規程（2.5.1）。

        計算至0.01 g/cm³。

2.5.3 本試驗需進行2次平行測定，取其算術平均值。