环刀法测试压实度试验：道路工程试验与检测

环刀法用于在道路工程现场测定土基及路面材料的密度及压实度。适用于现场测试细粒土及龄期不超过 2 d 的无机结合料稳定细粒土结构的密度，并计算施工压实度，以评价结构层的压实质量。

1.仪具与材料

（1）人工取土器：如图 2.2.2 所示，包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径 6～8 cm，高 2～3 cm，壁厚 1.5～2 mm。

（2）电动取土器：如图 2.2.3 所示，由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。

① 底座：由底座平台、定位销、行走轮组成。平台是整个仪器的支撑基础；定位销供操作时仪器定位用；行走轮供换点取芯时仪器近距离移动使用，当定位时四只轮子可收起离开地表。

② 立柱：由立柱和立柱套组成，装在底座平台上，作为升降机构、取芯机构、动力和传动机构的支架。

③ 升降机构：由升降手轮、锁紧手柄组成，供调整取芯机构高低用。松开锁紧手柄，转动升降手轮，取芯机构即可升降，到所需位置时拧紧手柄定位。

路基压实度检测环刀法

图2.2.2　人工取土器

1—手柄；2—导杆；3—落锤；4—环盖；5—环刀；6—定向筒；7—定向筒齿钉；8—试验地面。

图 2.2.3 电动取土器

1—立柱；2—升降轴；3—电源输入；4—直流电机；5—升降手柄；6、7—电源指示；8—锁紧手柄；9—升降手轮；10—取芯头；11—立柱套；12—调速器；13—蓄电池；14—定位销；15—行走轮；16—底座平台。

④ 取芯机构：由取芯头、升降轴组成，取芯头为金属圆筒，下口对称焊接两个合金钢切削刀头，上端面焊有平盖，其上焊螺母，靠螺旋接于升降轴上。取芯头有 3 种规格，即 50 mm×50 mm、70 mm×70 mm、100 mm×100 mm，取芯头为可换式。另配有相应的取芯套筒、扳手、铝盒等。

⑤ 动力和传动机构：主要由直流电机、调速器、齿轮箱组成，另配有蓄电池和充电器。

（3）天平：分度值不大于0.01 g。

（4）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测试含水率设备等。

2.方法和步骤

（1）对结构层填料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水率。

（2）在现场选取位置相邻的两处作为平行试验的测点。

（3）用人工取土器测定黏性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤：

① 擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.01 g。

② 在试验地点，将面积约 30 cm×30 cm 的地面清扫干净，并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分。

③ 将定向筒齿钉固定于铲平的地面上。顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。

④ 将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中。在施工过程控制或质量评定时，环刀中部处于压实层厚的1/2深度；用于其他需要的测试时，可按其要求深度取样。

⑤ 去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

⑥ 轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测，直至修平为止。

(www.xing528.com)

环刀法测试压实度方法

⑦ 擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确至0.01 g。

⑧ 自环刀中取出试样，取具有代表性的试样（不少于100 g），测定其含水率ω。

（4）用人工取土器测定砂性土或砂层密度的步骤：

① 如为湿润的砂土，试验时不需使用击实锤和定向筒，在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平稳地将环刀垂直压下，环刀中部处于压实层厚的1/2深度。

② 削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。

③ 在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀反转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。

④ 擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量m1，准确至0.01 g。

⑤ 自环刀中取出试样，取具有代表性的试样（不少于100 g），测定其含水率ω。

⑥ 干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中至规定要求的深度。

（5）用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度的步骤：

① 装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将 4 只行走轮扳起，4 根定位销采用人工加压的方法，压入路基土层中。松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。

② 将蓄电池与调速器接通，调速器的输出端接入取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水率调节转速，操作升降手柄至规定的深度，上提取芯机构，停机，移开机器。将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。

③ 取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入密封盒中，送试验室备用。

④ 称量土芯带套筒质量 m1，从土芯中心部分取试样测定含水率 ω。

3.计 算

（1）按下两式计算试样的湿密度及干密度：

环刀测试压实度数据处理

式中 ρw——试样的湿密度，g/cm3；

ρd——试样的干密度，g/cm3；

m1——环刀或取芯套筒与试样合计质量，g；

m2——环刀或取芯套筒质量，g；

d——环刀或取芯套筒直径，cm；

h——环刀或取芯套筒高度，cm；

ω——试样的含水率，%。（2）按下式计算施工压实度：

式中 K——测试地点的施工压实度，%；

ρdmax——由击实试验得到的试样的最大干密度，g/cm3。

（3）计算两次平行试验结果的差值，若不大于 0.03 g/cm3，取其算术平均值作为测试结果;若大于 0.03 g/cm3，则重新测试。