某二级公路路基压实施工中,用灌砂法测定压实度,测得灌砂筒内量砂质量为5820g,填满标定罐所需砂的质量为3885g,测定砂锥的质量为615g,标定罐的体积3035cm3。灌砂后称灌砂筒内剩余砂质量为1314g。试坑挖出湿土重为5867g,烘干土重为5036g,室内击实试验得最大干密度为1.68g/cm3,试求该测点压实度和含水率。
题目解答
答案
=1.28(g/cm3); 填满试坑砂的质量:mb=m1-m4-m2=5820-1314-615=3891(g);
解析
考查要点:本题主要考查灌砂法测定土方压实度和含水率的计算方法,涉及砂密度标定、试坑体积计算、湿密度与干密度转换、含水率计算及压实度评定。
解题核心思路:
- 标定砂的密度:利用标定罐的体积与填满所需砂的质量计算砂的密度。
- 计算试坑体积:通过填满试坑的砂质量与砂密度求得试坑体积。
- 湿密度与干密度转换:结合湿土质量与烘干土质量计算含水率,再通过湿密度推算干密度。
- 压实度计算:将实际干密度与室内击实最大干密度对比,得出压实度。
破题关键点:
- 正确应用公式:注意区分湿密度、干密度与含水率的计算公式,避免混淆。
- 单位一致性:确保所有计算中质量与体积的单位统一(本题均为g和cm³)。
1. 标定砂的密度
砂的密度公式为:
$\rho_s = \frac{\text{填满标定罐的砂质量}}{\text{标定罐体积}} = \frac{3885}{3035} \approx 1.28 \, \text{g/cm}^3$
2. 计算填满试坑的砂质量
填满试坑的砂质量为:
$m_b = m_1 - m_4 - m_2 = 5820 - 1314 - 615 = 3891 \, \text{g}$
3. 计算土体湿密度
湿密度公式为:
$\rho_m = \frac{\text{湿土质量}}{\text{试坑体积}} \cdot \rho_s = \frac{5867}{3891} \times 1.28 \approx 1.93 \, \text{g/cm}^3$
4. 计算含水率
含水率公式为:
$w = \frac{\text{湿土质量} - \text{烘干土质量}}{\text{烘干土质量}} \times 100\% = \frac{5867 - 5036}{5036} \times 100\% \approx 16.5\%$
5. 计算土体干密度
干密度公式为:
$\rho_d = \frac{\rho_m}{1 + w} = \frac{1.93}{1 + 0.165} \approx 1.657 \, \text{g/cm}^3$
6. 计算压实度
压实度公式为:
$K = \frac{\text{实际干密度}}{\text{最大干密度}} \times 100\% = \frac{1.657}{1.68} \times 100\% \approx 98.6\%$