填土密實度檢測儀及地基承載力現(xiàn)場檢測儀使用說明書

圖1 填土密實度現(xiàn)場檢測儀

圖2 地基承載力現(xiàn)場檢測儀

填土密實度現(xiàn)場檢測儀*貫入阻力儀*操作使用說明

填土密實度檢測儀*貫入阻力儀：電子智能30厘米貫入儀又叫填土密實度檢測儀，用于檢測回填土的干密度和均勻性，可節(jié)省取代環(huán)刀法灌沙灌水法在施工現(xiàn)場大面、全方位的檢查填土質量，減少土工化驗工作量，縮短工期，填土密實度檢測儀適合于施工單位分層碾壓分層檢驗，填土密實度檢測儀貫入阻力儀也適用于質檢和監(jiān)理公司抽檢任意層，填土密實度檢測儀還適合于大專院?，F(xiàn)場教學學習做土工實驗，填土密實度檢測儀沒有放射線核污染，且價格低廉，體積小，便于現(xiàn)場攜帶。

填土密實度檢測儀早已于1982年列入國際標準，在美國、日本、俄羅斯等國的工程建設中廣泛使用，并于94年正式列入我國標準規(guī)范新標準號為：GB50021-2002還陸續(xù)列入地基設計規(guī)范、地基處理技術規(guī)范、地基施工質量驗收規(guī)范中。填土密實度檢測儀目前已廣泛應用于國內的工民建筑、公路、鐵路、道橋、市政排水、輸油管線、水利、筑壩、堤防、灌渠、水庫建設，機場跑道工程中。以往取一組環(huán)刀，三次燃燒至少需要8小時，結果出來時遠遠滯后于工程進度，對當時的現(xiàn)場離工失去指導意義。當發(fā)現(xiàn)檢驗指標不合格或有問題時，現(xiàn)場填方早覆蓋兩三層土了。而用貫入法一組試驗多15-20分鐘，高效、快速、解放生產力。由于填土密實度檢測儀的探測深度30厘米，還可加長到1.5米，所以又能及時發(fā)現(xiàn)軟弱點和底部隱患，保證施工質量。

30厘米貫入儀（填土密實度檢測儀）是基于土工試驗中：土的貫入度與土的干密度之間的相關關系：土的貫入度和含水量之間的關系以及土的含水量與密實度的關系，通過大量的貫入度與環(huán)刀法平行對比試驗并建立回歸方程，率定出土的貫入阻力與干密度間相關數據表。下面分別介紹填土密實度檢測儀的裝配操作試驗方法：

電子30厘米貫入儀（填土密實度檢測儀）共分三種規(guī)格：200N適合現(xiàn)場取土在環(huán)刀里試驗。600N和1000N（填土密實度檢測儀）用于直接在現(xiàn)場對30厘米碾壓層做分層檢驗，也可加長桿做深層抽檢。一般600N儀器適合于測砂性土、粉土、沉積土、素土，1000N的儀器適合于測老黃土、粘性土、紅粘土、混合土。注意它們的區(qū)別在于：機殼上有標志；使用者也可用紅油漆在顯著位置自做記號。千萬不要超負荷使用填土密實度檢測儀，以免損壞傳感器。

儀器的裝配（填土密實度檢測儀）

（一）組裝手柄：填土密實度檢測儀的機芯與傳動軸是連接一體的，手柄與機殼軸桿形成T字形垂直狀態(tài)。平時不要旋轉手柄，更不得用旋轉手柄的方法于拆卸傳動軸，搖晃，扭動以免損壞機芯，影響儀器。

（二）裝電池：填土密實度檢測儀的后端蓋里裝有電池，將后端蓋逆時針擰開，盒內標有“+、-”極，按標記極性裝配電池。

（三）配探桿、探頭：填土密實度檢測儀箱中有兩種探桿兩種探頭，測試前先將探桿和探頭連接起來，再與主機連接。一般200N的儀器常用Φ7mm的錐形細探桿配粗探頭。當需要抽檢底層60厘米到一米深層時，還可加長探桿，可與廠家提出要求另配加長探桿。注（使用前應檢查探桿與探頭之間，探桿與主機軸之間的螺絲紋扣必須擰緊，不得松動，以免探桿扭動變形或折斷。）

操作使用說明（填土密實度檢測儀）

1.    開機后正常顯示 yyyy , 稍后顯示一個初始值

2.    【清零】鍵：測量之前，儀器顯示初值，按此鍵清零。

3.    【峰值】，【存儲】鍵：按下【峰值】鍵左側的指示燈亮，再按【存儲】鍵屏幕顯示cccc可瞬間保留測試結果,此值存儲后，次存存儲值編號為1，第n幾次存儲則編號為n。存儲完一個數據后接著測量時請按【隨動】鍵，左側的指示燈滅，可接著測量

4.    想查看存儲的值，開機顯示 yyyy 時，按存儲鍵，屏幕開始先顯示編號，然后再顯示值.

5.    如果想刪除存儲器的值，先按存儲鍵，再長按 清零 鍵，直至屏幕顯示 clcl.

操作方法（填土密實度檢測）

（一）事先在碾壓完好的被測面上鉆一個直徑大于2厘米、深度約為8~10厘米的孔。打開儀器電源開關預熱2分鐘，按【清零】鍵調零，當手柄提起時，表屏上應顯示“0000”，然后兩手握住手柄，貼近雙膝做為依托，將探頭對準被測點加壓垂直貫入土中，當測試深度達到10厘米或標準深度時，應立即對準被測點加壓垂直貫入土中，當測試深度達到10厘米或標準深度時，按下【峰值】鍵，左側的指示燈亮，再按【存儲】鍵可瞬間保留測試結果，然后按【隨動】鍵再進行下一點測試，（表屏上的讀數為貫阻力值，用P表示，單位為N牛頓）。

（二）取平均值：在每層施工作業(yè)面上可任意選點檢驗碾壓質量，一般按施工規(guī)范規(guī)定，每10米取7~8個點為一組數據，然后計算出平均值，以備查表。

P——儀器的讀數值牛頓（N）

Rd——干密度值

Wo——含水量

（三）數據表：填土密實度檢測儀*貫入阻力儀出廠時配有P值和Rd（干密度值之間）的數據對應表供使用參考，由于各地土質不同，所以，使用者應自己取幾組環(huán)刀做率定試驗，找出一個修正系數，在本地區(qū)使用起來就方便多了。詳見率定方法。

（四）分層檢驗：規(guī)范上規(guī)定筑壩、大壩、公路、鐵路均要分層檢驗其密實度，一般30厘米為一個墊層，施工單位要分層碾壓，分層檢驗，合格一層，再鋪墊下一層。質量監(jiān)督站和監(jiān)理公司要抽檢碾壓質量（抽檢底部一層或次底部一層，可向廠家提出要求配加長桿，多可長到1.5米）各單位可自備一把木工用的手搖鉆，木工商店均可購買，木鉆直徑大于2厘米鉆一層檢測一層。

（五）貫入深度：通常按規(guī)定碾壓完成后，要挖去表層1/3因為表層密度較大，不能做為檢測層，底層1/3由于受次一層影響，按規(guī)定也不具代表性也要去掉，所以有效檢測層是中間的1/3——2/3處，是我們要貫入的位置，注意：每的探測深度要一致要統(tǒng)計含水量穩(wěn)定的條件下，同一深度不同位置的貫入阻力與干密度之間的關系，通常水利堤防大壩及建筑物基礎墊層，貫入深度為10~20cm，公路墊層貫入5~10cm，貫入深度到底選定多少為合適，請詳見操作使用問答一節(jié)。

(六) 填土密實度檢測儀*貫入阻力儀貫入速度：

貫入速度要均勻，向下施力要平穩(wěn)、連續(xù)，一般貫入10厘米，需要10-15秒，不可太快，不要用沖擊力，中途不要緩勁，要一口氣操作完畢，操作進程中，隨時觀察儀表的讀數。

率定方法  填土密實度檢測儀*貫入阻力儀

（一）有條件的單位，自己用環(huán)刀與貫入儀做平行對比試驗，方法是碾壓三至五遍后，剝去表層1/3和底層剩余1/3層，檢測中間的1/3~2/3層。

（二）在檢測層2/3深處的位置取3至5個環(huán)刀，當化驗其干密度達到合格要求時，將干密度和含水量記下來，填入附表中，作為環(huán)刀標準值。

（三）同時在環(huán)刀取土點為圓心，約30厘米為半徑畫圓，在圓周上取7到8點做貫入試驗，貫入深度要取環(huán)刀的深度一致在墊層1/3~2/3之間選定，剔出偏差較大的點，其它幾點取平均值，該值作為與環(huán)刀對應的標準貫入值。

（四）當標準貫入阻力值確定之后，即可用貫入儀替代環(huán)刀法，進入施工現(xiàn)場大面全方位地檢驗填土質量。在控制含水量情況下，當檢驗結果大于或等于貫入標準阻力值時，即認為碾壓合格，當低于這個貫入標準阻力值時則認為干密度偏低，不合格繼續(xù)碾壓。

將平行試驗結果填入以下附表格中：

注意附表中要標明土質分類（粘性土；砂性土；混合土等）以及鋪墊厚度、碾壓次數、貫入深度、探頭直徑；設計要求于密度及于密度等。

附表：碾壓次數：四遍 土質分類：粘性土，貫入10cm

        探頭直徑：10mm 取環(huán)刀數量：5組

干容量的計算方法

已知干容量Rd=1.63和設計要求Rd_設計

=1.58，要求計算出任意實測點的Rd_任意值，首先步先取一組環(huán)刀實測得Rd_實測=1.56，同一點測出貫入值P_實測=700N。

（1）    列方程：

……………………………..①

將上面參數代入①式得：

解方程求得

（2）    當實測P_任意=715（N）時，便可按下式計算

列方程： ……………….②

將具體參數代入②式得：

解方程得：

當實測 時，同樣代入②式得：

當實測 時代入②式得：

結論：只要知道 就可以算出 ，在已知 和 的情況下，只要現(xiàn)場取一個任意點實測 ，代入上式就馬上可以得出相應的干容量值： ，以此類推。

壓實系數的計算方法

（1）首先根據已知的 和 計算出設計要求的壓實系數 ：

要求 ……………..①

（2）第二步計算 狀態(tài)下的

列方程： ………………………………..②

將具體參數代入：

解方程得

（3）任意的 的計算：

公式： ……………………………….③

當實測 時，代入③計算出 值，

則

同樣當 時，代入③計算出 值，

則

同樣當 時，代入③可得，

結論：首先計算出Rd狀態(tài)下的P值，然后只要施工現(xiàn)場任意取一點實測出一個任意值，代入③式即可得出該點位的相應壓實系的 。

下面例舉松花江現(xiàn)場筑堤工程實例：

大壩筑堤填土成份為：才粘土。碾壓次數為：四遍。取一組環(huán)刀為：5個土樣。實驗結果：Rd=1.65，Wo=18%，確定密實度為合格。同時讓30厘米貫入儀進場試驗，在取環(huán)刀的同一位置挖去表層10厘米，底部留剩10厘米，貫入深度選中間層10-15厘米，讀取貫入阻力值，然后圍繞環(huán)刀附近取七至八點分別貫入。八個點的測試結果分別為：

① ② ③

④ ⑤ ⑥

⑦ ⑧

將800和390這兩點去掉，取平均值，P_均=701.25，如果在沒有建立本地區(qū)相關數據表，又暫時沒有時間，沒有條件去率定或做平行對比試驗時，即可用此簡易判斷方法規(guī)定：碾壓四遍，然后用本儀器進場檢查，錄儀器的讀數P值高于或等于700N即認為干密度合格：如（750N、810N）均為合格。如小于700N就不合格，須再碾壓一遍再測。當含水量變化時，如填料成份改變或改換料場時，須再補做一組環(huán)刀重新率定與其對應的標準貫入P值。

以上率定試驗，同一類土至少須做三組以上方可繪出曲線總結出有規(guī)律的數據表，并可建立回歸方程。

故障與儀器保養(yǎng)

（一）當開機后，表屏上顯示的數值不是“yyyy”，出現(xiàn)“正”數或“負”數，也不能調零時，應檢查電池電壓是否不足，更換電池即可。一時買不到電池，又急需繼續(xù)使用時，可采取加減補償法。先將數值調到接近零點的位置時，把這個數值記下來，如果為“正”數，就用實測值減去初始值。如果為“負”數，就用實測值加上初始值。但是這種加減補償法僅局限于20個數之內，超過20個數以上還是及早更換電池。

（二）開機后表屏上沒有任何顯示，解決的方法是：第①檢查一下電池“+、-”極是否正確。第②檢查電池是否有電。頻繁使用一組電池能用一至兩個月，每節(jié)電池不得低于1.3V，每組電池取出避免漏液，選用堿性電池為好。

誤差分析

（一）當筑堤土料含水量差異較大時，將影響貫入阻力數據，如：土的干密度值不變，當含水量加大時，貫入阻力值相對減小。含水量減小時，貫入阻力值相對加大。減少誤差的解決方法是碾壓后的時間里馬上跟蹤檢測，因為碾壓后的現(xiàn)場風干和暴曬，每一小時都有大量水份流失，直接影響干密度值準確程度。貫入儀在實際操作中，對其壓實均勻度有影響的因素較多，如：填料的成份（粘性土、砂性土、混合土的拌合均勻程度），孔隙、孔洞、含水量變化、粒料含量、邊坡和中心部位碾壓密實程度、操作者經驗等等，都將直接影響阻力數值，這就需要工程技術人員在實踐中通過貫入儀與環(huán)刀的對比試驗，掌握土的含水量識別法、各類土性的辨別法等手段，不斷總結以經驗，不斷摸索，掌握規(guī)律，克服缺點，完美貫入儀的實際中的應用技術。

（二）在貫入進程中讀數值忽然增大或減?。寒斒┕がF(xiàn)場操作時遇到壓實硬塊或邊塊孔洞、草根、樹皮裂縫時，貫入阻力值將明顯偏高或偏低。它可及時的提示操作人員分析原因，查清底部層的軟弱點和異常點，及時發(fā)現(xiàn)漏洞排除工程隱患。貫入儀的這種特點和獨到之處正好彌補了環(huán)刀局部取樣的局限性，貫入儀可隨機、隨時、隨地取點和補點，非常靈活又不受時間地點限制。

（三）當取環(huán)刀實驗，干容量合格，但用貫入儀實驗各點貫入值卻偏低，此時要分析原因，土的含砂量是否偏高，將直接影響干容量值。第二土的含水量偏大，貫入值就偏低，此時可采取風干晾曬半天后再碾壓一遍，貫入值就增上來了。

填土密實度檢測儀*貫入阻力儀

用戶操作使用問答

（1）貫入儀取七至八點測試點、深度必須一致嗎？

在同一組試驗的同一個被測面上，要求測試深度必須一致，例如當確定，h=10厘米，所有測點都必須貫入10厘米時讀取結果。

（2）深度確定在多少為標準？

探測深度是這樣確定的，它與儀器的讀數以及探頭直徑選擇都密切相關，通常儀器的讀數達到滿量程的二分之一以上為，以此來確定儀器的探測深度，例如我們選用滿量程為1000N的儀器，測試結果應在500N以上，然后我們選用一根直徑為Φ10mm，長度為30厘米的探桿插入土中，注意觀察當讀數達到500N以上時停止貫入，此時探桿插入土中的深度即規(guī)定為標準貫入深度一般標準貫入深度10至20厘米，否則應該更換錐形細桿探頭。

（3）如果插入深度20厘米以上時，儀器讀數還達不到300N怎么辦？此時應該更換粗探頭探桿。

（4）200N、600N、1000N的儀器怎樣選用。通常200N的儀器常用在環(huán)刀里做試驗用，600N的儀器用于現(xiàn)場測砂性土、粉土、沉積土、素土、一般亞粘性土，1000N的儀器用于現(xiàn)場紅粘土、老黃土、老粘土、3：7或2：8灰土混合土等。

（5）直徑Φ7mm和Φ10mm的探桿如何選用？

通常公路工程常選用Φ7mm探桿、而水利工程、工民建工程，通常選擇Φ10mm粗探桿，選擇的方法：先選用粗探桿粗探頭當插入深度還不足5厘米，而主機讀數已超過量程2/3以上時，應更換細探桿細探頭。深度H至少要插入8至10厘米左右為好。

（6）何時讀數為準確？

當探頭插入到標準深度時，應讀取瞬間峰值，即值。讀取的方法是：操作人員要始終不停地勻速加壓，記錄員要注意觀察插入深度不要干擾操作人員，當達到標準深度界線，當土面剛壓入界線瞬間，馬上按鍵讀取值。如掌握不好按鍵也可以不按鍵；直接觀察壓線時的瞬間峰值。方法是：將手指放在予定的標準深度界線上，眼睛注視讀數顯示屏，當土面碰到手指時，立即讀取瞬間峰值。為了防止讀數結果對操作人員的干擾我們還配置了監(jiān)控器，具體操作方法見使用說明。

（7）探測底層密實度應注意什么？

一定要計算好每兩個墊層交界面的厚度，應回避在交接面上檢測，因為此處密度偏高不具有代表性。

例如層30厘米厚，用直徑30cm的木鉆順時針鉆孔10厘米深，再逆時針把土退出來，從10厘米處到20厘米這一段是檢測層，再往底下檢測第二層時應注意20至30厘米處是層的底部要剝掉，30~40厘米處是第二層的頂層，也不能測試，也要剝去，用木鉆順時針鉆到40厘米再逆時針把土退出來，從40~50厘米才是第二層的有效檢測層，切記每一墊層剝去1/3，底層留下1/3底層，實測層在中間的2/3處，再往下檢查次一層，以此類推。

關于標定

 1擰開前蓋（逆時針擰）的圈，擰的時候用手按住面板邊緣部分，注意面板不要和金屬圈一起轉動。

2 擰開圈之后拿起面板，正視電路板，在電路板的上方有2個藍色的電位器。左上方的電位器起調零作用（電位器下方有tiao ling的白色字樣），右上方的電位器是標定用的電位器。

3 標定用標準儀器接在傳感器接口上，傳感器接口在電路板上方的調零電位器右邊，從左到右，4個接線孔依次是，激勵+，信號+，激勵-，信號-。請依次接好。

4 接好后開始標定時，請打開開關，如果顯示屏顯示的數字比較大，請使用調零電位器跳到零點附近，然后再使用標定電位器開始標定。

電子智能填土密實度檢測儀技術指標

地基承載力現(xiàn)場檢測儀操作使用說明

地基承載力現(xiàn)場檢測儀，早已于70年代列入國際標準，叫做袖珍貫入儀，1994年列入我國規(guī)范，新標準號是GB50021——2002還陸續(xù)列入地基設計規(guī)范、地基處理技術規(guī)范、地基施工質量驗收規(guī)范。主要用于工民建筑，道路、橋梁、水利基礎設施，它可在現(xiàn)場快速原位測試，基礎開挖后驗槽，鑒別土的貫入阻力P值，地耐力[R]值，壓縮模量Es值，液性指數I_L值。

參照現(xiàn)場取土方式，本產品分兩大系列，一種1cm貫入系列是探測深度為1cm，專為工地鉆探取土設計的，把土樣取出來后，不用送試驗室可用本機就地試驗土樣的P值、[R]值、Es值、I_L值，這種儀器特點是小巧靈活，體積如手機移動電話大小相仿，它的局限性是因為它探頭長度只有1厘米，探測深度有限，僅適用于工地現(xiàn)場取土化驗土樣。

另一種WC30cm貫入系列，專為現(xiàn)場基礎驗槽設計，它的特點是：不用取土就地原位測試、無擾動、直接探測出土的P值、[R]值、Es值、I_L值，由于它的探測深度從0~30厘米，還可加長探桿到1.5米，可觀察各層深度土的力學指標和變化狀態(tài)。它的體積不大，主機表頭的直徑15厘米，頂部是一個T字形的手柄，底部連接探桿探頭。自重3公斤。探桿可隨時安裝或拆卸。

操作方法：在開挖的被測面上鉆一個孔，剝去表土5-10cm表土，選擇一只合適的探頭與主機連接后，垂直插入土中。當貫入到規(guī)定到深度時，讀取測試結果在同一個被測面上以該孔為圓心以50cm為半徑在圓周上取七至八點測試，取平均值P以便了解各處土的均勻程度，發(fā)現(xiàn)弱點及時采取措施地基處理。機箱內配有各所在地區(qū)的P值與[R]值、Es值、I_L值參數表，是經過國家各部委科研院所通過對比試驗聯(lián)合建立的，經鑒定已列入標準操作規(guī)程。

注意事項

（1）關于儀器操作事項答疑詳見前面《用戶操作使用問答》。

（2）要在同一作業(yè)面上確定同一深度、不同點位的地基承載力時，每間隔0.5米取一點，共取七至八個測點，各點的貫入深度要一致。

（3）要測不同深度的承載力時，可配一把直徑2.5~3.0cm木工鉆、順時針鉆入，逆時針把土退出，鉆一層測一層，再往下鉆一層，把已測完部分的擾動土退出來，再往下檢測次一層依次操作，總之要掌握一個原則，被測面和被測點必須是沒擾動過的土，擾動一層，鉆掉一層，鉆掉一層把擾動土退出再往下檢測，每一層探測下去的深度保持一致，方能準確評價土的均勻層度和變化情況。

（4）舉例：要在某場地選一個點，要了解這一個探孔中0~1.5米之間各層的地耐力，變化情況，先拿來一把直徑為3cm的木鉆，順時鉆入10cm深再逆時把表土退出來，然后把主機連接探頭插入孔內10cm，數據記錄下來后再往下鉆10cm，把測完的擾動部分土退出來，儀器再往下插入10cm。插入深度可從地面上觀察探桿刻度來計算。

（5）探桿每次用完拆下來、干布擦凈、涂上黃油、塑料紙包好以防生銹。電池盒的后端蓋螺紋部分也應涂上少許黃油防銹。

（6）間隔一段時間不用，可將電池退出，以免受潮漏電。

儀器的率定方法

（1）與土工試驗法平行對比，至少取5組土樣每組取七至八點，繪制曲線建立回歸方程。

（2）在沒有試驗室條件下可用簡易率定判斷法。在主機箱內配有一支1cm筆式的微型貫入儀，可做率定時用。方法是挖去表土，選用微貫儀在作業(yè)面上測五個點填入表中，然后取平均值，查找微型貫入儀相關參數表確定其地耐力也填入表中。

（3）在微貫儀測試的各點位上再挖去5厘米擾動土，用30厘米主機插入同一孔位中測試，當測試數值達到微貫平均值的10倍時停止貫入，記住此刻的貫入深度為主機的標準深度值，用相同的方未能在其他點全做幾組，即可率定出主機與微貫儀的相關性。此法僅適用于應急工程。

（4）微貫數據表已列入國家標準操作規(guī)程，經國家建設部、鐵道部、冶金部、航空航天、兵器、化工、電力部等部委鑒定，是全國二十多家科研院所十多年來對比試驗的科研成果，正如規(guī)范中所說：在我國185萬平方公里，十二個省市，范圍內取得8061組數據，經權威評審鑒定，列入標準規(guī)范規(guī)程。

工程實例：北京某水泥廠  微貫儀貫入深度H=1厘米

土質：新近沉積土          主機貫入深度H=11厘米

（5）率定工程實例：北京某水泥廠工地基礎開挖驗槽，土質：新近沉積土，選取5個點，間隔一米，先挖去表土10厘米，分別取樣五個土樣，送土工試驗室的同時用1cm微貫儀貫入五個點，實測點分別為40N、43N、39N、42N、40N，取平均值=40.8N。對照京津地區(qū)的數據表，地耐力=15.2噸（153KPa）。再將這五個點分別向下再挖去5厘米，清除擾動土后用30cm地耐力主機分別在各點貫入，使得各點實測值分別都達到40.8Kg（即是微貫儀數值的10倍），當主機顯示表上數值剛剛達到40.8Kg時馬上停止貫入，此時貫入深度H=11厘米，那么由此可將標準貫入深度定位11厘米。到此已率定出兩者關系，即主機插入11厘米時，P₃₀值=40.8Kg對應P1值=40.8N時，相應地耐力為15.2噸。

注：30cm主機的讀數與1cm微貫儀的讀數以10：1比例為佳好計算。當深度確定之后，微貫儀就用不著了，可直接用30厘米主機在現(xiàn)場測試，把深度做為定值，每次貫入都達到11厘米時停止，當測試結果等于40.8Kg即達到15.2噸，低于或高于40.8Kg時，即地耐力也隨之變化。

保修卡

1. 從您購買本儀器之日起，在正常使用及保修卡記載的有效期內，將享受一年保修。

2. 在保修期內，由于用戶使用及保管不當或其他非產品質量造成的故障，適當收取維修費。

3. 自行拆動的產品不屬于保修范圍。

4. 該產品終身維修，收取合理的人工費及器件費。