灌砂法(原位密度试验)

（1）.测定土的密度方法有：环刀法，灌砂法，电动取土器法，封蜡法，灌水法。

（2）.灌砂法实验步骤：1.应先标定灌砂筒内的质量m1，量砂密度þs。

2.在实验地点，选一块40cm*40cm的平坦表面，并将其清扫干净。

将基板放在此平坦便面上，如此表面的粗糙度较大，则将盛有量砂m5的砂筒放在基板中间的圆孔上，打开灌砂筒开关，让砂流入基板的中孔，直到灌砂筒内的砂不也在下流时关闭开关，成筒内砂的质量m6。

3.取走基板，将留在试验地点的量砂收回，将基板放在清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞，并随着将凿松的材料取出，放在塑料袋内，密封，试洞的适度应等于碾压层的厚度，称塑料袋内全部试验的质量m1。

4.从挖出的试样中取有代表性的样品，测含水率。

5.将基板放在试坑上，将灌砂筒法在基板中间，打开灌砂筒开关，让砂流入试洞内。

待砂不再流动时，关闭开关，称量筒内剩余砂的质量m4。

6.如清扫干净的平坦表面，将灌砂筒放在基板中间，打开灌砂筒直接放在以挖好的试洞内，打开筒的开关，让砂流入试洞内。

余砂记m27.整理结果：有基板mb=m1-m4-(m5-m6) 无基板mb=m1-m4-m2湿密度：þ=mt/mb*þs 干密度：þd=þ/（1+含水率）环刀法实验步骤：1.按工程需要取原状土或制备所需状态达到扰动土样，整平两端，环刀内壁涂一薄膜层凡士林，刀口向下放在土样上。

用修土刀将土样上部削成略大于环刀直径的土柱，然后将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀上部为止，削去两端余土，使与环刀口面齐平，并用剩余土样侧含水率。

擦净环刀外壁，称环刀与土的重质量m1。

环刀质量m2，容积为V。

2.密度计算式：þ=（m1-m2）/V3.。

灌砂法压实度检测方法及计算灌砂法是土壤力学中常用的一种试验方法，它可以用来测定土壤的压实度。

压实度是土壤中颗粒的紧密程度，它对土壤的工程性质和水文特性有着重要的影响。

因此，准确地测定土壤的压实度对于工程建设和土壤保护具有重要意义。

本文将介绍灌砂法压实度检测的方法及计算步骤。

1. 实验原理。

灌砂法是通过向土壤中注入一定量的砂子，然后测定土壤的密度变化来计算压实度的方法。

在实验中，首先需要确定土壤的初始密度，然后通过灌入砂子后的密度变化来计算压实度。

这种方法简单易行，且结果准确可靠，因此在土壤力学试验中得到了广泛应用。

2. 实验步骤。

（1）准备工作，将土壤样品取出，并进行初步处理，去除大颗粒和有机物质。

（2）测定土壤初始密度，将处理后的土壤样品放入密度计中，通过测定土壤的质量和体积来确定初始密度。

（3）灌入砂子，将一定量的砂子通过漏斗灌入土壤中，直至土壤完全饱和。

（4）测定灌砂后的密度，再次测定土壤的质量和体积，通过计算灌砂后的密度来确定压实度。

3. 计算方法。

压实度的计算公式为：压实度 = （初始密度灌砂后密度）/ 初始密度× 100%。

通过上述公式，可以得到土壤的压实度。

在实际操作中，需要注意测量的准确性和实验操作的规范性，以确保结果的可靠性。

4. 实验数据处理。

在实验数据处理过程中，需要对测定的初始密度和灌砂后的密度进行精确的计算和比对，以确保数据的准确性。

同时，还需要对实验过程中可能出现的误差进行分析和修正，以得到可靠的压实度数据。

5. 实验结果分析。

通过灌砂法测定得到的压实度数据，可以对土壤的工程性质进行评估和分析。

通过对不同条件下的压实度进行比较，可以得到土壤的压实特性，为工程建设和土壤保护提供科学依据。

6. 结论。

灌砂法是一种简单有效的土壤压实度检测方法，通过测定土壤的初始密度和灌砂后的密度，可以准确计算土壤的压实度。

在实际工程中，可以根据灌砂法得到的压实度数据，对土壤的力学性质和工程特性进行评估和分析，为工程建设和土壤保护提供科学依据。

灌砂法1目的与适用范围：适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。

试样的最大粒径一般不得超过15mm，测定密度层的厚度为150~200mm。

2仪器标定：2.1确定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量2.1.1在储砂筒内装满砂，筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，称筒内砂的质量m1，准确至1g。

每次标定及以后的试验都维持该质量不变。

2.1.2 将开关打开，让砂流出，并使流出砂的体积与工地所挖试洞的体积相当（或等于标定罐的容积）；然后关上开关，并称量筒内砂的质量m5，准确至1g。

2.1.3 将灌砂筒放在玻璃板，打开开关，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，关上开关，并小心地取走灌砂筒。

2.1.4 收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。

玻璃板上的砂就是填满灌砂筒下部圆锥体的砂。

2.1.5 重复上述测量，至少3次；最后取平均值m2，准确至1g。

2.2确定量砂的密度2.2.1用水确定标定罐的容积V。

（1）将空罐放在台秤上，使罐的上口处于水平位置，读记罐质量m7，准确至1g。

（2）向标定罐中灌水，注意不要将水弄到台秤上或罐的外壁；将一支持放在罐顶，当罐中水面快要接近直尺时，用滴管往罐中加水，直到水面接近直尺；移去直尺，读记罐和水的总质量m8。

（3）重复测量时，仅需用吸管从罐中取出少量水，并用滴管重新将水加满到接触直尺。

（4）标定罐的体积按下式计算：V=（m8-m7）/ρW2.2.2 在储砂筒中装入质量为m1的砂，并将罐砂筒放在标定罐上，打开开关，让砂流出，直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关；取下灌砂筒，称筒内剩余的砂质量，准确至1g。

2.2.3 重复上述测量，至少3次，最后取其平均值m3，准确至1g。

2.2.4 按下式计算填满标定罐所需砂的质量ma；ma =m1-m2-m3m1——罐砂入标定罐前，筒内砂的质量（g）；m2——罐砂筒下部圆锥体内砂的平均质量（g）；m3——罐砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量（g）2.2.5 按下式计算量砂的密度ρs：ρs =ma/V3试验步骤：3.1在试验地点，选一块约40cm×40cm的平坦表面，并将其打扫干净；将基板放在此平坦表面上；如此表面的粗糙度较大，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上；打开罐砂筒开关，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关；取下罐砂筒，并称筒内砂的质量m6，准确至1g。

一、实验目的1. 掌握灌砂法的基本原理和操作步骤。

2. 了解灌砂法在土工试验中的应用。

3. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理灌砂法是一种常用的土工试验方法，用于测定土的密度和孔隙率。

其基本原理是：在一定体积的土样中，通过灌入已知质量的砂，使土样孔隙被砂填满，从而计算出土样的密度和孔隙率。

三、实验仪器与材料1. 灌砂筒：用于装土和灌砂。

2. 砂：粒径均匀，通过0.5mm筛孔。

3. 天平：用于称量砂的质量。

4. 量筒：用于量取砂的体积。

5. 砂箱：用于装土样。

6. 筛网：用于筛选砂。

四、实验步骤1. 准备工作：将灌砂筒清洗干净，称量并记录砂的质量。

2. 装土：将土样装入灌砂筒中，注意不要压实。

3. 灌砂：将砂通过筛网均匀地灌入灌砂筒中，直至砂面与筒口平齐。

4. 筛砂：将灌砂筒倒置，使砂从筒底流出，同时轻轻摇动筒体，确保砂完全流出。

5. 称量：将灌砂筒清洗干净，再次称量并记录砂的质量。

6. 计算密度：根据砂的质量和体积，计算出砂的密度。

7. 计算孔隙率：根据土样的体积和砂的体积，计算出土样的孔隙率。

五、实验数据| 砂的质量（g） | 砂的体积（cm³） | 砂的密度（g/cm³） | 土样的体积（cm³）| 孔隙率（%） || :-----------: | :-------------: | :---------------: | :---------------: | :---------: || 50.0 | 20.0 | 2.50 | 50.0 | 60.0 |六、实验结果分析根据实验数据，可以得出以下结论：1. 该土样的密度为2.50g/cm³，孔隙率为60.0%。

2. 灌砂法是一种准确、简便的土工试验方法，适用于测定土的密度和孔隙率。

3. 在实验过程中，应严格控制操作步骤，确保实验结果的准确性。

七、实验总结通过本次实验，我们掌握了灌砂法的基本原理和操作步骤，了解了灌砂法在土工试验中的应用。

个碾压层中。

现场密度实验检测方式（一）灌砂法灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。

该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

采用此方法时，应符合下列规定：（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采纳Φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过2oomm时，应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。

1．仪具与材料（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。

储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。

开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（2）金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。

（3）基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

（4）玻璃板：边长约5m～6oomm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘寄存。

（6）天平或台称：称量10 ～15kg，感量不大于1g。

用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜别离为0.01g、0.1g、1.0g。

（7）含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

（8）量砂：粒径0．30～0.60mm 及～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，利用前须洗净、烘干，并放置足够长的时刻，使其与空气的湿度达到平稳。

（9）盛砂的容器：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。

2．试验方法与步骤（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。

称取装人筒内砂的质量m1 ，准确至1g。

灌砂法量砂密度的试验研究大家好！我是《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的作者韦汉运，群共享有《土木工程试验检测技术研究》及《细集料含泥量与含粉量的试验研究》的内容简介，如有兴趣，可到群共享下载。

下面我从《土木工程试验检测技术研究》(共48篇论文)中摘录“灌砂法量砂密度的试验研究”与大家分享，如有欠妥之处，欢迎到“工程试验交流千人群（207135730）”继续交流、探讨。

压实质量的好坏，直接决定公路的使用寿命以及使用安全，现行《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)T0111-1993“灌砂法”﹙备注：以下简称“T0111试验”﹚是公路工程路基、路面施工过程中检测压实度最常用的试验方法。

“灌砂法是利用均匀颗粒的砂，由一定高度下落到一规定容积的筒或洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积……用灌砂法测量试洞的容积时，其准确度和精度受下列几个因素的影响”﹙备注：摘自T0111试验的“条文说明”﹚。

1 标定罐的深度对砂的密度有影响T0111试验的“条文说明”第﹙1﹚条“标定罐的深度对砂的密度有影响。

标定罐的深度减2.5cm，砂的密度约降低1%。

因此，标定罐的深度应与试洞的深度一致”。

据上推算，如果深度为15cm的标定罐测定量砂的密度为1.408g/cm³，当标定罐的深度为20cm 时，该量砂的密度应为1.436g/cm³（备注：ρ=1.408×（1+0.02）=1.436），即标定罐的深度决定量砂密度的大小。

因此，《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60—2008) T0921-2008“挖坑灌砂法测定压实度试验方法”﹙备注：以下简称“T0921试验”﹚第1.2条“用挖坑灌砂法测定密度和压实度时，应符合下列规定: ﹙1﹚当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒测试。

﹙2﹚当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应采用150mm的大型灌砂筒测试”。

土工试验原位密度试验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(单位：mm)1-漏斗；2-漏斗架；3-防风筒；4-套环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 试坑尺寸与相应的最大粒径(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。

一、目的与使用范围本试验适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面土路基土的各种材料的压实层的密度和压实度，也使用于路清表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。

用挖坑灌砂法测定密度和压实度时，应符合下列规定：（1）、当基料的最大粒径小于15mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用直径100mm的小型灌砂筒测试。

（2）、当最大粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用直径150mm的大型灌砂筒测试。

二、仪器与材料灌砂筒、金属标定罐、基板、量砂（粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干燥均匀砂20～40g）三、方法与试验步骤1、标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量。

2、标标定量砂的单位质量γ（g/cm^3）3、将盛有量砂（M5）的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中空内，直到砂不在流。

取下灌砂筒，称取量筒内砂的质量（M6），准确至1g。

4、称取试坑中全部材料的总质量Mw。

5、从挖出的全部材料中取有代表性的样品，测定其含水量（ω，％）。

用小灌砂筒测定时，细粒土不小于100g，中粒土不小于500g;用大砂筒，相应的细粒土不小于200g，中粒土不小于1000g，粗粒土或无机结合料稳定材料，不少于2000g，称其质量（Md）。

6、将基板放在试坑上，灌砂筒放在基板中间，打开灌砂筒开关，直至砂不再流动，称取量筒内砂的质量（M4）。

7、如清扫干净的平坦表面的粗糙不大可省去3的操作，试洞挖好后直接对准放在试坑上，不需要放基板，打开筒的开关，最后称取剩余砂的质量（M4'）。

四、计算1、填满试坑所用砂的质量：灌砂时试坑上放基板时：Mb=M1－M4-(M5-M6)灌砂时试坑上不放基板时：Mb=M1－M4'-M2Mb——填满试坑的砂的质量（g）M1——灌砂前灌砂筒内的砂的质量（g）M2——灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）2、试坑材料的湿密度：ρw＝Mw*γs/MbMw——试坑中取出的全部材料质量，（g）γs——量砂的单位质量，（g/cm^3）3、试坑材料的干密度ρd：ρd=ρw/（1+0.01ω）ω——试坑材料的含水量，％当为无机结合料稳定土时：ρd=Md*γs/Mb五、报告各种材料的干密度均准确至0.1g/cm^3。

工程地质知识：灌砂法标准砂密度的测定进行步骤
1.标准砂应清洗洁净，粒径宜选用0.25-0.50mm，密度宜选用
1.47-1.61g/cm。

2.组装容砂瓶与灌砂漏斗，螺纹联接处应旋紧，称其质量。

3.将密度测定器竖立，灌砂漏斗口向上，关阀门，向灌砂漏斗中注满标准砂，打开阀门使灌砂漏斗内的标准砂漏入容砂瓶内，继续向漏斗内注砂漏入瓶内，当砂停止流动时迅速关闭阀门，倒掉漏斗内多余的砂，称容砂瓶、灌砂漏斗和标准砂的总质量，准确至5g，试验中应避免震动。

4.倒出容砂瓶内的标准砂，通过漏斗向容砂瓶内注水至水面高出阀门关阀门，倒掉漏斗中多余的水，称容砂瓶，漏斗和水的总质量准确到5g，并测定水温，准确到0.5℃。

重复测定3次，3次测值之间的差值不得大于3mL，取3次测值的平均值。