一种填土地基深层密实度快速检测装置的制作方法

本实用新型属于岩土工程中的地基处理技术领域，具体涉及一种填土地基深层密实度快速检测装置。

背景技术：

填土地基密实度指的是单位体积内固体土颗粒所充实的程度，密实度等于堆积密度比上体积密度。作为衡量地基强度、承载力和工后沉降大小的重要指标，检验填方地基经处理后的密实度是否满足要求是保证工程质量必不可少的一个环节。对于浅层填土地基的密实度检测，通常采用环刀法、灌砂(水)法等简便方法测量即可，但是对于需要大面积深部处理的填土地基，这类方法并不适用，通常采用动力触探的方法来检验填土地基深层的密实度是否满足要求。

动力触探是岩土工程中应用较多的一种原位测试方法，其适用性广，该方法的基本原理为利用一定的锤击能量，将与探杆相连接的探头打入土中，根据探头贯入土中一定深度时所需要的锤击数或锤击一定次数探头贯入土中的深度来判断土的物理力学特性。但是，通常采用的动力触探方法需要专门设备，且操作过程过于复杂，这在一定程度上增加了成本和工期。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、操作便捷、检测快速、成本低的填土地基深层密实度快速检测装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种填土地基深层密实度快速检测装置，包括导向架、钢筋、探头和承压帽，所述的钢筋垂直穿插在所述的导向架内，所述的钢筋的长度大于所述的导向架的高度，所述的承压帽可拆卸地套设在所述的钢筋的上端，所述的探头的下部为锥形，所述的探头的上部开设有插孔，所述的钢筋的下端插设在所述的插孔内。

使用前，准备一根钢筋，在钢筋上沿轴向方向标上刻度线，并在钢筋的下端套上探头，敲击钢筋上端，直至探头完全埋入浅层填土中，再将导向架套在钢筋上并平放在待测填土地基表面，然后在钢筋的上端套上承压帽，即可开始检测。检测过程中，用一定重量的重锤从承压帽上方以恒定高度自由下落，锤击承压帽多次，每次锤击记录钢筋的贯入深度，取多次锤击的贯入深度的平均值，作为判断密实度是否合格的标准。之后，继续敲击承压帽直至将探头打入填土地基需要检测密实度的深度，同样用一定重量的重锤从承压帽上方以恒定高度自由下落，锤击承压帽多次，每次锤击记录钢筋的贯入深度，取多次锤击的贯入深度的平均值作为最终值，将其与合格标准进行对比，若贯入深度的最终值小于合格标准，则说明密实度满足要求。

探头的下部为锥形，以利于探头贯入土体。探头具有一定的扩孔作用，能够使钢筋的下端不与土体直接接触，由此避免产生摩擦阻力，使贯入阻力主要由探头承担。承压帽可增大受力面积，直接承受重锤的锤击力，且对应力有一定的扩散作用，能更好地将锤击力从竖直方向上传递给钢筋。

本实用新型具有结构简单、操作便捷、检测快速、成本低等显著优点，可用于施工单位在施工现场的快速自查自检，实现对填土地基深层密实度的快速检测，并快速判断密实度是否满足要求。

作为优选，所述的导向架包括第一金属板、第二金属板和若干直立的支撑柱，所述的第一金属板与所述的第二金属板上下平行设置，每根所述的支撑柱的上端固定在所述的第一金属板上，每根所述的支撑柱的下端固定在所述的第二金属板上。第二金属板可增大导向架与填土地基表面的接触面积，使导向架更加稳固且不易陷入土中。若干支撑柱可有效增加导向架的轴向刚度，使检测过程中导向架不易发生侧向变形。

作为优选，所述的第一金属板上开设有第一中心孔，所述的第二金属板上开设有第二中心孔，所述的第一中心孔与所述的第二中心孔上下相对，所述的第一中心孔和所述的第二中心孔之间固定有导向筒，所述的钢筋穿插在所述的第一中心孔、所述的导向筒和所述的第二中心孔内。第一中心孔、导向筒和第二中心孔对钢筋起到导向和定位作用。检测前，可在钢筋外表面和导向筒内预先涂上润滑剂，以进一步减小钢筋的贯入阻力。

进一步地，所述的第一金属板上开设有若干第一定位孔，所述的第二金属板上开设有与所述的若干第一定位孔一一相对的若干第二定位孔，上下相对的一个第一定位孔和一个第二定位孔内插设有一根固定杆，每根所述的固定杆的高度大于所述的导向架的高度，每根所述的固定杆的顶端固定有限位盖。检测前，将导向架平放在待测填土地基处后，将若干固定杆分别穿过第一定位孔和第二定位孔打入土中，直至固定杆上的限位盖与第一金属板的上表面紧密贴合，通过限位盖可同时限制导向架的水平位移和竖直位移，从而更牢固、可靠地固定导向架，确保检测的顺利进行及检测结果的准确性。

作为优选，若干所述的固定杆等间隔环绕设置在所述的钢筋的外侧，若干所述的支撑柱等间隔环绕设置在若干所述的固定杆的外侧。

作为优选，所述的支撑柱和所述的固定杆的数量均为三根。

作为优选，所述的第一金属板、第二金属板、承压帽均为圆形。

作为优选，所述的插孔包括多个阶梯孔，所述的多个阶梯孔上下依次设置且孔径依次减小，以适用于不同直径的钢筋的插设需要，提高与不同直径钢筋的匹配度，确保检测的顺利进行。

作为优选，所述的钢筋为光圆钢筋。光圆钢筋为施工现场常见的钢筋，便于就地取材检测。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型基于动力触探的基本原理，提出一种填土地基深层密实度快速检测装置，该检测装置是一种快速有效的原位贯入装置，具有结构简单、操作便捷、检测快速、成本低等显著优点，可用于施工单位在施工现场的快速自查自检，实现对填土地基深层密实度的快速检测，并快速判断密实度是否满足要求。

附图说明

图1为实施例中钢筋与导向架装配后效果图；

图2为实施例中固定杆的外观图；

图3为实施例中钢筋与探头的装配示意图；

图4为实施例中探头的结构纵剖示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1的填土地基深层密实度快速检测装置，如图所示，包括导向架1、钢筋2、探头 3和承压帽4，本实施例中，钢筋2为光圆钢筋2。钢筋2垂直穿插在导向架1内，钢筋2的长度大于导向架1的高度，承压帽4可拆卸地套设在钢筋2的上端，探头3的下部为锥形，探头3的上部开设有插孔31，钢筋2的下端插设在插孔31内。

实施例1中，导向架1包括第一金属板11、第二金属板12和三根直立的支撑柱13，第一金属板11与第二金属板12上下平行设置，每根支撑柱13的上端固定在第一金属板11上，每根支撑柱13的下端固定在第二金属板12上；第一金属板11上开设有第一中心孔14，第二金属板12上开设有第二中心孔15，第一中心孔14与第二中心孔15上下相对，第一中心孔14和第二中心孔15之间固定有导向筒16，钢筋2穿插在第一中心孔14、导向筒16和第二中心孔15内。

实施例1中，第一金属板11、第二金属板12、承压帽4均为圆形。

实施例2的填土地基深层密实度快速检测装置，与实施例1的区别在于，实施例2中，第一金属板11上开设有三个第一定位孔17，第二金属板12上开设有与三个第一定位孔17 一一相对的三个第二定位孔18，上下相对的一个第一定位孔17和一个第二定位孔18内插设有一根固定杆19，每根固定杆19的高度大于导向架1的高度，每根固定杆19的顶端固定有限位盖10；三根固定杆19等间隔环绕设置在钢筋2的外侧，三根支撑柱13等间隔环绕设置在三根固定杆19的外侧。

实施例3的填土地基深层密实度快速检测装置，与实施例2的区别在于，实施例3中，插孔31包括多个阶梯孔32，多个阶梯孔32上下依次设置且孔径依次减小。

以实施例2的填土地基深层密实度快速检测装置为例，其操作方法为：

(1)在填土(图中未示出)浅层夯实至合格标准的密实度，浅层的密实度可用现有的环刀法或灌砂(水)法直接测出；

(2)选用施工现场的平直无局部弯折的光圆钢筋2，并在钢筋2上沿轴向方向标上刻度线(图中未示出)，精度为1mm，为减小摩擦和能量损耗，在钢筋2外表面和导向筒16内涂上润滑剂；

(3)在钢筋2的下端套上探头3，敲击钢筋2上端，直至探头3完全埋入浅层填土中，再将导向架1提起并使导向筒16套在钢筋2上，然后将导向架1平放在待测填土地基表面，之后将三根固定杆19分别穿过第一定位孔17和第二定位孔18打入土中，直至固定杆19上的限位盖10与第一金属板11的上表面紧密贴合，最后在钢筋2的上端套上承压帽4；

(4)用10kg的重锤(图中未示出)从承压帽4上方50.0±2.0cm处自由下落，锤击承压帽4三次，每次锤击记录钢筋2的贯入深度，取三次锤击的贯入深度的平均值，作为判断密实度是否合格的标准；继续敲击承压帽4直至将探头3打入填土地基需要检测密实度的深度，同样用10kg的重锤从承压帽4上方50.0±2.0cm处自由下落，锤击承压帽4三次，每次锤击记录钢筋2的贯入深度，取三次锤击的贯入深度的平均值作为最终值，将其与合格标准进行对比，若贯入深度的最终值小于合格标准，则说明密实度满足要求。