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灌砂法原理

灌砂法是通過將一定粒徑的清潔均勻砂子從一定高度自由下落到試洞內,利用砂子單位重量不變的原理來測量試洞的容積,從而推算出土樣或集料的實測乾密度。這種方法基於以下原理:

土壤孔隙結構和砂子填充原理。通過在土壤中形成一定深度的孔洞,並灌入一定量的砂子,砂子因其較規則的外形(相比土壤顆粒)能更有效地填充土壤中的空隙。隨著砂子數量的增加,土壤顆粒逐漸被排擠,直至孔洞被填滿,形成較為緊密的結構。此時,砂子與土壤顆粒間的空隙被最小化,體系的密度和穩定性得到提高。

最大幹密度原則。通過比較實測乾密度與理論上的最大幹密度,可以計算出試樣的壓實度。

需要注意的是,灌砂法主要適用於細粒土的壓實度檢測,對於含有大孔洞或大孔隙的材料(如填石路堤等)不太適用。此外,在執行灌砂法時,還需考慮砂子的粒徑(通常在0.30~0.60mm或0.25~0.50mm範圍內)、清潔度和均勻性,以確保測試的準確性。