016-路基压实度计算器（灌砂法）
路基压实度计算器（灌砂法）
概述
依据 JTG 3430-2020《公路土工试验规程》T 0921条。公式：V = m2/ρs；ρw = m1/V；ρd = ρw/(1+0.01w)；K = ρd/ρdmax×100%。含粗粒土时：ρdmax(P) = ρdmax^(P) + 0.01×P×(2.65-ρs)。
补充说明：灌砂法适用于粒径≤53mm的土和基层材料。标准砂密度约1.40 g/cm3。
依据标准
- 试验/计算方法：
JTG 3430-2020 T 0921
- 摘要说明：依据 JTG 3430-2020《公路土工试验规程》T 0921条。公式：V = m2/ρs；ρw = m1/V；ρd = ρw/(1+0.01w)；K = ρd/ρdmax×100%。含粗粒土时：ρdmax(P) = ρdmax^(P) + 0.01×P×(2.65-ρs)。
- 备注说明：灌砂法适用于粒径≤53mm的土和基层材料。标准砂密度约1.40 g/cm3。
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| JTG D30-2015 高速公路填方0~0.8m | K ≥ 96% | /docs/jtg-d30 |
| JTG D30-2015 高速公路填方0.8~1.5m | K ≥ 94% | /docs/jtg-d30 |
| JTG D30-2015 高速公路填方>1.5m | K ≥ 93% | /docs/jtg-d30 |
废止/历史标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| JTG D30-2004 已废止 | 上路床≥95%，下路床≥93% | /docs/jtg-d30 |
计算公式
V = \frac{m_2}{\rho_s}
rho_w = \frac{m_1 \cdot \rho_s}{m_2}
rho_d = \frac{m_1 \rho_s}{m_2(1+0.01w)}
K = \frac{\rho_d}{\rho_{d,max}} \times 100\%
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| m1 | m1 | 试坑土质量 | g | 挖出试坑内土的质量 |
| m2 | m2 | 灌入试坑砂质量 | g | 灌入试坑的标准砂质量 |
| rhos | rhos | 标准砂密度 | g/cm3 | 一般为1.40 |
| w | w | 含水率 | % | 实测含水率 |
| rhodmax | rhodmax | 最大干密度 | g/cm3 | 室内击实试验值 |
| P | P | 粗粒含量(>4.75mm) | % | 填0跳过校正 |
| rhodmax_P | rhodmax_P | 细粒土最大干密度 | g/cm3 | 通过4.75mm筛的土样击实值 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| K | K | 压实度 | % | 压实度 |
| rho_d | rho_d | 干密度 | g/cm3 | 干密度 |
| rho_w | rho_w | 湿密度 | g/cm3 | 湿密度 |
| V | V | 试坑体积 | cm3 | 试坑体积 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 试坑土质量 | m1 | 65.4274 | g |
| 灌入试坑砂质量 | m2 | 22.4353 | g |
| 标准砂密度 | rhos | 78.3445 | g/cm3 |
| 含水率 | w | 77.3731 | % |
| 最大干密度 | rhodmax | 56.2741 | g/cm3 |
| 粗粒含量(>4.75mm) | P | 40.0305 | % |
| 细粒土最大干密度 | rhodmax_P | 51.8868 | g/cm3 |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 压实度 | K | 38.4 | % |
| 干密度 | rho_d | 128.81 | g/cm3 |
| 湿密度 | rho_w | 228.47 | g/cm3 |
| 试坑体积 | V | 0.286367 | cm3 |
合规判定
当前计算器仅输出计算结果，未设置强制合格/不合格判定。
参考与链接
- /docs/jtg-3430
原有补充说明
路基压实度计算器（灌砂法）
概述
本计算器依据《公路土工试验规程》JTG 3430-2020 T 0921 条，采用灌砂法测定路基压实度 $K$、干密度 $\rho_d$、湿密度 $\rho_w$ 和试坑体积 $V$。
灌砂法适用于粒径不大于 53mm 的土和基层材料压实度检测。
计算公式
1. 试坑体积 $V$
$$V = \frac{m_2}{\rho_s}$$
其中：
- $m_2$：灌入试坑的标准砂质量（g）
- $\rho_s$：标准砂密度（g/cm³），通常取 1.40 g/cm³
2. 湿密度 $\rho_w$
$$\rho_w = \frac{m_1}{V} = \frac{m_1 \cdot \rho_s}{m_2}$$
其中：
- $m_1$：试坑挖出土的质量（g）
3. 干密度 $\rho_d$
$$\rho_d = \frac{\rho_w}{1 + 0.01 \cdot w}$$
其中：
- $w$：土的含水率（%）
4. 压实度 $K$（细粒土，$P = 0$）
$$K = \frac{\rho_d}{\rho_{d\max}} \times 100\%$$
其中：
- $\rho_{d\max}$：室内击实试验得到的最大干密度（g/cm³）
5. 压实度 $K$（粗粒土，$P > 0$）
当粗粒含量（粒径 > 4.75mm）$P > 0$ 时，需进行校正：
$$K = \frac{\rho_{d\max}^{(P)} + 0.01 \times P \times (2.65 - \rho_s)}{\rho_{d\max}} \times 100\%$$
其中：
- $\rho_{d\max}^{(P)}$：通过 4.75mm 筛的细粒土最大干密度（g/cm³）
- $P$：粗粒含量（%）
- 2.65：粗粒土（土石混合料）平均比重参考值
参数说明
| 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| $m_1$ | 试坑土质量 | g | 从试坑中取出的土的质量 |
| $m_2$ | 灌入试坑砂质量 | g | 灌入试坑的标准砂质量 |
| $\rho_s$ | 标准砂密度 | g/cm³ | 标准砂的密度，通常约 1.40 |
| $w$ | 含水率 | % | 土的含水率（实测） |
| $\rho_{d\max}$ | 最大干密度 | g/cm³ | 室内击实试验得到的最大干密度 |
| $P$ | 粗粒含量 | % | 粒径大于 4.75mm 的颗粒含量（填 0 跳过校正） |
| $\rho_{d\max}^{(P)}$ | 细粒土最大干密度 | g/cm³ | 通过 4.75mm 筛的土样击实值 |
| $V$ | 试坑体积 | cm³ | 试坑体积，由标准砂质量反算 |
| $\rho_w$ | 湿密度 | g/cm³ | 土的湿密度 |
| $\rho_d$ | 干密度 | g/cm³ | 土的干密度 |
| $K$ | 压实度 | % | 实际干密度与最大干密度之比 |
压实度要求（JTG D30-2015）
高速公路填方
| 填方深度 | 压实度要求 |
| 0 ~ 0.8m（上路床） | $K \geqslant 96\%$ |
| 0.8 ~ 1.5m（下路床） | $K \geqslant 94\%$ |
| $> 1.5m$ | $K \geqslant 93\%$ |
> 注：以上为高速公路各层位最低压实度要求，实际工程应按设计文件执行。一级公路参照高速公路标准，二级及以下公路可适当降低。
适用范围
适用场景
- 公路路基压实质量检测（灌砂法）
- 粒径不大于 53mm 的土和基层材料
- 室内击实试验数据与现场检测数据比对
- 粗粒土（含有粒径 > 4.75mm 颗粒）压实度校正计算
不适用场景
- 粒径大于 53mm 的粗粒土或碎石类土
- 沥青路面面层压实度检测（应采用钻芯法）
- 软土路基（需采用沉降观测法等专项方法）
参考标准
现行标准
- JTG 3430-2020《公路土工试验规程》T 0921 条 — 灌砂法测定压实度试验
- JTG D30-2015《公路路基设计规范》— 路基压实度规定
淘汰标准
- JTG D30-2004《公路路基设计规范》— 已废止（上路床 ≥ 95%，下路床 ≥ 93%）
注意事项
> ⚠️ 标准砂密度：标准砂密度应定期标定，通常为 1.40 ~ 1.46 g/cm³，本计算器默认 1.40 g/cm³。
> ⚠️ 粗粒含量校正：当粗粒含量 $P > 0$ 时，必须同时输入细粒土最大干密度 $\rho_{d\max}^{(P)}$，否则校正结果无效。填 0 可跳过校正（按细粒土公式计算）。
> ⚠️ 含水率测定：含水率样本应与灌砂法试坑土样同步采集，送实验室烘干测定。
> ⚠️ 压实度过高：若计算压实度超过 110%，应检查最大干密度试验是否正确，排除试验误差后再判定。
> ⚠️ 试坑深度：试坑深度应与压实层厚度相近，避免层位干扰。
本计算器仅用于灌砂法压实度数据计算，实际工程应用时应结合 JTG D30、JTG 3430 等规范综合判定。