028-铁路路基压实度计算器
铁路路基压实度计算器
概述
依据 TB 10102-2023《铁路工程土工试验规程》。K = ρd/ρdmax×100%。V = (m2-m3)/ρs（标准砂密度法）。
补充说明：铁路路基压实度要求高于公路。本计算器采用灌砂法。
依据标准
- 试验/计算方法：
TB 10102-2023
- 摘要说明：依据 TB 10102-2023《铁路工程土工试验规程》。K = ρd/ρdmax×100%。V = (m2-m3)/ρs（标准砂密度法）。
- 备注说明：铁路路基压实度要求高于公路。本计算器采用灌砂法。
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| TB 10001-2016 基床底层 | K ≥ 0.93 | /docs/tb-10102-2023 |
| TB 10001-2016 基床表层 | K ≥ 0.95 | /docs/tb-10102-2023 |
| TB 10001-2016 路堤本体 | K ≥ 0.90 | /docs/tb-10102-2023 |
计算公式
K = m1rho_s100/(m2-m3)/(1+0.01w)/rho_dmax
V = (m2-m3)/rho_s
rho_d = m1/((m2-m3)/rho_s)/(1+0.01w)
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| m1 | m1 | 湿土质量 | g | 挖出湿土质量 |
| m2 | m2 | 灌砂前质量 | g | 灌砂前砂+容器质量 |
| m3 | m3 | 灌砂后质量 | g | 灌砂后砂+容器质量 |
| rho_s | rho_s | 标准砂密度 | g/cm3 | 1.40 |
| w | w | 含水率 | % | 实测 |
| rho_dmax | rho_dmax | 最大干密度 | g/cm3 | 击实试验 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| K | K | 压实度 | % | 压实度 |
| V | V | 试坑体积 | cm3 | 试坑体积 |
| rho_d | rho_d | 干密度 | g/cm3 | 干密度 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 湿土质量 | m1 | 2212.30 | g |
| 灌砂前质量 | m2 | 3305.80 | g |
| 灌砂后质量 | m3 | 1254.10 | g |
| 标准砂密度 | rho_s | 2.677 | g/cm3 |
| 含水率 | w | 13.48 | % |
| 最大干密度 | rho_dmax | 2.065 | g/cm3 |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 压实度 | K | 123.18 | % |
| 试坑体积 | V | 766.42 | cm3 |
| 干密度 | rho_d | 2.544 | g/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/tb-10102-2023
原有补充说明
铁路路基压实度计算器
概述
本计算器依据 TB 10102-2010《铁路工程土工试验规程》，采用灌砂法（标准砂密度法）测定试坑体积，结合湿土质量和含水率，计算路基土的干密度和压实度，并与铁路路基各部位的压实度要求进行对比验算。
> ⚠️ 铁路路基压实度要求高于公路，本计算器专用于铁路工程。
适用范围
- 适用标准：TB 10102-2010《铁路工程土工试验规程》
- 适用场景：铁路路基压实度检测、填筑施工质量控制
- 适用线路：铁路路基（基床表层、基床底层、路堤本体）
- 计算方法：灌砂法（标准砂密度法）
计算公式
1. 试坑体积
$$V = \frac{m_2 - m_3}{\rho_s}$$
2. 干密度
$$\rho_d = \frac{m_1}{V \times (1 + 0.01 \omega)}$$
3. 压实度
$$K = \frac{\rho_d}{\rho_{dmax}} \times 100\% = \frac{m_1 \times \rho_s \times 100}{(m_2 - m_3) \times (1 + 0.01\omega) \times \rho_{dmax}}$$
> 式中：$m_1$ 为湿土质量（g），$m_2$ 为灌砂前砂+容器质量（g），$m_3$ 为灌砂后砂+容器质量（g），$\rho_s$ 为标准砂密度（g/cm³），$\omega$ 为含水率（%），$\rho_{dmax}$ 为最大干密度（g/cm³，由击实试验确定）。
公式说明
灌砂法原理：用已知密度 $\rho_s$ 的标准砂填充试坑，测量消耗的标准砂质量 $(m_2 - m_3)$，从而计算试坑体积 $V$；再结合湿土质量 $m_1$ 和含水率 $\omega$，计算干密度 $\rho_d$；最后与击实试验确定的最大干密度 $\rho_{dmax}$ 比较，得到压实度 $K$。
压实度要求
依据 TB 10001-2016《铁路路基设计规范》：
| 部位 | 压实度要求 | 说明 |
| 基床表层 | $K \geq 95\%$ | 最高压实度要求 |
| 基床底层 | $K \geq 93\%$ | 次高要求 |
| 路堤本体 | $K \geq 90\%$ | 基础要求 |
参数说明
| 参数 | 符号 | 含义 | 单位 |
| 湿土质量 | $m_1$ | 挖出试坑内湿土的总质量 | g |
| 灌砂前质量 | $m_2$ | 灌砂前砂+容器质量 | g |
| 灌砂后质量 | $m_3$ | 灌砂后砂+容器质量 | g |
| 标准砂密度 | $\rho_s$ | 标准砂的密度，由标定确定 | g/cm³ |
| 含水率 | $\omega$ | 湿土的含水率，通过烘干法测定 | % |
| 最大干密度 | $\rho_{dmax}$ | 通过标准击实试验确定的土的最大干密度 | g/cm³ |
算例
已知条件：
- 湿土质量 $m_1 = 2000$ g
- 灌砂前砂+容器质量 $m_2 = 5000$ g
- 灌砂后砂+容器质量 $m_3 = 3000$ g
- 标准砂密度 $\rho_s = 1.45$ g/cm³
- 含水率 $\omega = 12\%$
- 最大干密度 $\rho_{dmax} = 1.85$ g/cm³
计算过程：
1. 试坑体积：
$$V = \frac{5000 - 3000}{1.45} = \frac{2000}{1.45} \approx 1379.31\ \text{cm}^3$$
2. 干密度：
$$\rho_d = \frac{2000}{1379.31 \times 1.12} \approx 1.29\ \text{g/cm}^3$$
3. 压实度：
$$K = \frac{1.29}{1.85} \times 100\% \approx 69.7\%$$
计算结果：
| 输出项 | 符号 | 计算值 | 单位 | 说明 |
| 试坑体积 | $V$ | 1379.31 | cm³ | — |
| 干密度 | $\rho_d$ | 1.290 | g/cm³ | — |
| 压实度 | $K$ | 69.7 | % | < 90%，不满足路堤本体要求 |
注意事项
1. 灌砂法操作：现场操作时应确保标准砂密度 $\rho_s$ 准确（需预先标定），避免漏砂、扰动坑壁
2. 含水率测定：应从试坑内取代表性土样，采用烘干法测定含水率
3. 最大干密度：$\rho_{dmax}$ 必须通过标准击实试验确定，不得使用估计值
4. 压实度要求：铁路路基压实度要求显著高于公路（公路一般为93%~96%），铁路基床表层要求达95%以上
参考标准
相关计算器
- F15 - 涵洞基础沉降计算器（如有）