阅读说明：本技术 挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置及方法 (Pit digging volume detection device and method for detecting roadbed compactness by pit digging and water filling method ) 是由 吴跟上 邵景干 尚廷东 贾洋 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置,包括一个或两个以上的测量单元,每个测量单元均包括检测盖,检测盖底部密封固定有弹性膜,检测盖上设置有用于向所述弹性膜上侧通水而使弹性膜变形的通水孔,通水孔的上端连接有用于显示液位高度的液位显示管。本发明提供了一种通过灌水来获得检测孔体积的挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置及使用该挖坑体积检测装置的挖坑体积检测方法。(The invention relates to a pit digging and watering method roadbed compactness detection pit digging volume detection device, which comprises one or more than two measurement units, wherein each measurement unit comprises a detection cover, an elastic membrane is fixed at the bottom of the detection cover in a sealing manner, a water through hole for leading water to the upper side of the elastic membrane to deform the elastic membrane is arranged on the detection cover, and the upper end of the water through hole is connected with a liquid level display pipe for displaying the liquid level height. The invention provides a pit volume detection device for detecting roadbed compactedness by a pit digging and watering method for obtaining detection hole volume through watering and a pit volume detection method using the pit volume detection device.)

挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测方法及装置。

背景技术

路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。

对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准实验所得最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。因此路基压实度的测定主要包括室内标准密度（最大干密度）确定和现场密度试验。

室内标准密度比较容易测量，因此压实度检测的关键在于现场密度试验，挖坑法检测是一种常见的现场密度试验方式，其基本的工作方式是在被检测的路面上挖一个检测坑，挖坑取出的材料干燥处理后可以称得重量，通过漏斗向检测坑中灌砂，沙子灌满检测坑后，通过漏斗中原有沙子的体积和漏斗中剩余沙子的体积差来获得检测坑的体积，然后通过计算获得路基的现场密实度。通过灌砂来获得检测孔体积存在以下问题：检测结束后，检测孔中的沙子需要取出，重新筛选以待下次使用，工作劳动强度较大；另外由于沙子具有流动性，当待挖孔路面表面不平整时，无法准确的获得检测孔体积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过灌水来获得检测孔体积的挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置；本发明的目的还在于提供一种使用该挖坑体积检测装置的挖坑体积检测方法。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置，包括一个或两个以上的测量单元，每个测量单元均包括检测盖，检测盖底部密封固定有弹性膜，检测盖上设置有用于向所述弹性膜上侧通水而使弹性膜变形的通水孔，通水孔的上端连接有用于显示液位高度的液位显示管。

液位显示管上端连接有气压腔，挖坑体积检测装置还包括用于调节所述气压腔压力的压力调节装置。

所述压力调节装置包括与气压腔腔壁导向密封配合的压力调节活塞。

弹性膜由硅胶材料制成。

所述测量单元有两个，其中一个测量单元为第一测量单元，另外一个测量单元为第二测量单元，第一测量单元的弹性膜为用于铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面的平面膜结构，第二测量单元的弹性膜为用于铺满检测孔内孔壁的筒形膜结构。

第一测量单元的检测盖底部于所述弹性膜***具有第一基准平面，第一测量单元还包括用于置于所述第一测量单元的弹性膜下侧的上表面用于与第一基准平面对贴设置的基准板。

第二测量单元的检测盖底部于所述弹性膜***具有第二基准平面，第二测量单元还包括用于置于所述第二测量单元的弹性膜下侧的基准筒，基准筒具有上表面用于与第二基准平面对贴设置筒沿。

挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测方法，该方法包括以下步骤，第一步，将对应测量单元置于待检测路基的待挖孔位置表面，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面，获得待挖孔区域挖孔前表面不平整部分的体积V1，第二步，将待挖孔区域挖出检测孔，将对应的测量单元置于检测孔上端，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满检测孔的孔壁，获得检测孔孔底距离路基表面之间的体积V2，检测孔的体积V=V2- V1。

第一步中所使用的测量单元为第一测量单元，第二步中所使用的测量单元为第二测量单元，第一测量单元的弹性膜为用于铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面的平面膜结构，第二测量单元的弹性膜为用于铺满检测孔内孔壁的筒形膜结构。

在所述第一步之前，将基准板顶抵于第一测量单元的环形压板的下侧，此时液位显示管中的液位刻度Vn，第一步中，弹性膜铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面后，液位显示管的液位刻度Vm， V1=Vm-Vn；在所述第二步之前，将基准筒顶抵于第二测量单元的环形压板的下侧，第二测量单元铺满整个基准筒内腔，此时液位显示管中的液位刻度Va，第二步中，弹性膜铺满检测孔后，液位显示管中的液位刻度Vc，V2=Vc-（Va-Vb），Vb为基准筒的内腔体积。

本发明的有益效果为：本发明中，在检测盖底部密封固定有弹性膜，使用时，弹性膜的上侧有用于充满检测孔的液体，使用时，针对不平整路面，可以先第一步，将对应测量单元置于待检测路基的待挖孔位置表面，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面，获得待挖孔区域挖孔前表面不平整部分的体积V₁，然后进行第二步，将待挖孔区域挖出检测孔，将对应的测量单元置于检测孔上端，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满检测孔的孔壁，获得检测孔孔底距离路基表面之间的体积V₂，检测孔的体积V=V₂- V₁。可以适用于不平整路面的挖坑体积检测，此外由于弹性膜的存在，不会有液体泄漏，因此不存在后期再去回收液体的问题，减轻了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明中未挖坑前路基的状态示意图；

图2是本发明中第一测量单元对未挖坑前路基进行检测的状态示意图；

图3是本发明中第一测量单元与基准板的配合示意图；

图4是本发明中第二测量单元对挖坑后路基进行检测的状态示意图；

图5是本发明中第二测量单元与基准筒的配合示意图；

图6是图5中第二测量单元的弹性膜铺满整个检测孔后的状态示意图。

具体实施方式

挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测装置的实施例如图1~6所示：包括两个测量单元，两个测量单元分别为先后使用的第一测量单元3和第二测量单元16，各测量单元均包括检测盖，检测盖的底部密封固定有弹性膜，本实施例中，检测盖包括上部盖体11和通过螺钉固定于上侧盖体底部的环形压板12，弹性膜夹设固定于上部盖体11与环形压板12之间，上部盖体11的中部与弹性膜之间具有储液腔15。环形压板的底部于弹性膜的***形成垂直于上下方向的基准平面，具体的，在本实施例中，第一测量单元上的基准平面称为第一基准平面14，第二测量单元16上的基准平面称为第二基准平面17。第一测量单元、第二测量单元的弹性膜均由硅胶材料制成，第一测量单元与第二测量单元不同的是，在本实施例中，挖坑后的测量孔体积与挖坑前路基表面不平整之间的体积差较大，因此第一测量单元、第二测量单元不易使用同样的弹性膜，因为如果使用同样的弹性膜，对弹性膜的弹性变形能力要求较高，弹性膜容易因为变形幅度过大而破裂，因此在本实施例中，第一测量单元的弹性膜13为用于铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面的平面膜结构，第二测量单元的弹性膜18为用于铺满检测孔19内孔壁的筒形膜结构，也就是说第二测量单元的弹性膜18形状与检测孔的形状一致，更容易变形而铺满整个检测孔19。

各测量单元的检测盖上设置有用于向所述弹性膜上侧的储液腔15通水而使弹性膜变形的通水孔9，通水孔的上端连接有用于显示液位高度的液位显示管10，液位显示管10为竖向布置的透明直管，液位显示管上设置有沿上下方向布置的体积刻度20。液位显示管旁设置有可以手动操作而上下移动的刻度指针8。液位显示管上端连接有气压腔6，挖坑体积检测装置还包括用于调节所述气压腔压力的压力调节装置，在本实施例中，压力调节装置包括与气压腔腔壁导向密封配合的压力调节活塞4，液位显示管的上端通过倒U型管7连接有水平管5，压力调节活塞装配于所述水平管5中。第一测量单元还包括用于置于所述第一测量单元的弹性膜下侧的上表面用于与第一基准平面14对贴设置的基准板20。第二测量单元还包括用于置于所述第二测量单元的弹性膜下侧的基准筒21，基准筒具有上表面用于与第二基准平面对贴设置筒沿22。

本发明中挖坑体积检测装置的使用过程为：如图1所示，在户外进行路基1现场密度检测时，路基表面有凹坑2的情况经常会出现，如果直接挖坑进行检测孔体积测量的话会存在体积检测数据不准确的问题。使用时，先在弹性膜的上侧注水，在本发明中，先将第一检测单元置于路基的待挖孔区域上端，如图2所示，通过推按活塞，使得弹性膜受其上侧液体压力而铺满整个挖孔区域上端，液位显示管中的液位变化就可以得到待挖孔区域路基表面凹坑（或凸起）的体积即待挖孔区域挖孔前表面不平整部分的体积V₁。然后移走第一检测单元，对待挖孔区域进行挖孔，挖出检测孔，然后将第二检测单元的检测盖置于检测孔上端，第二检测单元的弹性膜置于检测孔中，通过朝左移动活塞，来增加弹性膜上侧液体所受到的压力，使得弹性膜铺满整个检测孔，此过程中液位显示管中液位高度的变化得到检测孔孔底距离路基表面的体积V₂，则检测孔的体积V= V₂- V₁。

本发明中基准板和基准筒的存在是为了可以获得一个基准刻度，因为在实际使用过程中，由于温度、日晒、硅胶寿命等因素会影响硅胶的变形能力，另外还有漏水等因素的存在，种种因素都会导致未使用时液位显示管上的液位刻度值发生变化，对于第一测量单元而言，将基准板顶抵于环形压板的下侧，此时液位显示管中的液位刻度V_n ，则V_n相当于零点刻度，在弹性膜铺满待挖孔区域的路基表面时，液位显示管中的液位刻度V_m，则V₁=V_m-V_n。对于第二检测单元而言，基准筒的内腔体积是固定的，在第二测量单元的弹性膜铺满整个检测孔之前，为了得到弹性膜的变形差量，可以先将基准筒顶抵在第二测量单元的环形压板下侧，通过弹性膜铺满整个基准筒，此时，液位显示管中的液位刻度V_a，然而真正的液位体积应与基准筒的内腔体积一致，假设基准筒的内腔体积为V_b，如果V_a与V_b不一致，则说明检测时会存在一个体积测量误差，该体积测量误差=V_a-V_b，在第二测量单元的弹性膜铺满整个检测孔时，其对应的液位显示管中的液位刻度为V_c，则V₂=V_c-（V_a-V_b）。图5是第二测量单元的弹性膜18上侧仅受液体压力时的状态示意图；图6是第二测量单元的活塞朝左推移后，第二测量单元的弹性膜铺满整个基准筒时的状态示意图。

在本发明的其它实施例中，也可以不通过活塞移动来调整气压腔的气体压力，比如说通过气泵向气压腔中泵气；当如如果弹性膜上侧的液体压力足以让弹性膜铺满对应部位时，压力调节装置也可以不设；弹性膜还可以由乳胶制成；当检测孔体积较小，第一检测单元的弹性膜足以变形能够铺满整个检测孔时，测量单元也可以只有一个；刻度指针也可以不设，操作人员可以拿笔随时记录液位显示管中的液位刻度。

挖坑灌水法路基压实度检测用挖坑体积检测方法的实施例，该方法包括以下步骤，第一步，将第一测量单元置于待检测路基的待挖孔位置表面，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面，获得待挖孔区域挖孔前上表面距离路基表面之间的体积V₁，第二步，将待挖孔区域挖出检测孔，将第二测量单元置于检测孔上端，在弹性膜上侧的液体作用力下，弹性膜铺满检测孔的孔壁，获得检测孔孔底距离路基表面之间的体积V₂，检测孔的体积V=V₂- V₁。第一测量单元与上述各挖坑体积检测装置实施例中的第一测量单元相同，第二测量单元与上述各挖坑体积检测装置实施例中的第二测量单元相同。

第一测量单元的弹性膜为用于铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面的平面膜结构，第二测量单元的弹性膜为用于铺满检测孔内孔壁的筒形膜结构。

在所述第一步之前，将基准板顶抵于第一测量单元的环形压板的下侧，此时液位显示管中的液位刻度V_n，第一步中，弹性膜铺满待挖孔区域挖孔前的路基表面后，液位显示管的液位刻度V_m， V₁=V_m-V_n；在所述第二步之前，将基准筒顶抵于第二测量单元的环形压板的下侧，第二测量单元铺满整个基准筒内腔，此时液位显示管中的液位刻度V_a，第二步中，弹性膜铺满检测孔后，液位显示管中的液位刻度V_c，V₂=V_c-（V_a-V_b），V_b为基准筒的内腔体积。