浅析路基压实度检测方法中灌砂法的运用

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摘要：公路路基工程压实度影响到路基工程的质量好坏。只有对路基进行充分压实，才能保证路面面层的平整度，以及最后路基成型后的弯沉值，保证公路的使用寿命。灌砂法由于具备数值准确、施工过程可控和结果的可代表性而得以广泛使用。文章主要通过工程实例，针对灌砂法在路基压实检测中的应用情况进行了分析，旨在加强路基施工水平及保证高速公路工程的施工质量。

关键词：路基灌砂法压实度检测

Abstract: highway subgrade engineering degree of compaction effect to the subgrade engineering quality stand or fall. Only full of subgrade compaction, to guarantee the road surface flatness, and finally embankment forming the deflection value, ensure the service life of the road. Sand filling method with numerical accurate, because the construction process and the result can be controlled the representative and be able to widely used. This article mainly through engineering examples, in view of the sand filling method in the roadbed compaction test the application of analysis, aims to strengthen roadbed construction level and ensure highway engineering construction quality.

Key words: sand filling roadbed compaction degree testing method

中图分类号： U213.1 文献标识码：A文章编号：

灌砂法是利用粒径0.30～0.60mm 或0.25～0.50mm 清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。本方法不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。

1 工程概况

广东省普宁市至惠来县高速公路第十一合同段位于惠来县东港镇境内，此标段北起K45+490.2，南至K48+038.19，与深汕高速公路相接，全线长2.548公里。本标段有一条主干道和11条匝道：A、B、C、D、E、F、G、H、J、Q、P匝道，路基填方28.34万立方米，路基挖方5.48万立方米。压实度主要采取灌砂法检测。

2 检测前先确定路基填土的压实区域及层数

此项目施工时间是99年9月至2001年6月。参照当时的技术规范高速公路分为路床、上路堤和下路堤及基底四个区域：路床为0-0.80m区域；路床称为95区；上路堤0.80-1.50m 区域也就是的93区；下路堤是指大于1.50m的区域，基底为原路基填筑前的最底层，下路堤和基底统称为90区。所谓XX区是指要求达到的压实度。路基挖方地段为95区。例如B匝道填土第二层，与路面底基层设计高度相差大于1.5米，属于90区，要求压实度达到90%。又例如P、Q匝道基本为挖方属于95区，要求压实度达到95%。还有A匝道第三层与路面底基层设计高度大约1米属于93区，要求压实度达到93%。

3 选点及检测频率

在实际工程检测中，选点得当与否在很大程度上影响着压实度的检测结果。在压实度检测时，试坑应选择在每个设计车道内，并对检测点作出编号，以便检测结果中发现有不合理数值时根据编号进行查找，并采取在原检测基坑附近选取另外两点进行复检，如果合格则可认为原来不合理数值为人为错误 误差所致，如果该两点结果仍不合格，则说明该处压实度不合格，应采取措施进行处理 为了能够保证检测结果的合理性，检测点既不可太多也不可过少，选点过少，则检测结果不具备代表性，不能反映实际情况；选点太多，有太多的局部破坏是不允许的，且过多的数据对工程没有实际指导意义。

4灌砂筒的选用及室内标定

4.1 灌砂筒的选用

按《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60 2008），采用挖坑灌砂法测定压实度时，应符合当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm 时，宜采用￠100mm 的小型灌砂筒测试；当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm 时，宜采用￠150mm的大型灌砂筒测试的规定 该工程由于路基内集料最大粒径为15mm，并且路基层厚度为150mm，因此采用150mm的灌砂筒。

4.2 灌砂筒室内标定

在选定灌砂筒之后，则需进行室内标定。标定过程要严格按照现行《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60 2008)规定进行。在标定过程中几个影响因素为：

4.2.1砂面高度、砂总重对量砂密度的影响

标定时筒内量砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，该做法是为了避免不同高度量砂下落时速度不同，造成落入标定罐内时量砂的密实程度不同，会直接影响量砂的密度；标定时，筒内量砂的质量应准确至1g，并且每次标定都应控制该数据，为了保证在量砂量相同时，其下落速度也将保持一致，从而提高量砂使用的准确性。在现场测试时，贮砂筒中量砂面高度和每次测量的量砂总质量都应与标定时保持一致。

4.2.2标定罐深度的影响

实验室中大量的试验结果表明标定罐深度每减1cm 都会导致最终测量的砂密度大约降低1.2%左右 因此，在进行室内标定时应尽量模拟施工现场情况，使现场试洞深度尽量能与室内标定罐深度一致。该工程中采用试验方法，对将进行施工的路基确定了一个拟挖深度，之后根据该深度来确定标定罐的方法来避免、减小误差。

4.2.3颗粒级配的影响

由于不同级配构成的量砂其密度不同，在下落过程中也会造成量砂的密实度的影响 所以在标定以及现场检测时要保证每次使用的量砂必须采用标准量砂并且每次相同，该次试验选用的砂粒径级配为0.25~0.50mm 量砂，并且采用水洗、晾晒等方法来保证砂的清洁干燥。

5现场检测及相关注意事项

5.1 量坑准备

由于一般路基工程中间部位的压实度较高而两侧接近路缘处压实度较低，所以为了确保工程施工质量，在量坑位置选取过程中尽量将监测点选于靠近路缘处；例如主线及填方匝道每层压实层厚度为150mm，所以试坑深度也定为150mm，充分避免试坑深度不够的现象；在试坑挖掘过程中要保证试坑的形状是空的圆柱体，坑壁笔直，上下口直径相等，坚决避免将坑挖成锅底的形状造成测得的压实度值偏大；在试洞挖掘过程中，应及时将凿出的材料取出放人塑料袋或者其他容器中，避免丢失或长时间外置导致被测材料水分蒸发，最终造成测出的含水量偏小；坑内地表面要平整，微小的表面不平整现象都会影响试验结果，要保持洞壁的平滑、完整，尽量不要搅动洞壁材质。

5.2 基板使用

在进行检测时，由于部份测点地表面都达不到平整度的要求，因此在该工程中为了避免地表面不平整给测量带来影响而使用基板，保证检测表面光滑平整，减少试验误差 并且在每次测试完成后检查灌砂筒底板、基板与地面之间是否有砂子漏出，如有则将其清出、称量，计算密度时应扣除该部分质量。

5.3 灌砂

在基板准备好后即可进行灌砂，灌砂选用量砂应规则，在使用回收量砂时，必须先将其过筛洗净、烘干，并放置足够的时间，保证与标定时洁净、干潮状况一致。如在测量过程中需要换砂，则应重新标定量砂密度，确保试验准确；在灌砂时观察边缘处标准砂不在流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。避免由于砂子从中心开始向边缘扩散，提前停止灌砂则灌入砂量偏小，导致测得压实值偏大。

5.4 含水量的检测

在标定好之后，进行施工现场含水量的检测工作，由于该检测结果对后期压实度的检测起到决定性的作用，含水量大则压实度小，含水量小则压实度大。在检测中按照以下程序进行：

采集土样。采集过程中为防止水分蒸发和防止发生后续错误，每次取样都同时取2个样，一个作为备用。在取好后迅速装入铝盒中，立即进行称量、编号。该工程定为每次取样量均为1000g；

检测含水量。可以选择恒温烘箱24小时烘干土样和酒精燃烧法。由于后续工期比较紧张，更多采用在施工现场进行快速检测即酒精燃烧法进行，检测时将每次取得土样分为3份，分别进行燃烧，待将水分完全燃烧后称量 记录剩余部分质量值，如果在检测过程中发生错误则采用备用样品代替。

5.5压实度的计算

（1）先算出湿密度

湿密度=试坑取出的全部质量/（填满坑的砂的质量*砂的密度）

（2）干密度

干密度=湿密度/（1+0.01*含水量）

（3）压实度

K=式样干密度/（标准密度*100%）

（4）评定

算出平均值和标准差，评定压实度是否达到要求。

6 结束语

灌砂法是路基压实度进行检测方法中是常用的方法之一，尽管比其他检测方便耗费时间更多，但是数据较准确。环刀法和核子密度仪检测更加快速，但是数据有时候不能很准确反映工地现场客观实际。而且核子密度仪的数据不是很稳定，还有长期操作起来对人体有一定的危害。尽管灌砂法检测方法并不复杂，但在实际操作过程中也应该注意一些细节问题，如果这些细节把握不好会造成较大误差，只有严格遵守操作规程进行检测才能为施工提供可靠的数据，确保路基施工的质量。

参考文献

[1] 孙忠义，王建华.公路工程试验工程师手册[G].北京:人民交通出版社.