小议灌砂法检测路基压实度

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摘要：本文通过室内标定与现场检测相结合，简要分析了灌砂法在工程实践中影响路基压实度检测的各项因素，以求提高检测质量。根据笔者的工作经验，总结了灌砂法检测压实度时应注意的一些问题。

关键词：灌砂法 检测 路基压实度

中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0101-01

前言

路基工程质量的好坏，压实度是最重要的内在指标之一，《公路工程质量检验评定标准》中赋予路基、路面压实度的权值均为3，可见压实度在工程质量控制中的重要性。只有对路基进行充分压实，才能保证路基的强度、整体稳定性。路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法、环刀法、核子法、水袋法等检测方法，灌砂法因其数值的准确性、操作过程的可控性和结果的可代表性而得到建设各方的认可，成为目前公路建设中应用最为广泛的检测方法。

1、灌砂法基本原理

灌砂法（标准方法，但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）基本原理是利用粒径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。

2灌砂筒的选用及室内标定

2.1根据集料的最大粒径选用灌砂筒

（1）当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当试样的最大粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度不超过150mm，但不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。

（3）如集料的最大粒径达到40mm～60mm或超过60mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。

工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒，它的测深为150mm，其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右，而且一般压实度在压实表层都比较高，往下就难以保证，因此在山区现场含碎石较多的集料应采用φ200mm的大灌砂筒检测为宜。

2.2室内量砂标定的准确与否对压实度的影响

（1）储砂筒中砂面高度、砂的总重对量砂密度的影响

《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）中对筒内砂的高度和质量都做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同，这就直接影响了量砂的密度。因此，储砂筒中砂面高度必须严格控制；另外，筒内砂的质量准确至1g。每次标定及以后的试验都维持这个质量不变。因为标定时，只要砂总重相同，即砂的自重一样，显然其下落速度也能保持一致，从而提高量砂使用的准确性。实践证明，现场测试时，储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致，大大提高了检测数据的准确性。

（2）标定罐深度对量砂密度的影响

通过试验结果发现标定罐深度每减2.5cm，砂密度大约降低1%。可见其深度不同对砂密度影响较大。因此，现场试洞深度应尽量与室内标定罐深度一致。

（3）砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响

不同颗粒粒径组成的砂，其级配不同，密度也明显不同，故每次检测使用时量砂必需采用标准砂（0.30～0.60mm或0.25～0.50mm），而且要保持砂的洁净干燥。

因此，储砂筒砂面高度、砂的总重、标定罐深度、砂的颗粒组成等均在一定程度上影响量砂的密度。量砂密度标定准确与否，也将影响路基压实度的检测精度。所以，在进行路基压实度检测之前，标定工作不容忽视，必须引起足够的重视。

3现场检测注意事项

3.1.选点后，去除表层松散土并处理平整后进行试坑的开挖。开挖试坑时应先中间后边缘，试坑深度要保持足够，按照《公路路基路面现场测试规程》要求，试坑的深度应该等于测定层的厚度，但不得有下层材料混入；试坑内径应保持上下一致。在凿洞过程中，应随时将凿松的土取出装入塑料袋中，不使水分蒸发，尽量避免使土样直接暴露于空气中，否则将影响压实度的检测结果。

3.2 试坑开挖中遇到细粒土中夹有碎石，则压实度将有可能偏大，甚至出现超密情况。处理的方法为灌砂前把碎石放回试坑内，或者换一个位置进行检测。

3.3现场测试时，储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致。

3.4尽量使用基板，确保试验精度。

3.5尽量使检测表面光滑平整。现场测试完后，要检查灌砂筒底板、基板与地面之间是否有砂子漏出，如有要将其单独清出，称其质量，计算密度时应扣除这部分质量。

3.6使用进行回收的量砂，下次使用前必需过筛洗净、烘干，并放置足够的时间，使其与标定时的洁净、干潮状况一致。

3.7 现场含水量的检测结果直接影响到压实度的检测结果。若含水量偏大，则压实度偏小。反之含水量偏小，则压实度偏大。所以含水量的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步。

3.8试坑的形状应该是空的圆柱体，但施工单位往往会将坑挖成锅底的形状，尤其是在接近试坑底部的位置。就每一压实层而言，越向下的部位其压实度越小，所以所以，这样形状的试坑将导致较松散部位的土取出的相对较少，导致测得的压实度值偏大。要避免出现试坑上大下小、或上小下大的现象。

4选点及检测频率

点位的选取是否适当将直接影响检测评定的结果。由于工程结构的特殊性，一般路基中间部位的压实度较两侧接近路边缘处压实度高，所以加强对路基边部的检测也是非常必要的。严格按《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）附录A规定的检测频率进行检测，具有很强的实际指导意义。所以，进行压实度检测时，选点应得当，随机取点，检测频率也要满足规范要求。这样，检测结果才能较客观地反映工程质量的实际情况。

5 ρdm、wo对压实度检测的影响

压实度K=ρd实/ρdm，其中ρdm为最大干密度，是通过室内标准击实试验取得的。若试验结果与实际情况偏差太大，必将影响压实度检测结果的准确性与可靠性。作标准试验时，施工单位与监理单位应共同取样，并应尽量取有代表性的集料，作对比试验。通过多种方法的验证、对比才能保证试验结果的可靠性，以免造成不必要的损失。

结语

灌砂法是检测压实度最常用的试验方法之一，此方法看起来简单，但实际操作起来又不易控制，常因小的疏忽导致结果不具有不能代表。这就要求操作人员一方面要深刻理解该试验的基本原理，了解各个步骤的要领和必要性，另一方面要严格、细心的按检测规程操作，只有这样才能取得良好的效果。