浅谈灌砂法检测路基压实度

浅谈灌砂法检测路基压实度

李文英

长治市至诚公路监理检测有限公司 山西长治 046000

摘要：随着我国基础设施建设的迅猛发展，人们对道路工程质量安全的要求越来越高，而在道路工程建设过程中，道路原材料及道路路基对于道路工程质量有着决定性作用。基于此，需要通过做好道路原材料及道路路基检测试验，从而及时发现道路原材料及道路路基存在的种种问题，并做好相应的弥补措施，保证道路地基稳固，充分满足人们对道路工程建设安全及质量方面的要求。从理论角度就公路路基压实度检测中灌砂法的应用重要性和应用范围简要阐述，然后就灌砂法应用影响因素和应用要点详细探究，希冀能为实际方法应用提供一定理论参考。

关键词：灌砂法；检测；路基压实度

1 概述

本试验适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。试样最大粒径一般在5mm-60mm之间,测定密度层的厚度为150mm—200mm,是测定路基压实度的标准方法，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大空隙的结构压实度检测。基本原理是：在压实层挖坑取出材料，烘干，获得干质量，利用密度确定的砂灌到坑里，以置换坑的体积，从而得到压实材料的干密度，进而计算得到压实度。

1.1主要仪器设备

1.1.1 灌砂设备：灌砂设备包括灌砂筒、标定灌和基板。

1.1.2 天平：用于含水率测定时，对细粒土地、中粒土、粗粒土的分度值宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。

1.2标定灌砂设备下部圆锥体内砂的质量:

1.2.1在储砂筒筒口高度上，向储砂筒内装砂至距筒顶15mm土5mm。称取装入筒内砂的质量m₁，准确至1g。以后每次标定及试验都应维持装砂高度与质量不变。

1.2.2将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与标定罐的容积相当(或等于工地所挖试坑的体积) ,然后关上开关。

1.2.3不晃动储砂筒，轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到简内砂不再下流时，将开关关闭,取走灌砂筒。

1.2.4称量留在玻璃板上的砂或称量储砂筒内砂的质量，准确至1g。玻璃板上的砂质量就是圆锥体内砂的质量m₂。

1.2.5重复上述测量3次，取其平均值。

1.3标定量砂的松方密度:

1.3.1用15~25℃的水确定标定罐的容积V,准确至1mL。

1.3.2在储砂筒中装入质量为m₁的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出。在整个流砂过程中，不要碰灌砂简，直到储砂筒内的砂不再下流时，将开关关闭。取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量m₃ ,准确至1g。

1.3.3计算填满标定罐所需砂的质量m_a=m₁-m₂-m₃,重复上述测量3次，取其平均值。

1.3.4计算量砂的松方密度。

1.4操作步骤

1.4.1在试验地点，选块平坦表面,将其清扫干净，面积不得小于基板面积。

1.4.2将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，将盛有量砂(m₁)的灌砂筒放在基板中孔上，做好基板位置标识。将灌砂筒的开关打开，让砂流人基板中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂简，并称量储砂筒内砂的质量m₅,准确至lg。

1.4.3取走基板，收回留在试验地点未混入杂质的量砂，重新将表面清扫干净。

1.4.4将基板放回原处并固定，沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒直径-致)。在凿洞过程中,不应使凿出的材料丢失,并随时将凿松的材料取出装人塑料袋中或大铝盒内密封，防止水分蒸发。试洞的深度应等于测试层厚度，但不得有下层材料混人。称取洞内材料质量m_w,准确至1g。当需要测试厚度时，应先测量厚度后再称量材料总质量。

1.4.5从挖出的全部材料中取有代表性的试样，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，按照《公路土工试验规程》(JTG 3430-2020)的有关规定测试其含水率w。单组取样数量如下:用小灌砂筒测试时，对于细粒土，不少于100g;对于各种中粒土，不少于500g。用中灌砂筒测试时，对于细粒土，不少于200g;对于各种中粒土,不少于1000g;对于粗粒土或水泥、石灰粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的材料全部烘干，且不少于2000g,称取其质量m_d,用大型灌砂筒测试时，宜将取出的材料全部烘干，称取其质量m_d。

1.4.6储砂筒内放满砂到要求质量m₁，将基板安放在试坑原位上。灌砂筒安放在基板中间,下口对准基板中孔，打开灌砂筒开关，让砂流人试坑内。在此期间，不应碰灌砂筒，直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m₄,准确至1g。

1.4.7如清扫干净的平坦表面粗糙度不大，也可省去步骤1.4.2和1.4.3的操作。

1.4.8取出储砂筒内的量砂，以备下次试验时再用。

1.4.9取走基板，将留在试坑内未混人杂质的量砂收回。将坑内剩余量砂清理干净后，回填与被测结构同材质的填料，并用铁锤分3~4层夯实。

1.4.10 由此可推算出填满试坑所用砂的质量，根据标定出的标准砂的密度，可以计算出试洞的体积，试坑材料的湿密度也就可以计算得到。

1.4.11在对结构层填料进行击实试验时，得到最大干密度。而试样的干密度，由试坑材料的湿密度可以算出。试样的干密度除以击实试验得到的干密度即为施工压实度。

2 公路路基压实度检测灌砂法应用影响因素和要点

2.1 公路路基压实度检测灌砂法应用影响因素

(1)干密度最大值是重要的指标，干密度极限值指在一定压实功能下，土的干密度随含水量变化的峰值获得，但是有的时候试验结果和具体状况的偏差比较大，这就容易对压实度检测的最终结果产生影响。室内标准击实试验过程中，相应施工方要能和监理方进行一同完成取样的工作，挑选有代表性试样进行试验。(2)选点因素和检测频率因素，也会对灌砂法的应用产生影响，相关操作人员对此要充分重视，选择合适的位置，能够保障检测工作的精确度，把选点数量控制在合理范围，选点数量少选择位置不具有代表性，不能准确反映具体状况。而选点比较多就会容易造成时间浪费以及降低工作效率。

2.2 灌砂法应用要点

为能保障灌砂法在公路路基压实度的检测中合理应用，这就需要把握好要点，从以下几个层面要充分重视：

(1)灌砂筒有效选择

为能有效保障灌砂法测定压实度的应用质量，在具体的实践操作当中，要在各个环节加强质量控制，灌砂筒的合理化选择是比较基础的，测试前，应根据填料粒径及测试层厚度选择不同尺寸的灌砂筒，只有选用合理的仪器设备，才能有助于保障检测结果的准确性。公路路基压实度检测中要能和具体的工程状况相结合，选用适宜的灌砂筒。

(2)含水量的有效检测

现场含水量的检测是灌砂法实际应用过程中比较重要的环节，检测现场含水量的过程中，要同时进行两个土样的采集操作，一个采集土样主要是用在检测，而另一个土样主要是备用，避免发生土样水分蒸发以及影响含水量的测定值。土样取样后，将土样放入已编号的铝盒中，进行称重。在工地现场，测试土样的含水量时，为能有效保障检测结果的快速准确，要能灵活运用酒精燃烧法的方式测定，每个试样燃烧三次，等到土样当中水分彻底燃烧蒸发后再称其质量，土样燃烧前的质量与燃烧后的质量之差，与其燃烧后的土样质量比，即为含水率。

2. 加强对量砂的有效控制

公路路基压实度的检测中应用灌砂法涉及到的环节比较多，每个环节的操作中相关工作人员都要能严格按照公路路基路面现场测试规程进行试验。量砂制备作业过程中，要严格按照标准规定制备，使用前将粒径为0.3~0.6mm的量砂洗净、烘干，并放置一段时间（24h以上），保障和外部空气湿度达到平衡，避免影响量砂实际含水量以及后续的测定结果产生不利影响。具体的操作检测中，涉及到相对紧张的检测工作任务，这就要求对量砂放置时间加以控制，保障其含水量能和灌砂法应用要求相适应。量砂标定的时候人员要按照相应的要求规定落实，对灌砂筒下部圆锥体内砂的质量以及密度进行标定，不能单一对其中单项指标标定。标定过程中要对量砂筒当中量砂高度进行有效控制，通常是距离筒顶距离为15mm±5mm，压实度检测的时候量砂高度以及标定高度要一致，最大化避免量砂下落中形成重力能量差异问题。

(3)加强对灌砂时间的有效控制

灌砂法在公路路基的压实度检测中，灌砂时间要进行有效控制，灌砂操作过程中，按照规范正确操作，在灌砂筒边缘部位停止继续流动后，要停留十几秒的时间再终止灌砂，要充分考虑到操作人员不能直接观察中心位置，不能仅对砂子实际中心部位流动状况了解，量砂流动中从中心向着边缘部位推进，倘若是不能有效控制灌砂的时间，存在提前结束灌砂操作的问题，这就会使得灌入试洞标准砂量出现偏少的情况，这对压实度的检测准确度会产生很大的影响，所以相关操作人员要注重在灌砂的时间控制环节加强重视。

(4)注重现场试验检测质量控制

为能保障灌砂法在路基压实度的检测当中应用的质量，相关工作人员做好现场试验检测的工作是比较重要的。如量砂高度的控制，试洞深度的控制等，这些都是比较重要的控制内容。通过科学的控制现场试验检测的质量，就能保障压实度检测结果的准确度。

3 结 语

总之，公路工程的建设中，保障公路路基的压实度质量是基础，只有在这一施工环节的质量得以有效控制，才能有助于为具体工程施工活动顺利落实打下基础。通过上文中对公路路基压实度检测方法灌砂法的应用探究分析，能够从一定程度上为实际工程施工活动提供理论参考，促进实际压实度检测工作的顺利推进，保障工程施工质量。

参考文献

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[2] 刘健.浅谈灌砂法在公路路基压实度检测中的应用[J].科学之友，2019(10):33-35.

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