公路路基压实度灌砂法检测技术要点探究

摘要：随着社会的发展，国家对公路的质量要求越来越高，路基压实的质量作为公路施工管理的重要内在指标，只有对其结构进行充分地压实，才可以保障公路路基的质量，公路路基的压实质量各环节关系到整条公路的路基强度与整体稳定性与使用周期。灌砂法是最常用的路基压实度检测技术，其在检测过程中具有非常重要的意义。文章通过介绍灌砂法技术的检测原理和阐述在利用灌砂法进行检测时需注意的操作要点与注意事项等，给公路检测人员提供了几条参看与建议。

关键词：公路路基 路基压实度 灌砂法 注意事项

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

公路路基的压实质量，最主要是依靠健全的检测体系和详细的检测数据来进行评估的。灌砂法对实验的设备要求简单，操作较为简单而且方便，同时还能够保障检测结果的准确性，因此灌砂法在公路施工的检测中得到广泛运用，成为当前最流行的路基压实度检测方法。

基本原理和适用范围

在对公路路基压实度进行检测时，灌砂法的检测原理是运用粒径为0.3到06毫米的且已知松方密度的干燥清洁砂，使其从砂筒中自由下落至试洞，就是利用标准的砂将试洞中试样置换，以此测定试洞体积，同时依据含水率计算试样干密度。

这种方法比较适宜在施工现场对基层或是底基层、路基土与砂石路面材料压实层密度及压实度进行测定，不适于对填石路基等孔隙较大的材料压实层压实度进行检测。运用这种方法进行检测时应注意的有：

当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用直径100毫米的小型灌砂筒进行测试

当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用直径150mm的大型灌砂筒。如集料的最大粒径超过31.5mm，应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸；如集料的最大粒径超过53mm，灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。

量砂选择

检测时选择的量砂应保持干燥清洁且砂粒的粒径均匀，因砂由不同粒径的颗粒组成会对实现重现性造成影响，使得标定松方密度有较明显变化。在《公路土工试验规程》中，采用不同粒径的标定漏斗体积与砂密度，和平均值存在的偏差如下：

砂粒径（mm) 与平均值最大偏差

依据表中数据可得出结论，采用粒径为0.3mm到0.6mm的砂其重现性最佳，锥形漏斗的体积标定偏差为0.2%，罐中量砂密度标定偏差最大仅为0.1%。

量砂标定

在标定过程中要注意以下几个问题

（一）标定罐深度对松方密度的影响

相关数据显示，灌砂筒标定罐深度每减少2.5厘米，砂密度大约降低1%。所以，为了让数据更准确，灌砂筒标定罐深度与试洞深度要尽可能一致。

储砂筒内砂面高度对砂密度的影响

储砂筒内砂面高度每下降5厘米，砂密度大约下降1%，因此在检测时，储砂筒内砂面高度尽量和标定砂密度的时候储砂筒内砂面高度保持一致。

这两点的目的都是为使量砂于自由下落的时候速度保持一致，而尽量避免因量砂下落的速度不一致带来的影响。

（三）储砂筒内砂总量与砂面高度对量砂密度影响。

在《公路土工试验规程》内针对灌砂筒内砂高度与质量作出了明确的规定。灌砂筒中砂高度距离筒顶不应超过15厘米，因为在不同砂面高度的砂下落速度也不同，致使灌到标定筒里面的砂密实程度存在差异，直接影响量砂密度。所以，应严格控制储砂筒内的砂面高度。此外灌砂筒内砂质量应精确到1g。且每次标定之后的试验都需维持这个质量不变。因在进行标定的时候，只需砂的自重一样，砂的下落速度同时也就能够保持一致，提高量砂使用准确性。实践证明，储砂筒内砂面重要和高度与标定时保持一致，可以提高检测数据的准确性。

（四）ρdm对压实度检测的影响

压实度K=ρd实/ρdm，ρdm是最大干密度，其是通过标准击实试验所取得的。如果试验的结果和实际状况出现太大的偏差，必然会影响检测结果可靠性与准确性。在进行标准试验的时候，监理单位与施工单位应该共同取样，同时取具有代表性集料来做对比试验。

此外，面对一些山区高速公路特殊的地质状况，集料的最大干密度获取除了标准击实试验，也可运用表面振动压实仪法。对检测无粘性自由排巨粒土与粗粒土最大干密度表面振动压实仪法更加接近实际状况。经过多次运用不同方法进行试验，对比才可以确保检测结果的可靠性，避免出现不必要损失。

（五）量砂自身稳定性

量砂应均匀、干净、清洁且干燥的，放置的时间要足够长，让它的湿度和空气的湿度保持平衡，以免因外界的因素对其密度造成影响。同时，在整个检测的过程中，应确保量砂的连续性。在施工现场开展试验的时候应准备足够量砂，如果需进行更换，则应严格、仔细标定，当每更换一次都应重新进行标定，这样做的原因是由于砂的不同往往会导致其密度的不同，进而影响试验数据，倘若所有的砂都源于同一个地方，同一批次，便不需重新标定。切勿到试验时临时找砂不便，就不做试验，仅使用以前的数据。

含水量测试

因含水量检测的结果对之后压实度检测起到关键作用，如果含水量较小，压实度则大，含水量大，压实度则小。因此在实际的检测作业中应依据下面程序开展：首先采集土样，操作过程中为了避免水分蒸发与出现后续错误，在每次取样时应取两个样本，做平行试验。样品的数量对小灌砂筒测定时，细粒土不少于100g；各种中粒土，不少于500g；用大型灌砂筒时，细粒土不少于200g；各种中粒土，不少于1000g；对于粗粒土或水泥、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g。为保障数据的可靠性，可先在取样现场进行快速检测，方法为酒精燃烧法，把取得的土样分为三份，同时进行燃烧，燃烧3次，在水分全部燃烧之后进行称量、记下土样的剩余质量。（在用酒精法进行的含水量检测，经过酒精法和烘干法对比，其含水量不能超过1%，这样才能证实其是可行的。可是在进行酒精测试时要注意的是，利用的酒精浓度要达到95%的标准，避免因使用劣质酒精而使燃烧不能充分，使酒精变成水分，而影响了检测结果。）

五、选点和检测频率

试验选点是否合理，也是影响压实度检测结果的关键。选点太多，没有必要，且浪费时间，使检测效率降低。选点过少，没有代表性、位置不客观且较难反映出实际状况。所以合理的选点，应结合测试规程进行，选点得当、随机取点，检测的频率同时也应满足规范的要求，只有这样，得出的检测结果才能够客观反映出工程质量的实际状况。

现场检测的控制要点

（一）地点的选择

选择40cm×40cm的平坦地，确保基板的放置保持平稳，如果基板不能够保持平稳则会使储砂筒倾斜，进而影响量砂留出速度及状态。选点地点后，把表面清理干净。

基板与粗糙面间的量砂质量标定

如果检测地点表面粗糙程度过大，则将剩余量砂的灌砂筒置于基板进行标定，而不是利用内装量砂的总质量灌砂筒标定。这是由于后者的流速大、流出的砂堆积密度大且砂面较高，使得基板和粗糙面之间的量砂质量也偏大。如果检测地点表面光滑平整则可省去这一步骤。

（三）挖试洞

在挖试洞时应注意一下几个问题

应该先挖中间然后才挖边缘

试洞形状应规则，洞壁应竖直，不能出现上大下小或上小下大的情形，这样就会影响检测的密度。

3、挖出的土样及时封闭，避免水分蒸发，给检测结果带来影响

在试洞材料组成与击实检测材料存在差异时，需以试洞的材料为标准击实

灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。

（四）灌砂

在每次灌砂之前，灌砂筒内的量砂质量都应保持装入灌砂筒内砂的总质量，使量砂状态在进入试洞前与标定的时候保持一致。

参考文献：

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