灌砂法检测压实度超百的原因分析

【摘 要】通过施工中经常遇到的用灌砂法做压实度检测“超百”现象的分析，提出了用灌砂法做压实度检测的注意事项，以求提高检测质量。

【关键词】灌砂法；压实度；超百；原因

在公路施工中， 压实度是公路路基和路面工程必检项目之一，本文针对施工中经常遇到的用灌砂法做压实度，检测结果出现超过100%的“超百”现象，简要的分析原因，提出用灌砂法做压实度检测时应注意的事项。

造成压实度超百的因素：

一、标准试验与现场检测的差异

1、现场检测时，灌砂筒中砂面的高度和重量比室内标定时低。原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，灌砂筒中砂面越低，灌入试坑内砂的密实程度比标定时要小，坑内砂质量越少，算出的试坑体积就比实际小，由基本公式ρ=m/V知V减小，ρ随之增大。

2、现场试坑深度比室内标定罐深度浅。通过试验结果发现标定罐深度每减1cm，砂密度大约降低1.2%。灌入试坑内砂的密实程度比标定时要小，算出的试坑体积就比实际小。测出的压实度就有可能“超百”。

3、室内做标定时，量砂没有烘干，致使实际检测时砂的实际密度比标定时小。按标定密度计算，试坑体积比实际小。测出的压实度就有可能“超百”。

4、采用φ150mm的灌砂筒，检测最大粒径达到40mm～60mm的填料。规范规定“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”由于直径减小，代表性减小，遇到大粒径料较多时，压实度就有可能“超百”。

5、确定最大干密度的方法。《公路工程质量检验评定标准》中明确规定，路基压实度以重型击实试验法为准。但有的单位却仍使用轻型击实试验法，重型击实试验法的单位击实功比轻型击实试验法要提高4.5 倍，对同样的土质来讲，采用重型击实试验法时其最大干密度可提高6%～20%）。按轻型击实试验法做出的最大干密度值计算，导致的压实度值“超百”。

二、试验检测过程不规范

1、标准砂没有定期标定，从开工到完工就采用一个密度，锥体体积在每次检测前在现场不做标定，造成的误差积累，使计算得到的压实度有可能“超百”

2、由于现场操作时，挖坑这道工序往往由工地民工完成，其挖坑深度经常达不到要求。就每一压实层而言，越向下的部位其压实度越小。坑的深度不够，将导致测得的压实度值偏大。

3、试坑的形状应该是空的圆柱体，但实际操作中会出现锅底的形状，尤其是在接近试坑底部的位置。由于越向下的部位其压实度越小，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。

4、为了掏砂方便，好多试验人员在试坑中垫纱巾，由于纱巾本身占有一定的体积，减少了砂子的灌入量，计算出的试坑体积比实际小。测出的压实度就有可能“超百”。

5、含水量的选取。在选取含水量时，应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌，然后再取含水量，如果选取较干燥的部分或选取时间过长，会导致含水量偏低，在相同湿密度的前提下干密度偏大，使得测得的压实度值偏大。

6、提前关闭灌砂筒。如果提前结束灌砂，必将导致灌入的标准砂量偏少，从而导致测得的压实度值“超百”。

7、试验规程中规定，应将击实筒放在坚硬的地面上，但没有具体的规定，特别在工地实验室，常常利用原地面，这样做出的干密度偏小，用于现场检测，有可能出现超百。

三、材料原因

1、试样中含有超粒径石子，未作特殊处理，湿密度增加，导致测得的压实度值“超百”。

2、所取试样的灰剂量比做标准击实时的灰剂量小，在石灰土、二灰土施工中较为常见。

3、粒料离析，粗集料集中，实际干容重比标准高。从而导致测得的压实度值“超百”。

4、填料含石率比标准试验高。致使测得的压实度值“超百”。

四、人为因素

1、施工单位为了施工方便，便于“压实”，在申报最大干密度时，在原始资料的基础上降3-4个点，这样的最大干密度也就相应地低了。导致测得的压实度值偏大，极有可能超百。

2、有的施工单位检测人员在检测时为达到提高压实度的目的，偷偷往试料中加填料，增加湿密度。导致测得的压实度值“超百”。

3、施工单位为了图省事，承包段中仅用一两个最大干密度值，当土类发生变化时也不去重新做击实试验来确定该类土的最大干密度，而是仍采用原来的试验值。不同的土类其最大干密度差别很大，从而使计算得到的压实度有可能“超百”不能真正反映实际压实质量。

压实度检测注意事项：

一、认真做好标准试验和现场检测，减小仪器引起的误差

1，标定灌砂筒主要是标定标准砂的密度和锥体砂重，这两个数值将在一定阶段内作为定值使用，灌砂筒砂面高度、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标准砂的密度。标准砂密度标定准确与否，也将影响压实度的检测精度。因此标定工作必须认真规范，标定时监理要进行现场旁站。

2，《公路土工试验规程》中对灌砂筒内砂的高度做了明确规定，筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，现场测试时，灌砂筒中砂面高度和重量与室内标定时尽量保持一致。 使用基板，确保试验精度。

3，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。

4，正确选取灌砂筒。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；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；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。

5，按照规范要求，路基压实度采用重型击实试验法。

二、规范试验检测过程

1、定期对标准砂进行标定，使用回收的标准砂时，下次使用前必须过筛洗净、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。

2、试坑深度应尽量等于标定时深度，坑壁笔直，上下口直径相等，避免上大下小或上小下大。

3、严禁灌砂时在试坑内铺垫纱巾。

4、在选取含水量时，应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌，然后再取含水量，严禁选取较干燥的部分或选取时间过长。现场含水量检测，要通过烘干法与酒精法对比，要注意的是所用酒精纯度必须要达到95%，劣质酒精不但不能充分燃烧反而会变成水份，影响检测结果。

5、关闭灌砂筒时，正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。

6、虽然规范没有具体的规定，但应在原地面上至少做15cm混凝土后再放置击实筒。

三、妥善处置由于材料原因引起的压实度波动

1、相对常见的在试坑中挖出了超粒径料或诸如石头与填料密度相差悬殊的物质。实践证明，不将其计入试样重，灌砂前先将它放入试坑中，然后继续进行后面的操作，可以解决这个问题。

2、灰剂量严格控制在设计用量±0.5%之内。

3、保证粒料级配符合设计要求，尽量接近中值。按照设计级配进行施工，与室内试验时确定最大干密度级配基本一致。

4、从材料的堆放、运输、摊铺等多方面采取措施，防止材料的离析，铺筑填料时，对离析料及时处理。

5、针对含石率差异，引起的压实度不准确，在进行标准击实时，测定不同含石率下土样填料的最大干密度，分别制备不同含石率的填料进行标准击实，通过计算得出含石率同土样最大干密度之间的关系曲线。在现场压实度检测的同时测定土样含石率，根据曲线找到对应的最大干密度标准值，这样根据得出的压实度更具有真实性。

四、保证试验数据准确，坚持用数据说话

1、填料变化时及时取样做标准试验。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。

2、施工企业要树立质量意识和社会责任感，按客观规律办事，实事求是，真正做到对工程质量的动态控制和指导。

3、提高实验人员的质量意识，和职业素养，严禁作弊和造假。

结语

虽然现在施工采用的压实设备吨位重，压实功较大，但我们以重型击实试验法为准，出现“超百”只应该是极个别的现象，实际操作时往往由于标定工作不认真，试验检测过程不规范，人为造假等因素压实度值出现较大波动，甚至出现“超百”的假象。以上所述只是和广大同行交流看法，希望各位多提宝贵意见。

参考文献：

[1]《公路路基施工技术规范》

[2]《路基工程现场施工技术》（罗竟、邓廷权主编，人民交通出版社）