如何运用灌砂法进行路基压实度检测

李　辉

摘要本文针对路基路面实验检测方法——灌砂法的实验方法等问题，进行了分析和探讨。

关键词灌砂法；路基压实度；检测

在路基工程中，基压实度是一个非常重要的质量评定指标。但对于无凝聚性的纯砂或略具粘性的砂性土来说，有些人认为纯砂路基很难进行压实度检测，因而单凭经验施工，没有进行压实度检测，这其实是路基施工中的一个误区。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。本文主要探讨如何运用灌砂法进行路基压实度检测。

1灌砂法适用范围

本试验法适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。试样的最大粒径不得超过15mm，测定密度层的厚度为150～200nun。(1)当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用?100mm的小型灌砂筒测试。(2当集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40ram,测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用?150mm的大型灌砂筒测试。

2仪具与材料

2.1灌砂筒：有大小两种，根据需要采用，型式和尺寸。储砂筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同。漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接。储砂筒筒底与孺斗之间设有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

2.2金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。

2.3基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

2.4玻璃板：边长约500～600mm的方形板。

2.5试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盘存放。

2.6天平或台秤：称量10-15kg，感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。

2.7古水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

2.8量砂：粒径0.30～0.60mm及0.25～0.50清洁干燥均砂，约2040g，使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的湿度达到平衡。

2.9盛砂的容器：塑料桶等。

3室内标定

3.1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》(JTJ 051-93)中对简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。

3.2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1cn，砂密度大约降低1.2％。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。

3.3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。

4试验方法与步骤

4.1标定筒下部圆锥体内砂的质量

4.1.1在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量ml，准确至1g。轴以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

4.1.2将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(可等于标定灌的容积)，然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量m5，准确至1g。

4.1.3不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。

4.1.4收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂。准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。

4.1.5重复上述测量三次，取其平均值

4.2标定量砂的单位质量

4.2.1 用水确定标定罐的容积v，准确至1mL。

4.2.2 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，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时。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。

4.2.3按式(9.5)计算填满标定罐所需砂的质量ma：

4.2.4重复上述测量三次，取其平均值。

4.2.5按式(9.6)计算量砂的单位质量：

4.3试验步骤

4.3.1在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。

4.3.2将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂m5，的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量m6，准确至1g。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

4.3.3取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。

4.3.4将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处)，沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中，应注意勿使凿出的材料丢失，并随时将凿出的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为m。准确至1g。

4.3.5从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量(w，以％计)。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。用大灌砂筒测定时，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，宜将取出的全部材料烘干，且不少于200％，称其质量md，准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时，则省去测定含水量步骤。

4.3.6将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m1)，使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。

4.3.7如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后，将灌砂简直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关，小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量m4，准确至1g。

4.3.8仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用，若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。