谈灌砂法测定压实度的偏差

杜 晓 玲

(山西省路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

谈灌砂法测定压实度的偏差

杜 晓 玲

(山西省路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

分析了公路工程施工中灌砂法检测压实度的重要性，从标准砂的质量、称量器具、含水量测定、试坑形状等方面介绍了影响灌砂法测定压实度准确度的因素，并提出了提高检测精度的方法，为现场检测工作提供一些建议。

灌砂法，压实度，偏差

在公路工程施工中，灌砂法检测压实度是一项极其重要、频率最高、强度最大的工作，也是一项偏差较大，争议较多的检测项目。本人从事试验检测工作多年，经过多年分析、总结每一个环节的偏差，都可能对检测结果造成极大的影响。现从各个方面对灌砂法进行分析。

1 影响灌砂法测定压实度准确度的影响因素

1)标准砂的质量对检测结果的影响。

a.标准砂的颗粒级配的影响。

根据JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程的要求，标准砂的颗粒级配有严格要求，不是买回来的成品就能直接使用，必须过0.6 mm和0.3 mm两种筛，在此粒径段的砂才能使用。过粗或过细的砂，因其与周边的吸附张力、摩擦力，导致从灌砂筒中的下降速度不同，将严重影响检测结果的准确性。

b.标准砂中混有杂质的影响。在现场检测过程中，标准砂都要重复利用，为了减少检测成本，很多检测人员都会尽量多地收集试坑中的标准砂。在收集过程中，必然会混杂一些路基填料杂质(土、砂等)，这些杂质的密度与标准砂的密度显然不同，必然会影响到检测结果。一般来说，这些杂质的密度小于标准砂的密度，仍然按标准砂密度计算，试坑的体积偏小，所测定的压实度偏大。如果杂质的密度大于标准砂的密度，结果正好相反。

2)称量器具对检测结果的影响。

电子秤放置不平对检测结果的影响。

电子秤必须放平，这是人所共知的简单道理，但在现场受条件影响，往往放置不平。如果电子秤放置不平，称出的结果将比实际质量要小。灌砂筒与砂的质量和要小，灌砂筒与余砂的质量变小，湿土的质量变小，测含水量时的盒与湿土的质量变小，烧干后盒与干土的质量变小。这么多的变数，检测的结果可以说没有什么参考价值了。

3)含水量测定对检测结果的影响。

a.含水量测定所取样无法代表整体湿土。

从试坑中挖出的土样，从试坑垂直方向看，含水量不均匀。一般的，上层土因日晒，压实设备的粘连、风吹等影响，普遍偏小。中下层偏大，如果取样太少或不均匀，很难代表整个湿土的含水量情况。

b.含水量测定所取样品中含有易烧失杂质。

含水量检测的烘干方法，在JTG E60—2008公路路基路面现场检测规程中规定采用烘箱烘干。但实际现场检测的过程中，因工作量大，条件限制等因素，一般采用纯酒精烧干的方法。这时，如果所取的试样中含有草根、木条、煤屑等易烧失的杂质就很容易导致所测的含水量大于实际含水量。最终计算的压实度小于实际压实度。

c.含水量测定所取的样品中颗粒级配对于检测结果的影响。

如果路基填料是粘土，测含水量样品中含有砂等物，因其只有表面才有一定量的水分，所以检测得出的含水量小于实际含水量，由此计算得出的结果，压实度高于实际压实度。

如果路基填料是砂砾，测含水量时，所取的样品中砾石含量大，比表面积小，所测定的含水量偏小，计算所得的压实度高于实际压实度，反之亦然。

d.烘干不彻底对检测结果的影响。

这一点很明显，如果烘干不彻底，所测含水量小于实际含水量。检测计算所得的压实度高于实际压实度。

4)检测点表面粗糙对压实度的影响。

检测点的表面应平整、光滑、密实，如果表面粗糙，也会影响压实度的测定值。如果表面粗糙，灌砂时，必然有一部分标准砂沿基板底部溢满粗糙面的坑凹处，流出的标准砂偏多，看似试坑体积大，测定的压实度偏小。经对比试验，通过现场测定锥体砂重进行对比，由此造成的偏差也在2%以上。

5)试坑形状不规则对压实度检测结果的影响。

试坑的形状不规则是在所难免的，特别是砂砾类填筑的路基，形状一般不会很规则，但不能出现上大下小、上小下大、中间大、锅底形、倾斜等有规律的不规则形状。这样对压实度检测结果的影响特别大。

a.试坑出现上大下小的形状。如果试坑形状出现水桶形的上大下小的情况，将导致下半截的密度大于标准砂的密度的情况。这样所测定的压实度比实际压实度偏小。

b.试坑出现上小下大的形状。如果试坑形状出现上口小下口大的情况，将导致下半截的密度小于标准砂的密度的情况。这样所测定压实度比实际压实度偏大。

c.试坑出现中间大的形状。如果试坑形状出现中间大、上下小的形似坛子的情况，将导致中间密度小于标准砂密度的情况。这样所测定的压实度比实际压实度偏大。

d.试坑出现锅底形。若试坑出现锅底形状，就是上部基本是圆柱体，下边形状只有一点小坑，这种情况因下边的压实效果高于上边，测得结果偏大。

e.试坑成倾斜式的情况。如果试坑出现这种情况，则因标准砂下落及填充的效果的影响，测得的压实度偏大。

f.试坑出现侧洞形暗室。如果出现这种情况，则因侧洞形暗室很难用标准砂完全填充，导致测得的试坑体积偏小，压实度偏大。

6)超粒径颗粒作为试样。

对于砂砾填筑路基，在测压实度时，经常会遇到超粒径的情况，或坑壁出现探头石，很多实验人员都会用凿子把探头石或超粒径石砸碎作为湿土样质量，因砾石的密度远大于砂砾的密度，必然导致测定的压实度高于实际压实度，甚至会出现超百(超密)现象。

7)灌砂时，试验检测附近有机械作业，产生振动，对检测结果产生影响。

如果出现这种情况，因振动的作用，试坑内标准砂不是自然堆积的形态，属于紧装形态，用砂量加大，误将试坑体积变大，导致压实度偏小。

8)灌砂筒灌砂时未压紧，对检测结果的影响。

在取土样时，我们经常将基板压紧，在灌砂时却没有按压灌砂筒，如果基板的硬度不足，若不压紧灌砂筒，容易使基板在圆孔处上翘，增加灌砂量，这时所测定的压实度低于实际压实度。

9)坑壁、坑底清理不彻底对检测结果的影响。

试坑挖好后，都应当用毛刷将坑壁和坑底清理干净，并将坑底用锤柄轻轻压紧，如果清理不彻底，特别是试坑底部虚土太多的话，试块的体积减少，导致测定的压实度高于实际压实度。

10)试样散失对检测结果的影响。

从试坑中挖出的土(或砂砾)应全部收集起来。如果未全部收集，必然影响检测结果。出现这种情况，一般有以下三种原因：

a.在凿洞时，部分土样溅出基板外。

b.凿子、改锥、挖土器及毛刷也沾有部分土，未收集在一起。

c.检测时风速太大，部分土样被吹走。

如果出现上述情况，因土样散失，必然降低检测的压实度。

11)取样点处地面不平对检测结果的影响。

取样点不平，基板便放置不平，灌砂筒也就放置不平，导致流入砂不准确，同时，会有部分标准砂填入不平的位置，增加流入标准砂数量。

另外，如果检测点不平，有轮迹，说明碾压不彻底，低的地方压实效果好，高的地方压实效果差，这种情况得出的压实度无法代表现场的实际情况。

12)超粒径颗粒回坑后坑内形成空洞。

超粒径颗粒按规定在试坑挖成后，重新放回试坑中。在实际检测过程中，有时会出现多个超粒径颗粒，几个大粒径的石块堆积在坑内，互相叠加，石块之间形成空洞。因空洞内标准砂无法灌入，导致计算出的试坑体积偏小，压实度偏大。

2 如何避免灌砂法检测压实度的偏差

1)标准砂必须按照《公路路基路面现场检测规程》中规定的方法进行过筛，并进行均匀混合，同时标准砂中不得混有杂质，如果有应及时筛除。

2)选用符合上述规程中规定感量的正规的电子秤，并做到运输中防震，使用过程中放平。

3)在测定含水量时，取样必须有代表性，可采用四分法取适量进行试验。

4)锥体砂重必须按试验规程的要求测定，并做三次平行试验，求其平均值。否则由此引起的误差达5%左右。

5)标准砂的密度必须测定准确，并不定期进行复检。

6)基板必须紧贴地面，取样不可猛砸硬撬。

7)检测点如果表面粗糙、凹凸不平，一方面要进行表面整平处理，另一方面要现场测定锥体砂重，或用标准砂补平。

8)试洞应尽量规整，接近于圆柱形，严禁上大下小、上小下大、中间大两边小、有暗室等特殊形状。

9)出现超粒径颗粒应在试洞成型后放回试洞，但应注意颗粒之间要有一定的间隙，不能相互叠加。如果超粒径颗粒太多，最好重新选点。

10)试验时，应远离正在作业的压实机械。

11)试洞内壁必须清扫干净，并将工具上的土收集起来。

3 结语

灌砂法检测路基压实度是一个系统工程。每一个试验步骤都要严格按照操作规范进行，检测数据才能准确、真实。

本文通过全面分析，从12个方面，分析了灌砂法测定路基(路面)压实度的偏差,并从11个方面提出了预防措施。希望能为同仁们提供一点启示。

Discussion on the deviation of sand filling method determination of compaction degree

Du Xiaoling

(InternationalTransportationConstructionEngineeringLimitedCompany,ShanxiRoad&BridgeGroup,Taiyuan030006,China)

This paper analyzed the importance of sand filling method determination of compaction degree in highway engineering construction, from the standard sand quality, weighing apparatus, moisture content determination, test pit shape and other aspects introduced the factors influence of sand filling method determination of compaction degree accuracy, and put forward the methods to improve the detection accuracy, provided some suggestion for site inspection work.

sand filling method, compaction degree, deviation

2015-04-08

杜晓玲(1981- )，女，工程师

1009-6825(2015)17-0142-03

U415

A