灌砂法在路基压实度试验检测中的应用

佘文

（贵州宏信创达工程检测咨询有限公司 贵州省贵阳市白云区 550014）

引言

路基压实度的检测可采用多种方法，除了文中所重点介绍的灌砂法之外，还包括环刀法与核子法，但这些方法均具有一定的局限性，不能作为评定验收的依据，而灌砂法则能有效解决这些问题，获得的检测结果精确度较高且适用范围较广，但在具体应用的过程中还必须控制好试坑形状与深度、灌砂时间等多项要素，本文就对此进行了具体分析。

1 灌砂法原理

灌砂法在应用过程中所使用的是内部不含任何杂质的均匀砂，粒径介于0.3～0.6mm或0.25～0.5mm之间。在试验检测时首先需要从特定高度自由下落砂石，下落至试洞内部之后即可测量试洞的容积[1]。在此过程中需要将集料替换为标准砂，之后只要计算出集料的含水总量就可，进而在此基础上就可以推算的方式得到试样的干密度。

2 选点及检测频率

在选点时最重要的是控制好试验点的总数，如果选点太少则不具代表性，导致检测结果不够准确，而选点太多同样也不可取，原因在于这样不仅会花费大量的时间，同时也与检测要求不符。因此必须结合工程特点确定点数，将其控制在合理的范畴内。另外，在检测过程中应以设计车道作为试坑的位置并选择试验点，同时还要进行编号[2]。如果发现某个试验点的压实度与检测要求不符，就可通过编号在短时间内查出，有效节约时间，之后需要对与试坑相近的两个点进行检测。在检测之后如果相近两点的压实度均达标，则表明检测点的误差是由人为操作失误所导致的，但如果相近两点均存在问题，则说明该处压实度不合格。另外，在检测过程中除了确保选点的合理性之外，还要考虑检测频率，这样才能使检测结果更加可靠，进而就可推测出工程的整体情况。

3 灌砂筒与室内标定

3.1 根据集料的最大粒径选择灌砂筒

当试样的最大粒径小于13.2mm、测定层的厚度不超过150mm时，应采用的φ100mm的小型灌砂筒测试；当试样的最大粒径大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过150mm时，最大不超过200mm时应采用φ150mm的大型灌砂筒测试；若集料的最大粒径超过53mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。

3.2 室内量砂标定准确与否对压实度的影响

在室内标定过程中主要有以下几个需要注意的问题：①筒内砂的高度与筒顶的距离应为15mm左右，主要原因在于砂面高度不同，在下落过程中速度也存在较大差异，进而使得量砂的密度受到影响，因此在操作过程中必须控制好砂面高度[3]。另外，在现场测试时必须确保砂面高度与标定量的高度相同；在标定之后可保持质量不变，主要原因在于标定过程中砂的自重与下落速度能够保持一致，进而就可以此为依据进行测量。这样不仅能够使检测结果更加准确，同时还可提高检测效率。②通过试验研究发现标定罐深度对砂密度影响较大。通常情况下，若罐深减少1cm，密度则会在原有基础上缩减1.2%，基于此，必须保证罐深度标记的精确性。③由于不同砂石的粒径存在一定的差异，级配与密度也各不相同，因此在检测过程中必须使用介于0.3～0.6mm的标准砂，并且确保砂内不含杂质及水分。另外，以上所提到的几点因素都会对量砂密度造成一定的影响，这就决定了最终的压实度检测结果是否准确，因此必须控制好砂面高度，砂重、罐深等各项影响因素，有效提高检测结果的准确性。

4 现场含水量的检测

含水量是影响检测结果的一项重要因素，如果试样含水量过高，则会使得压实度的检测结果小于真实数据。如果含水量过少，则会导致最终的压实度检测结果偏高。具体来说，在含水量检测时主要有以下几个需要注意的方面：①采集土样，在采集过程中为了避免发生水分蒸发的问题，每次取样应选取试坑中的两份土样，其中一份作为备用并封闭于铝盒中，之后完成称量及编号处理，这一操作过程必须是连续不间断的，并且还应在短时间内完成。②检测含水量，为了保障检测数据的准确性，在施工现场采用快速检测法，即酒精燃烧法，应充分燃烧三次，待水分完全燃烧后称量，记录剩余部分质量值，如果在检测过程中发生错误则采用备用土样代替。③含水量的最终检测结果应取两次的平均值。

5 现场检测要点

为了使检测结果更加可靠，在现场检测的过程中还需要将以下几个方面的问题重视起来。①砂面高度，需要反复测定砂面的高度与重量，避免其与室内标定量偏差过大，并且需要通过检查与校正确保两者能够保持一致。②基板使用，在检测时应选择较为平整的地面，如果这一条件无法满足，则应使用基板，这样就能将试验误差降低至最小。另外，在完成测试后需要检查是否有砂子漏出，若发生这类问题，则需要单独清除漏砂并进行称重，之后在计算密度的过程中应避免将这部分质量算入其中。③量砂的使用，必须确保量砂石表面规则平整，之后还需要进行清洗、烘干等一系列的操作[4]，这样就能有效保障量砂的密度。另外，如果需要进行换砂处理，则必须重新进行密度的标定，否则就会影响最终的试验结果。④试坑的形状，应确保试坑形状为圆柱形，但结合当前的施工情况来看，形状多为锅底形，在坑的底部尤为明显，这样的处理方式容易使得压实度偏高，主要原因在于压实度会随深度的增加而逐渐变小，并且松散部位的土样选取较为困难，因此当前必须将试坑的形状由锅底状转变为圆柱形。⑤试坑的深度，试坑深度应与测定层厚度完全保持一致，并且不应加入其他材料。但从实际施工情况来看，这一操作环节由民工处理，导致挖坑深度与施工要求不相符合。另外，压路机在碾压过程中其应力分布呈倒三角形，所以就每一层压实而言，越向下的部位压实度越小，因此坑的深度不够将导致测得的压实度偏大。这就要求现场试洞深度应与测定层厚度一致，并且确保坑壁笔直，上下口直径相等，这样能够更好地反映测定层的压实度，并且可提高检测工作的效率。⑥灌砂的时间，灌砂时间也会影响最终的检测结果，因此在操作过程中需要以边缘处标准砂的流动情况作为依据，待其静止后停止十秒左右即可中止灌砂操作。观察边缘流砂的目的在于中心部位流砂的观察具有一定的难度，且砂石流动会逐步向边缘扩展。另外，如果在砂石流动之前就结束灌沙操作则会使得标准砂质量过小，这样就会使得最终所得出的压实度与真实结果偏差较大。⑦必须在试坑内土壤足够均匀的情况下进行含水量的选取，这就需要进行土壤的搅拌，并且在搅拌过程中必须控制好力度和速度，确保搅拌结果的均匀性。

6 结语

总而言之，采用灌砂法所获得的检测结果精确度较高且操作过程十分简便，但在检测过程中必须控制好一些细节问题，如含水量的选取、试坑形状、砂面高度等，同时还要严格按照操作规程进行检验，只有这样才能为施工提供准确可靠的数据，进而使灌砂法充分体现其优势，有效保障公路质量。本文就对此进行了深入探究，并给出了一些有效的建议。

[1]于光倩.灌砂法在路基压实度检测中的应用及影响准确度分析[J].交通世界，2016（30）：24～25.

[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，2014（10）：33～35.

[3]乔晓霞.灌砂法在路基压实度检测中的应用及影响准确度的因素分析[J].公路交通科技（应用技术版），2013，9（4）：113～114.

[4]罗小芳.浅谈灌砂法在路基压实度检测中的应用[J].西部探矿工程，2014（9）：244～245.