灌砂法在路基压实度试验检测中的应用思考

郎丽艳

摘要：为了确保公路工程的施工质量，对路基压实度进行检测是很重要的。压实程度不够容易导致路基出现过早损坏现象，因此对压实度进行确切地检测是保证路基质量控制行之有效的方法。为论述高速公路施工中灌砂法的基本应用，本文选择以实际工程分析，同时以现场检查为重点关注对象并分析其影响因素，把分析结果以技术支撑和应用指导的方式应用在后续的高速公路路基施工中。

关键词：灌砂法;路基压实度;试验检测

引言

在投入使用后，道路路基和路面会承受非常大的压力，在这种情况下，确保道路施工质量，成为了延长道路使用寿命的关键。而路基压实度与施工质量存在密切的关联，要求施工单位采取有效的措施，对路基压实度进行控制，以提升压实度，从而增强路基承载力。因此对此项课题进行研究，其意义十分重大。

1.压实度的影响因素

不同压实度的测定方法、原理不同，测得土体压实度的结果也不尽相同。因此，需要对土体压实度的影响因素进行分析，选择合理的测定方法以消除不利影响，确保测得土体的真实压实度。（1）含水率。含水率是保证路基土体压实度合格的重要物理指标。也是实验室测定土的干密度与孔隙率的重要指标，土体含水量的高低直接影响了土体各项力学指标的变化，包括渗透系数、压缩系数、内摩擦角等。根据已有的试验表明，土体存在最优含水率的情况下，当实际含水率小于最优含水率时，土体颗粒之间缺少作为润滑剂的水分，在压实过程中土体颗粒之间存在相对滑动，而颗粒表面粗糙不平会产生内摩擦力，由于缺少润滑剂的作用易使土体的内摩擦阻力增大，土体不易于压实;同时，当实际含水率大于最优含水率时，由于土体中的自由水在压实过程中很难排出，形成较大的孔隙水压力，导致颗粒之间间隙较大，使得土体的实际干密度减小，进而减小了其压实度^[1]。（2）压实功。压实功是压实机具对单位面积土体所施加的力。路基土体组成主要是固相土颗粒、液相含水量和气相气体组成。压实的目的是排出土体中的自由水与气体成分，因为两者状态较不稳定，易受环境影响而增加或减小，使得土体的压实度难以达标。因此，需要借助外力作用即压实功来帮助土体排出自由水和气体。

2.灌砂法概述

灌砂法作为应用频率最高的检测方法，其检测原理为利用均匀颗粒砂子，对相同体积的测洞进行置换，应用结果表明，灌砂法适用于底层或基层粗粒砂类和砾类土的检测，不适用于有大孔洞或大空隙的土体;检测结果具有代表性，可作为仲裁性试验。值得注意的是，应用这种检测方法，在携带砂的同时，还要提前称量砂的重量，以此来保证检测结果的准确性。在量砂时，工作人员必须遵守规范，如果所携带的砂需要重复使用，在使用前应烘干处理，在更换砂时，不仅要明确密度，还要完成对地表的处理，同时将碾压层厚度看作成检测厚度。灌砂法优点在于操作过程具有可控性，数值的准确性及检测结果的代表性，是实际工程中路基压实度检测的常用方法。其缺点：①量砂的称重、干湿性易影响测量结果;②需要携带大量的量砂，且须多次测量，影响工作效率;③不同的击实方法会影响土的最大干密度，导致压实度数值易产生偏差^[2]。

3.灌砂法路基压实度检测影响因素及其保障措施

在实际操作过程中，灌砂法中测试坑的平均密度是由灌入已知的标准砂石推算得出，因此保障测量结果的基础是砂石的密度应该精准的获取。现场测量时，通常采用砂石标定的方式。应该重视的是，样品的平均密度代表室内标定过程中的密度。自然放置的情况下，不均匀的砂石粒径会导致一定的密度差异。此时应该注意两个方面。第一，实际现场测试与砂石标定二者应该在同一时间段，为了保证密度因為自然重力和含水率变化而导致的变化较小，应尽量保证间隔时间较短;第二，为了保证总体平均密度可由标定密度代表，应该将多点采样的方式应用于室内标定过程。灌砂过程中深度与高度之间的差异表现被称为体积上的误差。当被测试样品与灌砂体积二者相同时，才能应用压实度计算公式。灌砂高度与开挖深度相同时才能保证体积相同。实际测试时，往往采用目测方式为依据，这时会产生不必要的误差。实际工作上遇到的误差通常在实践操作中也是经常见到的问题。不包含上文提到的由于体积限定导致实际操作误差以外，这种情况还包括以下两种情况：第一种为样本在进行取土时不完善，是因为在测试坑挖掘出来之后，对测试土样并未全部移出来再进行称重，导致测试坑最后的总量会比较低，致使压实度最后所测量的整体数据都偏低。第二种是由于灌砂总量所导致的误差，灌砂最后的截止点无法确定，而且有些实际施工过程中很容易在停止以后还没有完成灌砂筒阀门全部关闭的工作，是导致砂石大量流失的主要原因，造成砂石的总量增多、压实度也变得越来越大^[3]。根据实际情况所存在的种种因素，在进行生产过程中要求在施工现场的技术人员务必严格按照操作流程和项目标准规范完成任务，特别是去表土、找平等关键步骤中一定要对零散样本进行仔细收集，还要对有关的测量工作做到位;规定其现场测试中要留出 2 至 3 个人一同进行操作，为了能够互相监督、辅助来进行有效的检测，保证测试结果的标准化与严谨性。上面所阐述的这两种行为对灌砂法在高速公路路基压实度检测过程中产生了直接的影响，也是关键原因。除了这两种因素外，影响的因素还包括选取的粒径、选取测试坑的深度、砂石流出速等等。采取相应的控制措施、严格的建设管理，建设标准化能够减小误差的产生，将拉近其测试值和实际值的差距。

4.结束语

灌砂法在高速公路路基压实度检测中非常多见，然而在标定、现场操作和灌砂中也会产生一些偏差，对整个检测结果都会产生一定的影响。本文对灌砂法的检测方法和检测原理进行了分析，并根据计算核心理论提出了有关存在的问题，对工程具体的实践程序和检验结果进行了详细的探究。可通过本文的探究分析为之后开展一系列工程建设提供帮助。

参考文献

[1]杨德斌. 探析灌砂法在公路路基试验检测中的应用[J].黑龙江交通科技，2019.

[2]唐宁. 灌砂法在路基压实度试验检测中的应用思考[J].四川水泥，2019.

[3]康辉斌. 市政道路路基压实度的检测方法及控制要点分析 [J]. 山东工业技术，2017（20）：115.