公路路基压实度检测中灌砂法的应用

黎 明

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 基本要求

当路基填料的粒径在15 mm以内，且层厚在150 mm以内时，应使用小型灌砂筒进行检测；当路基填料的粒径在15 mm以上，但未超过40 mm，且层厚在150 mm以上，但未超过200 mm时，建议使用大型灌砂筒进行检测。

2 检测仪器设备

(1)灌砂筒：在储砂筒的中心应有一个圆形孔洞，其下部应安装一个倒置漏斗，并将其上端开口，直径和储砂筒中圆孔的直径完全相同，在储砂筒的底部和漏斗之间应设置一个开关。

(2)标定罐与基板。

(3)量砂：粒径在0.3～0.6 mm范围内与粒径在0.25～0.50 mm范围内洁净且干燥的砂，在使用之前应进行清洗与烘干，然后静置一段时间，使其湿度和空气湿度完全平衡。

(4)天平(也可采用台称)。

(5)盛砂用容器、凿洞用工具、改锥、小锤、长把勺、簸箕与毛刷。

3 检测方法

(1)按照相关试验规程，采用击实试验的方法确定填料最大干密度及最佳含水量。

(2)完成以上工作后，进行如下两个标定。

首先是对筒下部圆锥体中砂量进行标定。在筒口高度处，为灌砂筒装砂，直到与筒顶相距15 mm的距离，对装入到筒中的砂量进行称量，记作m1，结果精确到1 g。之后的每次标定和试验都需要使装砂的高度和质量保持不变。将开关打开，使砂自然流出，待流出的砂的体积大小和现场试坑体积大小相同后，将开关关闭，对筒内剩余砂量进行称量，记作m2，结果精确到1 g。把灌砂筒放到玻璃板上，将开关打开，使砂自然流出，待筒内的砂不再流动后，将开关关闭，并将筒取走。对玻璃板上的砂与筒内剩余砂量进行称量，结果精确到1 g。此时，对于玻璃板上砂量，即为将锥体填满所需砂量。对以上步骤进行重复，取平均值。

其次是对量砂单位质量进行标定。先用水对标定罐的容积进行确定，记作V，结果精确到1 mL。向筒内装入量砂，质量记作m1，然后把筒放到标定罐上，再将开关打开，使砂自然流出，此时注意不能触碰灌砂筒，待砂停止流动后，将开关关闭，对筒内剩余砂量进行称量，记作m3，结果精确到1 g。此时用m1分别减去m2、m3，即可得出将标定罐填满所需砂量，单位：g。对以上步骤进行重复，取平均值。对于量砂单位质量，用计算所得将标定罐填满所需砂量除以标定罐体积即可得出，单位：g/cm3。

(3)完成标定后，方可按照以下步骤进行试验检测。

①选点：按照随机的原则进行选点。

②凿洞：先在测点表面放好基板，然后通过基板上的中孔进行凿洞，其直径应和灌砂筒的直径完全相同，而凿洞的深度应与层厚相同，将洞中填料取出后称取其质量，记作mW，结果精确到1 g，并在挖出的填料当中选取出有良好代表性的部分作为样品，对其含水量进行测定，记作W，单位：%。

③灌砂(有基板)：在试坑表面放好基板，然后在洞上对准灌砂筒，此时筒内装满量砂，其质量记作m1，确保灌砂筒下口与试洞完全对准，检查无误后将开关打开，使筒内量砂进入洞内。待筒内量砂停止下流后，将开关关闭。对筒内剩余砂量进行称量，记作m4，结果精确到1 g。

灌砂(无基板)：当表面粗糙度相对较小时，将试洞凿好之后，移走基板，在试坑表面直接放置灌砂筒，此时筒内装满量砂，其质量记作m1，确保灌砂筒下口与试洞完全对准，检查无误后将开关打开，使筒内量砂进入洞内。待筒内量砂停止下流后，将开关关闭。对筒内剩余砂量进行称量，记作m4′，结果精确到1 g。

④将筒内剩余量砂取出后应进行适当的处理，以备以下检测继续使用。

4 结果处理

(1)对填满试坑用砂量进行计算：当有基板时，用m1减去m4和m5、m6的和，即为填满试坑所用砂量；当无基板时，用m1分别减去m4′和m2即可。其中，m1为灌砂前筒内砂量，单位：g；m2为下部圆锥内砂量，单位：g；m4为有基板时，筒内剩余砂量，单位：g；m4′为无基板时，筒内剩余砂量，单位：g。

(2)对试坑内材料湿密度进行计算：先将试坑内所有材料取出并对其质量进行称量，记作mw，单位：g，然后用它除以填满试坑用砂量，再乘以量砂单位质量，即可得出试坑内材料湿密度。

(3)对试坑内材料干密度进行计算：在得出湿密度后，用它除以(1+0.01倍的材料含水量)即可得出干密度值。

5 注意事项

(1)量砂必须规范。若量砂需要重复使用，使用前必须晾干，处理达到一致，否则会对其松方密度造成影响。如果量砂湿度产生变化或混入杂质，应重新进行烘干与过筛，并静置一段时间，使其湿度和空气湿度完全平衡。

(2)当更换量砂时，要对其进行标定，包括漏斗中的砂。试验开始后，为避免临时找砂，应准备足够的砂量。

(3)对地表面的处理务必达到平整，否则必然会对检测结果造成很大的影响。

(4)挖坑过程中，试坑的内壁应保持笔直，不可出现上小下大或者是上大下小等情况，这样会对密度大小造成影响。

(5)采用灌砂法进行检测时，检测的是一整个碾压层的压实度，因此检测时不可只取其中一部分或进入到下一个碾压层当中。

(6)在整个灌砂检测过程中，都不能触碰到灌砂筒，应确保筒内的量砂自由流出。

(7)为避免试样盘中材料发生蒸发，需将试洞中被凿松的材料及时放入到塑料袋当中，但要注意在装袋之前需对塑料袋进行称重。

6 结 语

综上所述，灌砂法是现阶段路基压实度检测确定和评价中使用最多的方法，以上是对该方法的基本要求、操作步骤和注意事项的简单叙述与总结，以期为实际的压实度检测工作提供可靠参考借鉴，使灌砂法的应用顺利完成，取得良好效果，为之后的施工或质量评价提供可靠的参考依据。