灌砂法在公路路基试验检测中的应用研究

李佳佳

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

灌砂法是目前检测路基压实度一种使用频率较高的方法，其比较适合于一些路基及路面基层、底层中的砾类土的检测过程中，如果土体的空隙较大，或者内部有大孔洞，则不适宜选择灌砂法进行检测。需要注意的是，在选择这种方法进行检测前需要对标准砂的密度进行标定，进而保障整个检测结果的精准性。标准砂需要工作人员按照一定的使用规范来提前烘干。

灌砂法本身具备一定的可控性，其所检测出来的数据代表性较强，且数值准确。但是其也存在一定的缺陷,如在检测过程中，如果受到干湿性的影响会影响整个检测的结果；现场检测中，试坑的开挖耗时较长，试坑开挖与试验人员经验关系密切，试坑的大小深浅及规则程度，对检测结果均有一定程度的影响[1]。

1 工程概况

某高速公路工程设计，主要线路包含整体式和分离式两种路基形式。同时也包含改建路基的路段施工作业。新路段使用整体路基的建设形式。最高设计时速为120km/h，路基宽度设计25.5m。分离式路基最高设计时速为120km/h 和100km/h，宽度为2-12m。为了在施工作业期间满足压实度的设计要求，本工程采取灌砂法进行施工检测。

2 灌砂法在公路路基试验检测中的应用

2.1 灌砂法于本工程的使用范围

（1）检测细粒土密度过程中，需要使用直径100mm的灌砂筒。

（2）如果施工期间填土材料粒径高于15mm，则需要选择更大直径的灌砂筒测量其质量。一般此时需要选择150-200mm直径的灌砂筒。

2.2 选择量砂

在工程检测期间，量砂不同组合会对检测的结果造成不同的影响，这时松方密度会产生巨大变化，所以保持量砂纯净度和干燥性是灌砂法使用的关键。在使用过程中，还需要保持均匀性的材料。在施工规范方面来分析，在对漏斗的体积和砂密度进行标定时，选择砂的粒径也应当不同，本工程项目所选择的都是0.3-0.6mm之间粒径的量砂。

2.3 标定量砂

（1）标定罐。标定罐的深度对于砂料的密度有着巨大的影响，具体来讲以相关工程经验来看，二者属于正比关系，也就是标定罐深度每增加2.5cm，那么量砂的密度就会增加1%。因此为了保证最终检测数据的准确性，需要保持一致的温度和试验洞的深度。

（2）储砂筒内部砂面。砂面的高度和砂密度也有着密切的关联，根据相关经验来分析，二者也属于正比关系。也就是储砂筒内部砂面的高度每上升5cm，砂密度就会提高1%。因此为了保障整个检测数据的精准度，需要三者尺寸相同，分别为筒内材料高度、筒内砂面高度和标定的砂密度[2]。

在上面两个分析上可以发现，试验期间为了保障减少砂料速度不同所造成的影响，需要在量砂期间结合不同的速度来进行自由下落，进而保障检测数据的准确性。

2.4 保持量砂的稳定性

在试验期间选择灌砂法进行检测，必须要保障整个量砂的干燥程度、均匀性和洁净程度，以工程相关参数要求为主，还需要防止外界环境中的湿度因素对材料密度所造成的影响。在量砂选择期间，根据外界温湿度的检查，保持砂内湿度与其一致，以静止操作为主，为后续检测准确性提供可靠数据。

在检测期间，不仅要保障量砂量的充足，还需要连续试验作业，保障后续相关工作的顺利进行。如果在实际工程检测期间按照要求需更换量砂，那么需要再次对材料进行标定处理，主要是不同的砂其密度也会不同，如果不重新进行标定，那么检测结果一定会受到影响。需要注意的还是，如果在试验期间所使用的量砂生产批次不一样，那么在试验期间更换时则需要再次进行标定。

3 控制现场试验的技术要点

3.1 科学选择试验地点

试验过程中需要选择地势平整的位置，这样可以保障设备的稳定性。结合本次工程需要，选择场地尺寸为40cm×40cm，在放置基板时需要保证基板处于时刻稳定的状态，不能因为储砂筒倾斜而导致下落的速度和状态不能符合检测要求。并且在试验地点确定之后可以清理表层，保障数据检测的准确性。

3.2 确定粗糙面和基板的量砂质量

在试验过程中，如果测量位置表层有着较高的粗糙度，那么在对量砂的质量进行标定或者是确定量砂筒内部的质量时，需要根据标定容量，来留出与之相同的量砂体积，这样才能够确定最终的量砂质量，此过程不需要将量砂筒灌满[3]。而这样做的主要原因在于，砂堆积的密度和量砂筒量砂的体积存在正比关系，这种关系背景下，如果将量砂筒灌满，会影响粗糙面与标定基板中的砂质量。如果在光滑的表面选择试验点，就可以省略该方面的操作。这也表明在试验期间需要考虑到实际的施工情况，选择适合的试验方法，最终的目标就是保障整个检测数据的准确性。

3.3 开挖试洞

（1）在检测过程中需要按照“先中间后两边”的顺序，而这样做的原因在于施工是从两端的边缘部分逐渐向中间实施的，这样容易导致边缘土体因为挤压而导致密度的变化，最终会难以保障准确的试验结果。

（2）需要保障规则性的开挖试洞的形状尺寸。保持试洞壁的垂直度，不能体现出阶梯状。如果检测过程中不能满足这方面的要求，会降低量砂的流动性，影响最终的试验结果。

（3）选择开挖试洞部分的土体材质期间，需要利用封闭存储的方法，避免因为水分蒸发过度导致检测质量不准确的问题发生。

（4）如果在试洞所使用的材料与试验材料存在巨大差异，需要将其换成标准的击实材料再进行计算。

3.4 灌砂

在操作灌砂之前，需要对筒内量砂的质量进行控制，要求其满足试验需求，必须要保障其与第一次灌砂操作中装满质量相同才能够实施下一步的试验。

另外需要注意的是，灌砂其本身对于技术要求相对较高，在实际操作期间，需要在量筒的边缘外部停止流动之后大约10 几秒，再将灌砂作业停止。而这样做的原因在于操作人员在实际灌砂过程中不能直接观察中心部位的情况，因此也不能准确的掌握中心位置砂的流动情况。且在量砂流动时，其是由中心不断向着边缘地方进行流动。如果不能够合理控制灌砂的时间，或者提前停止灌砂，会导致试洞内的标准砂偏少，这样会影响到整个公路的压实度。

且如果灌砂的总量存在误差，也不能对灌砂最后的截止点加以确定，并且在实际工作期间和很容易在灌砂筒阀门出现操作失误的问题，导致砂石大量流失。因此需要对现场进行精准的测量工作。在测试期间需要预留出2 到3 个人完成作业，彼此监督，让测试标准更加严谨与准确。

4 结语

综上所述，在大量的实践经验和试验中证明，选择合适地基压实处理的方法能够提升整个公路的稳定性与强度。在实际试验期间，选择灌砂法检测公路路基压实度有着极大的促进作用。在处理路基期间，需要从路基填筑的材料、路基摊铺和压实度检测等方面入手，做好各项施工内容的分析，以此来满足整个高速公路的应用需要。