王研

摘要：灌砂法測路基壓實度的方法表面上看起來較為簡單，但實際操作時常常不好掌握，并會引起較大誤差。本文結合公路檢測實際情況，對灌砂法密度實驗中影響因素進行分析。

關鍵詞：灌砂法；壓實度；偏差

1、灌砂法

1.1測試原理：灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試筒的體積

灌砂法是利用均勻顆粒的砂，由一定高度下落到一定的容積的桶（洞）內，按其單位重不變的原理來測量試桶（洞）的體積。

1.2儀具與材料：灌砂筒、金屬標定罐、基板、含水量測定器具、玻璃板、量砂（標準砂）。

1.3試驗方法與步驟

1.3.1室內標定

（1）標定筒下部圓錐體內砂的質量

①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝入筒內砂的質量，記為m1;

②將開關打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內的體積相當(可等于標定灌的容積)，然后關上開關，稱灌砂筒內剩余砂質量，記為m2;

③不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上，將開關打開，讓砂流出，直到筒內砂不再下流時，將開關關上，并細心地取走灌砂筒。

④收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內的砂，玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂。

⑤重復上述測量三次，取其平均值。

（2）標定量砂的單位質量

①用水確定標定罐的容積V，準確至lmL。

②在儲砂筒中裝入質量為的砂，并將灌砂筒放在標定罐上，將開關打開，讓砂流出，在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時，將開關關閉。取下灌砂筒，稱取筒內剩余砂的質量，準確至1g。

（3）計算填滿標定罐所需砂的質量

（4）計算量砂的單位質量γs

1.3.2現(xiàn)場測試

①在試驗地點，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

②將基板放在平坦表面上。當表面的粗糙度較大時，則進行現(xiàn)場錐體填砂重的標定。

③將基板放回清掃干凈的表面上，沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞過程中，應注意勿使鑿出的材料丟失，并隨時將鑿出的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)，也可放在大試樣盒內。試洞的深度應等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內的全部鑿松材料取出。對土基或基層，為防止試樣盤內材料的水分蒸發(fā)，可分幾次稱取材料的質量。全部取出材料的總質量為，準確至1g。

④測含水量

⑤灌砂

⑥計算

1.4適用范圍

適用于在現(xiàn)場測定基層（或底基層）、砂石路面及路基土的各種材料壓實層的密度和壓實度，也適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式面層的密度和壓實度檢測，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測。

2、影響壓實度的因素及分析

2.1現(xiàn)場試驗條件引起的偏差

在實際檢測過程中，如果地面粗糙不平，則基板與地面之間存在空隙，同時，基板自身具有一定的厚度，造成試坑內砂重偏大，試坑體積偏大，導致濕密度偏低，壓實度偏小。

解決辦法是在挖試洞之前，先進行灌砂，測出砂椎體內及基板與粗糙表面間砂的總重，用該值代替椎體砂重，再進行挖洞、灌砂、實測，這樣就避免了基板與粗糙表面間的空隙引起的偏差。

2.2標準砂密度標定引起的偏差

在相同條件下，標準砂的密度偏高，則計算出的試坑體積偏小，濕密度偏高，壓實度偏大；反之亦然，標準砂的密度偏低，則計算出的試坑體積偏大，濕密度偏低，壓實度偏小。

2.3椎體砂重的標定引起的偏差

在相同條件下，椎體重偏大，則試坑內砂重偏小，試坑體積偏小，濕密度偏大，壓實度偏大；反之亦然，在相同條件下，椎體重偏小，則試坑內砂重偏大，試坑體積偏大，濕密度偏小，壓實度偏小。在實際標定過程中如能嚴格按照規(guī)程操作，則椎體砂重引起的偏差基本可以消除或在誤差允許范圍之內。

2.4含水量測定引起的偏差

在相同條件下，含水量偏大，則干密度偏低，導致壓實度偏?。环粗嗳?，含水量偏小，干密度偏高，壓實度偏大。

在測試含水量過程中，由于土樣未徹底烘干至衡重，導致含水量偏??；有機質土在105~110℃溫度下經長時間烘干后，有機質部分分解揮發(fā)，導致質量損失，測得的含水量偏大；另外讀數誤差或操作失誤也會引起含水量偏差。只要操作過程中細心仔細，這些影響誤差可以避免。

2.5最大干密度引起的偏差

在相同條件下，最大干密度偏高，則壓實度偏?。蛔畲蟾擅芏绕?，則壓實度偏大。

在實際情況下，試樣粒徑組成及性質與實際土質存在差別的情況，導致實驗室得到的最大干密度與工地實際情況存在差別，從而影響壓實度的準確性。

解決辦法是對粒徑大小及含量不同的土質全部分類進行試驗，在實際檢測中，根據不同的分類使用不同標準檢測。

2.6稱量操作引起的偏差

①在相同條件下，試坑內試樣質量偏大，濕密度偏高，壓實度偏大；反之，試坑內試樣質量偏小，濕密度偏低，壓實度偏小。②在相同條件下，試桶內加砂質量偏大，試坑內砂質量偏大，試坑體積偏大，濕密度偏低，壓實度偏??；反之，桶內加砂質量偏小，則試坑內砂質量偏小，試坑體積偏小，濕密度偏高，壓實度偏大。③在相同條件下，桶加剩余砂重質量偏大，試坑內砂偏小，試坑體積偏小，濕密度偏高，壓實度偏大；反之，桶加砂重質量偏小，則試坑內砂偏大，試坑體積偏大，濕密度偏低，壓實度偏小。

以上因素均是由于操作不當或讀數誤差所引起的，在實際操作過程中，只要認真仔細操作，這些因素均能避免。

3、結語

灌砂法是施工過程中最常用的試驗方法之一。此方法表面上看起來較為簡單，但實際操作時常常不好掌握，并會引起較大誤差；又因為它是測定壓實度的依據，故經常是質量檢測監(jiān)督部門與施工單位之間發(fā)生矛盾或糾紛的環(huán)節(jié)，因此應嚴格遵循試驗的每個細節(jié)，以提高試驗精度。

參考文獻：[1] JTJ051-93，公路土工試驗規(guī)程[S]