李小松湯 琨

(1.重慶市長壽區(qū)交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶 401220; 2.重慶市長壽區(qū)規(guī)劃局，重慶 401220)

灌砂法檢測路基壓實度技術(shù)要點探討

李小松1湯 琨2

(1.重慶市長壽區(qū)交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，重慶 401220; 2.重慶市長壽區(qū)規(guī)劃局，重慶 401220)

介紹了灌砂法的基本原理及適用范圍，對量砂的選擇與標定進行了研究，從選點及檢測頻率、試坑開挖、含水率測定等方面提出了灌砂法檢測路基壓實度的技術(shù)要點，以達到提高測試結(jié)果精度的目的。

灌砂法，壓實度，路基，檢測

路基壓實是道路施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，路基在充分壓實后能夠保證足夠的強度和穩(wěn)定性，防止?jié)B透并能消除沉陷，這對于道路的安全運營起著重要的作用。作為路基檢驗評定的關(guān)鍵項目，壓實度的測試結(jié)果對于路基工程的驗收起著舉足輕重的作用。

現(xiàn)階段壓實度檢測的標準方法是灌砂法，此方法雖然原理簡單，但在現(xiàn)場實際操作過程中由于需要注意的細節(jié)太多而不好控制，任何一方面的不當操作都會引起較大的誤差甚至是錯誤;又因為灌砂法所測定的壓實度是檢驗評定的依據(jù)和將來發(fā)生質(zhì)量糾紛的仲裁依據(jù)，因此也經(jīng)常成為施工單位與質(zhì)量檢測部門之間發(fā)生矛盾的環(huán)節(jié)。

從灌砂法測定路基壓實度的原理出發(fā)，深入分析操作過程中需要注意的各個環(huán)節(jié)，以達到提高測試結(jié)果準確性的目的，更好的用于指導(dǎo)路基施工質(zhì)量的檢驗評定。

1 灌砂法的基本原理及適用范圍

灌砂法的基本原理就是利用粒徑均勻一致的標準砂，用體積置換的方法將試坑內(nèi)的材料置換出來，算出試坑的體積，同時現(xiàn)場測試集料的含水率，即可求出試樣的實測干密度。現(xiàn)場實測的干密度與室內(nèi)標準擊實試驗所得最大干密度的比值即為該點的壓實度。

JTG E60—2008公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程中明確規(guī)定:灌砂法適用于在現(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檢測;但不適用于填石路基等有大孔洞或大孔隙的材料壓實度檢測［1］。

2 量砂的選擇與標定

砂的顆粒級配對砂的密度有較大影響，不同粒徑的砂，其級配和密度存在較大差異。因此，在每次現(xiàn)場試驗檢測過程中，應(yīng)采用顆粒均勻、清潔干燥的標準砂(粒徑一般為 0.30 mm～ 0.60mm或0.25mm～0.50mm)，這是確保壓實度檢測結(jié)果具有可靠性的基礎(chǔ)。量砂重復(fù)使用一定要嚴格篩選，清除混入的雜質(zhì)，然后烘干重新標定其密度。

在進行量砂的標定時，首先要做到標定量砂密度所使用的灌砂桶應(yīng)與現(xiàn)場檢測所使用的灌砂桶保持一致。變換灌砂桶型號時，應(yīng)重新標定量砂密度。

灌砂桶內(nèi)的砂面高度、砂的總重都會對量砂的密度產(chǎn)生影響［2］。JTG E60—2008公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程中規(guī)定:灌砂桶內(nèi)砂距離筒頂?shù)母叨葹?5 mm。這樣做的目的就是保證砂子自由下落的速度一致，從而使標定罐內(nèi)砂的密實程度保持不變，量砂的松方密度就不會受到影響。在實際操作過程中，對于灌砂桶內(nèi)的砂距離桶頂?shù)木嚯x為15 mm往往不好控制，這就會導(dǎo)致同樣的量砂在重復(fù)標定時的松方密度有較大波動。為了避免該問題的產(chǎn)生，根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗，建議在進行標定操作前在灌砂桶內(nèi)壁上將15mm的位置標出，以后每次往灌砂桶加砂時到此刻度為止即可。

3 現(xiàn)場檢測注意事項

3.1 選點及檢測頻率

在現(xiàn)場采用灌砂法進行壓實度檢測時，測點的選取對于最終的檢測結(jié)果會產(chǎn)生較大的影響。選點太少就不具有客觀性，不能真實反映路基的壓實情況;選點太多又會導(dǎo)致檢測工作量大大增加，同時這些試坑的位置也是薄弱點，對于路基強度的均勻性會有一定程度的影響。一般而言，路基兩側(cè)邊緣處的壓實度相對中間部位的壓實度較低，這就存在一些相對薄弱的部位，在選點時應(yīng)充分考慮到這一因素的影響，加強對路基邊緣部位的檢測也是非常必要的。在實際操作過程中，應(yīng)嚴格按照JTG E60—2008公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程附錄A中的檢測頻率進行選點檢測，這樣檢測結(jié)果才能較客觀的反映工程質(zhì)量的實際情況。

3.2 試坑開挖

確定好檢測位置后，首先應(yīng)將檢測點地面表層的浮土清掃干凈，并用修土刀修理平整。只要表面凸出一點(即使1 mm)，使整個表面高出一薄層，其體積算到試坑中將影響試驗結(jié)果。為了保證檢測結(jié)果的精確性，應(yīng)先放上基板測定一次粗糙表面所消耗的量砂，在進行計算時將該部分的質(zhì)量從填滿試坑的砂的質(zhì)量中減去。只有在非常光滑的情況下可以省去該步驟。

放置好基板之后，可以用修土刀沿著基板外圍在路基上刻劃出基板的具體位置，這樣做可以保證在挖坑過程中即使不小心移動了基板也能將其恢復(fù)到初始位置。

按照“先中間后邊緣”的順序開挖試坑，一定避免以邊緣為支點挖洞撬起試坑內(nèi)材料，致使邊緣受擠密。在用鑿子或螺絲刀挖坑的過程中，應(yīng)避免力度過大導(dǎo)致坑中的材料飛濺出來。由于公路工程施工大都在夏秋時節(jié)，此時白天氣溫一般都較高，要特別注意防止被測材料水分蒸發(fā)導(dǎo)致測出的含水量偏小，因此對于挖出的材料應(yīng)立即放入塑料袋中并密封好。

開挖試坑的過程中盡量做到不攪動洞壁的材料，保證洞壁的完整性。如果不慎已經(jīng)攪動，但是攪動量十分小，則要將洞壁重新整平;如果攪動量過大則要廢棄此試坑，在附近重新選擇測試點。

3.3 試坑形狀和深度

試坑的形狀應(yīng)該是中空的圓柱形，坑壁垂直，其深度等于該碾壓層的厚度。在實際操作過程中，檢測人員往往會將試坑挖成內(nèi)徑上大下小的不規(guī)則形狀，這樣最終測得的壓實度會比真實值偏大。由于壓路機的壓實功是從壓實層表面沿深度方向逐漸減小的，壓實層頂部相對于底部會密實一些，因此只有將試坑挖成內(nèi)徑上下一致的規(guī)則形狀并取出試坑內(nèi)所有的材料，這樣計算最終得出的壓實度才能反映該碾壓層真實的壓實情況。最后要注意，試坑的深度應(yīng)該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。

3.4 含水率測定

含水率的測定是灌砂法檢測壓實度中非常重要的一步，只有準確測定出試坑材料的含水率，才能通過計算求出現(xiàn)場的實測干密度。含水率測定最準確的方法是烘干法，但由于現(xiàn)場檢測時條件所限，往往采用酒精燃燒法進行含水率檢測。首先應(yīng)當明確，對于含有機質(zhì)的土壤不適合采用該法，原因就在于酒精在燃燒過程中會將有機質(zhì)燃燒掉而使最終結(jié)果不準確。

對于采用酒精燃燒法進行含水率測定的土壤，首先取樣應(yīng)有代表性，建議將挖坑取出的材料攪拌均勻后采用四分法取樣;其次就要求酒精的濃度滿足規(guī)范要求;第三在酒精燃燒土樣的過程中，要防止鋁盒內(nèi)試樣“嘣”出鋁盒，每一土樣至少燃燒三次，直至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，然后求出試樣的含水率。

3.5 試坑灌砂

相關(guān)試驗表明，在現(xiàn)場測試時灌砂桶中砂面高度和重量與室內(nèi)進行標定時保持一致，能夠大大提高檢測數(shù)據(jù)的準確性。因為灌砂桶內(nèi)砂的高度不同，這樣標準砂對于孔底的壓強就不同，從而導(dǎo)致砂從孔底流出的速度不同，最后的結(jié)果就是砂的密實程度會發(fā)生變化。

對同一體積的試坑進行灌砂時，如果灌砂桶內(nèi)砂的高度較高，灌砂時流出的砂量較大;如果灌砂桶內(nèi)砂的高度較小，灌砂時流出的砂量較小。前面已經(jīng)指出，在進行量砂標定時，在灌砂桶內(nèi)壁上將距離灌砂桶頂部15 mm的位置標出，這樣就能保證灌砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量是一個定值。

開始灌砂后，不得碰動灌砂桶，更不能去敲打灌砂桶，應(yīng)該讓砂自由流入試洞內(nèi)，操作要一次完成，不可進行兩次灌砂。關(guān)于灌砂的結(jié)束時間，JTG E60—2008公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程中的描述是:“直到儲砂桶內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)，仔細取走灌砂桶”，通過在現(xiàn)場大量的試驗檢測表明，當灌砂桶內(nèi)邊緣處的標準砂不再流動后再等幾秒鐘時間，才可關(guān)閉開關(guān)停止灌砂。如果提前結(jié)束灌砂，勢必導(dǎo)致灌入的標準砂質(zhì)量偏少，從而導(dǎo)致測得的壓實度值偏大。

3.6 其他注意事項

由于灌砂法消耗的標準砂數(shù)量比較大，因此在實際施工檢測過程中所用量砂經(jīng)常都是重復(fù)使用的，使用過的量砂從試坑中取出時不可避免的會與被測材料接觸，從而使量砂中混入被測材料的細小顆粒;另外，量砂在與被測材料接觸后其含水率也會發(fā)生變化。因此，量砂如果需要重復(fù)使用的話，一定要過篩洗凈、烘干，并放置一段時間，使其與空氣濕度達到平衡后再用，否則將會影響量砂的密度。

在有風的天氣環(huán)境下進行灌砂試驗，應(yīng)將天平放在避風處進行稱量，或者采用擋板圍擋住天平以保證稱量數(shù)據(jù)的準確性。

4 結(jié)語

灌砂法作為現(xiàn)場檢測路基壓實度最常用的試驗方法，其原理簡單，但實際操作過程中往往受較多因素的影響，任何細節(jié)上的操作不當都可能導(dǎo)致最終的試驗結(jié)果不準確，不能真實的反映路基的壓實情況。只有按照規(guī)范的要求嚴格操作，注意以上提到的各個細節(jié)，才能從根本上提高現(xiàn)場測試的準確性與精度，得出準確真實的試驗數(shù)據(jù)，從而客觀真實的反映路基的壓實情況。

［1］ JTG E60—2008，公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程［S］.

［2］ 孫衍泉.灌砂法檢測路基壓實度技術(shù)要點［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009(16):156-157.

［3］ JTG F80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗評定標準［S］.

［4］ 李 浩.淺析影響灌砂法檢測壓實度準確度的因素［J］.福建建設(shè)科技，2011(5):66-67.

Discussion of techniques using sand filling method to detect the subgrade degree of compaction

Li Xiaosong1Tang Kun2

(1．Communications Engineering Quality Inspection Station of Changshou District in Chongqing City，Chongqing 401220，China; 2．Changshou District Planning Bureau of Chongqing City，Chongqing 401220，China)

The paper introduces the basic principle and applied scopes for the sand-pouringmethod，researches the selection for themeasured sand and calibration，and points out the technical points for the testof roadbed compaction with the sand-pouringmethod from the selected points，tested frequency，excavation of trial pits，and measurement ofwater content，so as to improve the accuracy of the test result.

sand-pouringmethod，compaction，roadbed，test

U416.1

A

1009-6825(2015)29-0152-02

2015-08-04

李小松(1984-)，男，工程師; 湯 琨(1982-)，女，工程師