許倩

（邳州市交通工程有限公司，江蘇邳州221300）

0 引言

路基施工是公路工程中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，路基施工質(zhì)量會直接影響公路工程的整體建設(shè)質(zhì)量。為了有效提升公路的穩(wěn)定性和安全性，必須做好路基質(zhì)量的檢測工作。路基檢測工作可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基施工中存在的問題，檢測合格的路基，不僅能為行車安全提供可靠保障，還能進(jìn)一步延長公路的使用壽命。灌砂法是一種較為新穎的路基壓實(shí)度檢測手段。在具體的試驗(yàn)檢測過程中，科學(xué)合理地應(yīng)用灌砂法檢測，能夠有效提升最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保路基壓實(shí)質(zhì)量符合要求，從而為公路工程的整體建設(shè)質(zhì)量提供可靠保障。

關(guān)于公路路基的壓實(shí)度檢測問題，黎明基于灌砂法檢測手段，介紹了該方法的基本要求、儀器設(shè)備以及結(jié)果處理等，指出了檢測中應(yīng)注意的事項(xiàng)[1]。武英轉(zhuǎn)依托案例實(shí)際，針對灌砂法路基試驗(yàn)檢測，提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制對策，總結(jié)了操作經(jīng)驗(yàn)[2]。徐寶貴分析了灌砂法檢測過程中的準(zhǔn)確度影響因素，可為現(xiàn)場實(shí)施提供指導(dǎo)意見[3]。在前人研究的基礎(chǔ)上，就灌砂法的原理、應(yīng)用范圍以及現(xiàn)場檢測過程和注意點(diǎn)進(jìn)行全面闡述，以期能夠完善灌砂法工藝的技術(shù)體系，為類似工程提供指導(dǎo)和借鑒。

1 灌砂法的基本原理和使用范圍

使用灌砂法對公路地基質(zhì)量進(jìn)行檢測，需要提前打好試洞，然后將直徑為0.3～0.6mm 的砂通過灌砂筒（見圖1）工具落入試洞。在此過程中，砂是自由下落，利用砂替換試洞里的試樣，從而確定試洞內(nèi)的實(shí)際體積大小，并且可以根據(jù)試驗(yàn)得出的具體含水量，得到比較準(zhǔn)確的試樣干密度。此方法多應(yīng)于對公路路基的密度以及壓實(shí)度的檢測，但如果路基是用石頭等大粒徑填料堆砌而成，則會有大孔洞或大空隙，就不適合使用此檢測方法。在應(yīng)用灌砂法對公路路基進(jìn)行檢測的過程中需要注意以下兩個(gè)方面的問題。

圖1 灌砂筒

其一，在測定細(xì)粒土的實(shí)際密度的過程中，應(yīng)選擇大小合適的灌砂筒，通常選擇100mm 直徑的灌砂筒[4]。

其二，如果待檢測的填土材料的實(shí)際直徑大于13.2mm，就應(yīng)該選擇使用直徑更大的灌砂筒。

2 公路路基灌砂筒的選定與室內(nèi)測試

2.1 公路路基灌砂筒的選定

《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG 3450—2019）中明確提出：在利用灌砂法對路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢測的過程中，如果填料的粒徑最大不高于13.2mm，待測定層的實(shí)際厚度不大于150mm 的情況下，在具體的檢測過程中應(yīng)選擇直徑為100mm 的小型灌砂筒完成檢測作業(yè)；如果填料的直徑比13.2mm 要大，但沒有超過31.5mm，且測定層的實(shí)際厚度在150～200mm 之間（包括200mm），應(yīng)選擇中型的灌砂筒完成壓實(shí)度檢測工作；如果填料的直徑比31.5mm 要大，且測定層的實(shí)際厚度在200mm 以上，應(yīng)選擇大型灌砂筒完成壓實(shí)度檢測工作[5]。確定好使用何種灌砂筒儀器之后，才能依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG 3450—2019）中的操作流程，正式開展室內(nèi)標(biāo)定工作。

2.2 公路路基灌砂筒標(biāo)定的影響因素

具體的灌砂密度會受儲砂筒裝砂高度以及裝砂質(zhì)量大小的影響。在對灌砂筒開展標(biāo)定工作的過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制實(shí)際裝砂高度，確保實(shí)際裝砂高度和灌砂筒頂部之間保持15±5mm 的距離，這樣可以有效防止砂礫在下落過程中，下落速度發(fā)生變化影響密實(shí)度。在具體的標(biāo)定環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格控制灌砂筒內(nèi)部量砂的實(shí)際重量，并且在每一次的標(biāo)定過程中要確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。三次重復(fù)測量時(shí)，要保證三次儲砂筒的裝砂高度、裝砂質(zhì)量的一致，三次標(biāo)定罐的灌砂高度一致。要想保證量砂保持相同的下落速度，還應(yīng)對全過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，整個(gè)灌砂過程中，應(yīng)做到不晃動儲砂筒，讓量砂保持較高的準(zhǔn)確性[6]。在具體的施工現(xiàn)場開展檢測工作的過程中，需要對量砂總量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保和標(biāo)定結(jié)果相同。

根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，如果標(biāo)定罐的深度發(fā)生變化，最后得到的砂的密度也會發(fā)生變化，如深度每下降一厘米，最后得到的砂的密度結(jié)果就會減少1.2%。正因如此，進(jìn)行室內(nèi)標(biāo)定工作時(shí)，需要確保最大程度地還原施工現(xiàn)場的具體情況，并充分結(jié)合公路工程施工現(xiàn)場的試洞實(shí)際深度，確定室內(nèi)標(biāo)定的數(shù)值，讓二者最大程度保持一致。比如，在具體的路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測過程中，先要確定具體的挖定深度，然后以確定好的深度為依據(jù)，選擇合適的標(biāo)定罐方法，這樣能最大程度地降低測試結(jié)果的誤差，將誤差控制在合理范圍之內(nèi)。由于級配之間的差別導(dǎo)致量砂的密度也存在一定的差異，在量砂的實(shí)際下落過程中，具體的壓實(shí)度也會發(fā)生相應(yīng)改變。所以，在公路路基施工現(xiàn)場開展檢測工作以及設(shè)置標(biāo)定罐深度的時(shí)候，必須對量砂進(jìn)行過篩處理，合理選擇量砂類型。此外，為了使砂礫保持良好的清潔性，可以充分利用水洗法和日曬法對砂礫進(jìn)行處理。

3 公路路基現(xiàn)場檢測與操作注意事項(xiàng)

3.1 公路路基量坑的準(zhǔn)備

在公路工程的具體施工過程中，路基施工發(fā)揮著十分重要的作用，但路基施工環(huán)節(jié)經(jīng)常會遇到中間部位的路基壓實(shí)度較高，而路基兩側(cè)的壓實(shí)度卻比較低的現(xiàn)象。為了有效提升路基施工質(zhì)量和施工水平，應(yīng)在選擇試驗(yàn)檢測坑位置的過程中充分考慮路緣位置的檢測點(diǎn)。如果公路工程施工主線的所有壓實(shí)層的厚度保持在150mm，就必須保證檢測坑的深度可以滿足150mm，這樣才能確保試驗(yàn)檢測坑的實(shí)際深度滿足試驗(yàn)要求。在試坑的具體挖掘過程中，需要控制試驗(yàn)檢測坑的實(shí)際形狀，確保挖出來的試驗(yàn)檢測坑呈圓柱狀，還應(yīng)保證試驗(yàn)檢測坑保持豎直狀態(tài)，上面的直徑和下面的直徑大小相同，避免影響壓實(shí)度測試作業(yè)的正常開展[7]。

除此之外，在試驗(yàn)檢測坑的挖掘環(huán)節(jié)還需要注意以下幾方面問題。第一，必須第一時(shí)間將挖出的材料放入合適的器具內(nèi)，避免長時(shí)間在外界環(huán)境放置，最大程度地避免材料中的水分蒸發(fā)。試洞的深度應(yīng)和測試層的厚度相等，且不得有下層材料混入。挖好試驗(yàn)檢測坑之后，還要對地面進(jìn)行處理，保證地面保持平整，避免對最后的試驗(yàn)檢測結(jié)果產(chǎn)生不良干擾（見圖2）。

圖2 量坑挖掘現(xiàn)場

3.2 路基測試基板的使用

在具體的試驗(yàn)檢測環(huán)節(jié)，由于某些試驗(yàn)檢測點(diǎn)不平整，要想保證最終試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，就要科學(xué)利用基板開展檢測工作，這樣可以有效提升試驗(yàn)檢測效果，還能讓檢測坑的表面保持光滑。

每一次檢測作業(yè)完成后，要仔細(xì)觀察灌砂筒是否出現(xiàn)漏砂問題，一旦發(fā)現(xiàn)漏砂問題，要及時(shí)將漏砂清除干凈，并對清理得到的漏砂進(jìn)行稱重，扣除掉相應(yīng)重量的砂，有效保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 公路路基灌砂的實(shí)施

具體的灌砂工作分為兩個(gè)部分。一是準(zhǔn)備好相應(yīng)的基板之后，計(jì)算灌砂圓錐體內(nèi)砂質(zhì)量和基板圓孔砂質(zhì)量；二是在檢測試坑挖好以后灌砂來測試坑體積。在實(shí)際灌砂過程中應(yīng)選擇大小合適的量砂，確保量砂粒徑符合相關(guān)規(guī)范要求。灌砂過程中不能碰灌砂筒，在灌砂結(jié)束后應(yīng)輕按灌砂筒，迅速關(guān)閉灌砂筒開關(guān)，最大程度減少人為因素對檢測結(jié)果的影響。量砂回收環(huán)節(jié)還需要采取烘干、過篩等措施，對量砂進(jìn)行處理，保證量砂的清潔性；烘干后的量砂要在室溫環(huán)境中靜置24h 以上，使量砂保持比較合適的干濕度[8]。

在具體的測量過程中，假如由于某種原因需要將量砂換掉，就必須重新開展量砂密度的標(biāo)定工作，這樣可以讓最終的檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。在灌砂過程中，需要做好觀察工作，防止出現(xiàn)砂子向邊緣擴(kuò)散的現(xiàn)象，還要嚴(yán)格控制灌砂時(shí)間，不能提前結(jié)束灌砂，否則會出現(xiàn)壓實(shí)度偏大的情況（見圖3）。

圖3 公路路基灌砂現(xiàn)場

3.4 公路路基含水量檢測

含水率的檢測也是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場試坑灌砂檢測作業(yè)結(jié)束之后，需要對公路路基的含水情況進(jìn)行檢測。含水率不同會直接影響路基壓實(shí)度的檢測結(jié)果，如果含水率偏高，計(jì)算出的路基壓實(shí)度會偏小，反之，計(jì)算出來的路基壓實(shí)度會偏大。

公路路基的含水率檢測過程應(yīng)嚴(yán)格遵循下面的標(biāo)準(zhǔn)要求，并嚴(yán)格控制每一個(gè)檢測環(huán)節(jié)。首先，需要做好樣土的采集工作，采集的樣土要具有代表性；其次，在樣土采集過程中，為了防止水分蒸發(fā)，可以同時(shí)采集兩組不同的樣本，將其中一組樣本當(dāng)成備用樣本，如果第一組樣本出現(xiàn)問題，可以使用備用樣本[9]。為了有效提升檢測工作的效率，通常情況下選擇酒精燃燒法開展檢測工作，此方法是把得到的樣土按照規(guī)定的試驗(yàn)數(shù)量取兩份，放在潔凈的鋁盒內(nèi)，按順序加入酒精，鋁盒中出現(xiàn)自由液面時(shí)點(diǎn)燃酒精，火焰熄滅冷卻后，進(jìn)行第二次燃燒，經(jīng)過三次燃燒后，對剩下的部分進(jìn)行稱重。通過燃燒可以將樣土中的水分去除，剩下的樣土重量就是干質(zhì)量。

4 公路路基檢測點(diǎn)與頻率的確定

在公路路基試驗(yàn)檢測過程中，應(yīng)科學(xué)選擇具體的試驗(yàn)檢測位置，因?yàn)槲恢脮谝欢ǔ潭壬嫌绊懽詈蟮脑囼?yàn)檢測結(jié)果。選定檢測點(diǎn)的位置后還要按順序進(jìn)行標(biāo)號，這樣可以為之后核實(shí)檢測數(shù)值提供更大的便利。若在檢測過程中發(fā)現(xiàn)存在問題，需要舍棄原來的檢測點(diǎn)，然后在合適范圍內(nèi)再選擇一個(gè)檢測點(diǎn)進(jìn)行檢測，并對檢測結(jié)果進(jìn)行審核。如果二次檢測得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息都符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則可以判定之前的檢測過程受到了人為因素的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差；如果二次檢測仍不合格，則表明該處的壓實(shí)度存在問題，應(yīng)第一時(shí)間采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

5 結(jié)語

公路路基的施工質(zhì)量會直接影響公路工程的整體建設(shè)質(zhì)量，如果路基施工過程中存在問題，會影響公路的整體穩(wěn)定性和安全性。因此，需要科學(xué)合理地開展路基施工質(zhì)量檢測工作，確保路基的各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

在所有路基質(zhì)量檢測工作中，壓實(shí)度檢測十分關(guān)鍵。只有保證路基壓實(shí)度滿足公路工程的建設(shè)要求，才能有效保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，也有利于進(jìn)一步提升公路的承載力，延長公路的使用壽命。因此，可以合理應(yīng)用灌砂法對路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢測，且在具體檢測過程中要嚴(yán)格遵循檢測流程標(biāo)準(zhǔn)，有效控制每一個(gè)檢測環(huán)節(jié)，確保最后的檢測結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。