淺談灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度

1、前官

路基工程質(zhì)量的優(yōu)劣，通常壓實(shí)度是衡量路基檢測(cè)的重要指標(biāo)之一，只有對(duì)路基進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基的使用性能，并延長(zhǎng)公路的使用壽命。路基現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)主要檢測(cè)方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法、水袋法等檢測(cè)方法。灌砂法是目前公路路基施工中壓實(shí)度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法。文中闡述了灌砂法在公路檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用。

2、灌砂法的適用范圍

灌砂法適用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定基層(或底基層)、砂石路面及路基土的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢鍘。

3、基本原理

基本原理是利用粒徑0.25mm～0.50mm顆粒均勻且清潔干燥的量砂，從一定高度自由下落到一規(guī)定容積的筒或洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來(lái)測(cè)量筒或試洞的容積(即用標(biāo)準(zhǔn)砂來(lái)置換試洞中的集料)。

4、灌砂簡(jiǎn)的選用

4.1.1當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm、測(cè)定層的厚度不超過(guò)150ram時(shí)，宜采用φ100mm的小型灌砂筒測(cè)試。

4.1.2當(dāng)集料的最大粒徑等于或大于15mm，但不大干40mm，測(cè)定層的厚度超過(guò)150mm，但不超過(guò)200ram時(shí)，應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試。

4.1.3如集料的最大粒徑達(dá)到40mm～60mm或超過(guò)60mm時(shí)，灌砂筒和現(xiàn)場(chǎng)試洞的直徑以200mm為宜。

施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)壓實(shí)度普遍使用φ150mm的灌砂筒，它的測(cè)定層深為150mm，其所測(cè)壓實(shí)度僅為這150mm的壓實(shí)度。但是現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)層厚度往往在200mm左右，而且一般壓實(shí)度在壓實(shí)表層都比較高，往下就難以保證，因此在山區(qū)現(xiàn)場(chǎng)含碎石較多的集料應(yīng)采用φ200mra的大灌砂筒檢測(cè)為宜。檢測(cè)厚度應(yīng)為整個(gè)碾壓屢厚，不能只取上部或者取至下一碾壓層中。

5、標(biāo)定對(duì)壓實(shí)度的影響

5.1儲(chǔ)砂筒中砂面高度對(duì)量砂密度的影響：

儲(chǔ)砂筒中砂面的高度降低5cm，砂的密度約降低1％，因此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，儲(chǔ)砂筒中的砂面高度應(yīng)與標(biāo)定砂的密度時(shí)儲(chǔ)砂筒中的砂面高度一致。

5.2儲(chǔ)砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量對(duì)標(biāo)定量砂密度的影響：

用粒徑0.25～0.50mra的量砂，在直徑150mm、高170mm的標(biāo)定罐(容積3038cm3)內(nèi)標(biāo)定量砂的密度，另外確定填滿灌移筒下部圓錐體需要的量砂質(zhì)量，每次標(biāo)定以后的試驗(yàn)都維持這個(gè)質(zhì)量不變。因?yàn)闃?biāo)定時(shí)，只要砂總重相同，即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而提高量砂使用的準(zhǔn)確性。

5.3標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響：

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減2.5cm，砂密度大約降低1％?？梢?jiàn)，其深度不同對(duì)砂密度影響較大。因此，室內(nèi)標(biāo)定罐深度應(yīng)盡量與現(xiàn)場(chǎng)試洞深度一致。

5.4砂的顆粒級(jí)配組成試驗(yàn)的重現(xiàn)性的影響：

不同顆粒粒徑組成的砂，其級(jí)配不同，密度也明顯不同，故每次檢測(cè)使用時(shí)量砂必需采用標(biāo)準(zhǔn)砂(0.25～0.50mm)，此粒級(jí)量砂的重現(xiàn)性最好，而且要保持砂的潔凈干燥。

由上述可見(jiàn)，儲(chǔ)砂筒砂面高度、砂的總重、標(biāo)定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標(biāo)定準(zhǔn)確與否，也將影響路基壓實(shí)度的檢測(cè)精度。所以，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)之前，標(biāo)定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。

6、選點(diǎn)及檢測(cè)頻率

選點(diǎn)是否得當(dāng)，直接影響到壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果。選點(diǎn)太少，位置不客觀，沒(méi)代表性，很難反映實(shí)際情況；選點(diǎn)太多，不但沒(méi)必要，而且浪費(fèi)時(shí)間，降低工作效率。因此，進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，選點(diǎn)應(yīng)得當(dāng).隨機(jī)取點(diǎn)，檢測(cè)頻率也要滿足規(guī)范要求。正確的選點(diǎn)，應(yīng)為采取代表性試驗(yàn)數(shù)據(jù)而決定測(cè)定區(qū)間、測(cè)定斷面、測(cè)定位置時(shí)使用，具有很強(qiáng)的實(shí)際指導(dǎo)意義。這樣，檢測(cè)結(jié)果才能較客觀地反映工程質(zhì)量的實(shí)際情況。

7、檢測(cè)步驟

7.1在選好的試驗(yàn)地點(diǎn)范圍，選擇一塊平坦表面，并將共清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

7.2將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時(shí)，則將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上。將灌砂筒的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓砂流人基板的中孔內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再流出時(shí)關(guān)閉開(kāi)關(guān)。取下灌砂筒，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

7.3取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。

7.4將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處)，沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞的過(guò)程中，應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失，不使水分蒸發(fā)，并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，也可放人試樣盒中。試洞的深度應(yīng)等于測(cè)定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對(duì)土基或基層，為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā)，可分幾次稱取材料的質(zhì)量，稱取材料的總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

7.5從挖出的全部材料中取有代表性的樣品，放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中，測(cè)定其含水率。并稱其質(zhì)量。

7.6將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞，打開(kāi)灌砂筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流人試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再流出時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確到1g。

7.7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去7.2、7.3的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒直接對(duì)準(zhǔn)放在試坑上，中間不需要放基板。打開(kāi)筒的開(kāi)關(guān)，讓砂流人試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒。直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再流出時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。仔細(xì)取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

7.8仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂，以備下次試驗(yàn)時(shí)再用.若量砂的濕度己發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)該重新烘干、過(guò)篩，并放置一段時(shí)間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用。

通過(guò)計(jì)算試坑材料的濕密度與擊實(shí)試驗(yàn)得到的試樣的最大干密度的比值，求出測(cè)試地點(diǎn)的施工壓實(shí)度。

8、港砂法檢測(cè)壓實(shí)度存在的主要問(wèn)題

8.1試驗(yàn)檢測(cè)方法不規(guī)范

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，儲(chǔ)砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時(shí)保持一致，許多情況下由于試驗(yàn)人員人為因素造成的現(xiàn)場(chǎng)與室內(nèi)標(biāo)定的不一致，會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果失真。有些試驗(yàn)人員未嚴(yán)格按《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定來(lái)操作，在灌砂筒的標(biāo)定，試坑深度的挖取，灌砂時(shí)間的掌握、含水量的測(cè)定等方面都存在一些問(wèn)題，從而使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高，可代表性不強(qiáng)。

8.2最大干密度沒(méi)有代表性

不同的土類其最大干密度差別很大，因此應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范、規(guī)程中相關(guān)規(guī)定來(lái)確定不同土類、不同范圍的土的最大干密度。在施工中有些施工單位為了圖省事，一個(gè)標(biāo)段僅用一個(gè)最大干密度值，當(dāng)土類發(fā)生變化時(shí)也不去重新傲擊實(shí)試驗(yàn)來(lái)確定該類土的最大干密度，而是仍采用原來(lái)的試驗(yàn)值，這樣所選取的最大干密度沒(méi)有代表性。

8.3編造虛假報(bào)檢路段及篡改抽檢結(jié)果

在施工中有些施工單位為了偷工減料，采用編造虛假報(bào)檢路段或者篡改抽檢結(jié)果，這樣嚴(yán)重影響了壓實(shí)度的準(zhǔn)確性。

9、結(jié)語(yǔ)

灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度是施工中最常用的試驗(yàn)方法之一，此方法看起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)際操作時(shí)常常不好把握，會(huì)引起較大誤差，也是施工單位與監(jiān)理關(guān)注的重點(diǎn)。因此施工單位與監(jiān)理部門應(yīng)當(dāng)把從各個(gè)方面控制好施工及檢測(cè)環(huán)節(jié)，使壓實(shí)度這一重要指標(biāo)滿足路基工程建設(shè)要求。