灌砂法檢測壓實度的要點

張衛(wèi)群 孔美英

（南京市棲霞區(qū)公路管理站，江蘇，南京，210028）

灌砂法檢測壓實度的要點

張衛(wèi)群 孔美英

（南京市棲霞區(qū)公路管理站，江蘇，南京，210028）

灌砂法是目前很多工程現(xiàn)場測定壓實度的主要方法,表面看上去簡單，但實際操作時常常不好掌握，容易引起較大誤差，經(jīng)常引發(fā)質(zhì)量檢測、監(jiān)督部門與施工單位之間爭議，本人經(jīng)過長期的實踐，現(xiàn)對灌砂法的重要細(xì)節(jié)進行的分析。

灌砂法；壓實度；檢測；要點

一、灌砂法基本原理

利用粒徑0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來測量試洞的容積（即用標(biāo)準(zhǔn)砂來置換試洞中的集料），并根據(jù)集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。

計算公式：試樣干密度/最大干密度=壓實度

二、適用范圍

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，也適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式面層密度和壓實度檢測。但不適用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測

三、最大干密度確定

最大干密度是壓實度評定的基準(zhǔn)值.施工單位應(yīng)與監(jiān)理單位共同取樣,并取有代表性的試樣,做比對試驗。不同性質(zhì)的土其最大干密度差別很大。有些單位為了省事，當(dāng)用土土類發(fā)生變化和取土場更換時，仍采用原來的試驗值，從而使計算得到的壓實度不能真正反映實際壓實質(zhì)量。

四、灌砂筒的選用： 根據(jù)集料的最大粒徑選用灌砂筒

1、當(dāng)集料的最大粒徑小于13.2mm，測定層的厚度不超過150mm時，宜采用φ100mm的灌砂筒測試。

2、當(dāng)集料的最大粒徑在13.2mm～31.5mm，測定層的厚度小于200mm時，應(yīng)用φ150mm的灌砂筒，工地上普遍應(yīng)用這類灌砂筒。

3、如集料的最大粒徑超過 31.5mm，灌砂筒的直徑以 200mm或大于200mm為宜。

五、量砂的選用

量砂要求粒徑為0.25～0.50mm或0.30～0.60mm的ISO標(biāo)準(zhǔn)砂。使用前須洗凈、烘干，并放置足夠長的時間，使其與空氣的溫度達到平衡。量砂如果重復(fù)使用，一定要注意涼干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。不同顆粒粒徑組成的砂，密度也明顯不同，故每換一次量砂時都必須要重新測定。試驗前的量砂根據(jù)施工用量準(zhǔn)備充足，切勿臨時換砂又不做標(biāo)定而使用以前的數(shù)據(jù)。

六、室內(nèi)量砂標(biāo)定

標(biāo)定灌砂筒主要是標(biāo)定錐體砂重和標(biāo)準(zhǔn)砂的密度，這兩個數(shù)值將在灌砂試驗中作為定值使用，標(biāo)定工作必須引起足夠的重視。

1、標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量 .

（1）在灌砂筒筒口高度15㎝左右,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距離筒頂 15mm左右為止.稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量 m1.以后每次標(biāo)定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變. 原因是不同高度的砂，其下落速度不同，因而灌進標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實程度也不同。標(biāo)定時必須使用工地擬用型號的灌砂筒標(biāo)定量砂密度，而且在變換灌砂筒時應(yīng)重新標(biāo)定量砂密度。

（2）將開關(guān)打開到最大處,讓砂自由流出,并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(或等于標(biāo)定罐的容積),然后關(guān)上開關(guān).

（3）不晃動儲砂筒的砂,輕輕地將罐砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時,等十幾秒鐘,再將開關(guān)關(guān)閉, 因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況，而且砂子的流動是從中心開始而后才向邊緣擴展的。如果提前關(guān)閉，勢必導(dǎo)致流出的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量偏少。然后細(xì)心地取走灌砂筒.

（4）收集并稱量留在玻璃板上的砂,也就是填滿筒下部圓錐體的砂( m2).

（5）重復(fù)上述測量三次,取其平均值.

2、標(biāo)定量砂的密度.

（1）用水確定標(biāo)定罐的容積 V .

（2）在儲砂筒中裝入質(zhì)量為 m1的砂,并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,讓砂流出.直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時, 將開關(guān)關(guān)閉,稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m3.

（3）計算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量ma=m1- m2- m3（4）計算量砂的密度rS= ma/ V

七、現(xiàn)場測試步驟

1、選點及檢測頻率

（1）選點位置一般應(yīng)在所檢路段的一個橫斷面上、每一設(shè)計車道內(nèi)選擇一點。由于工程結(jié)構(gòu)的特殊性，一般路基中間部位的壓實度較兩側(cè)接近路邊緣處壓實度高，所以加強對路基邊部的檢測也是非常必要的。若發(fā)現(xiàn)有個別點壓實度較低時，可在該試坑約 5cm的位置旁邊再選點進行檢測。

（2）檢測頻率太少，沒代表性，很難反映實際情況；選點太多，浪費時間，降低工作效率,而且破壞了施工層。施工單位自檢頻率為每1000m2至少檢驗2點，不足1000m2時檢驗2點，必要時要增加檢測點。

2、灌砂試驗操作

（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(dāng)表面的粗糙度較大時,則將盛有量砂( m5)的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān).取下灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量( m6)。

（3）取走基板,并將留在試驗地點的量砂收回,重新將表面清掃干凈.

（4）將基板盡量放在原處,沿基板中孔鑿洞.試坑周壁應(yīng)筆直，避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形。試洞的深度應(yīng)為整個碾壓層的厚度，不能只取上部或取到下一個碾壓層中。挖出的試坑土中有較大石塊，而做該土場的標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗時，，可在灌砂前將挖出的較大石塊放入試坑洞底，挖出的該石塊不計入挖出的濕土重中；或重新選點，切勿將超粒徑填料一半留在試坑中就進行灌砂。

在鑿洞過程中,應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失和水份的蒸發(fā), 隨時將鑿松的的材料取出裝入塑料袋中或大試樣盒內(nèi),；同時防范有的施工單位檢測人員為達到提高壓實度的目的，偷偷往試料中加填料。最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出.稱取材料的總質(zhì)量為 mw.

（5）從挖出的全部材料中取有樣測定其含水量。

現(xiàn)場含水量的檢測結(jié)果直接影響到壓實度的檢測結(jié)果。所以含水量的檢測至關(guān)重要的一步。 路基經(jīng)過風(fēng)吹日曬，路基表面含水量偏低，因此，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再取有代表性的樣品放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中測定含水量，在測定中粒土和粗粒土的含水量時，不能僅取其中的細(xì)粒土，因為它無代表性。

注:當(dāng)為瀝青表面處治或瀝青貫入式結(jié)構(gòu)類材料時,則省去測定含水量步驟 .

（6）將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒中砂面高度和質(zhì)量m1與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致。),使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi),在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒.直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時, 還需要等十幾秒鐘再關(guān)閉開關(guān),仔細(xì)取走灌砂筒,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量( m4).注:當(dāng)需要檢測厚度時,應(yīng)先測量厚度后再進行這一步驟.

（7）如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,可省去( 2 )和( 3 )的操作.仔細(xì)取走灌砂筒,并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量( m′4) .

（8）用一個0.60mm的篩子把從試坑中回收的量砂過篩，經(jīng)常對重復(fù)使用的量砂進行標(biāo)定，確保測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（9）含水量的檢測

含水量試驗最準(zhǔn)確的方法是烘干法。在施工現(xiàn)場一般采用快速檢測方法，即酒精燃燒法檢測細(xì)粒土的含水量。因該種方法測含水量會將土壤中的有機質(zhì)燃燒掉，另外，潮濕的黏性土難于粉碎，也使酒精法的精度降低，導(dǎo)致檢測誤差較大.

八、結(jié)語

灌砂法試驗過程中，影響檢測結(jié)果的因素很多，要經(jīng)過多次實踐總結(jié)經(jīng)驗,認(rèn)真對待每個環(huán)節(jié),才能得到比較準(zhǔn)確的有效的數(shù)據(jù),為施工提供可靠的依據(jù)。

[1] 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程（JTG E60-2008）[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2] 公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80/1-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 公路土工試驗規(guī)程（JTG E40-2007）[S].北京：人民交通出版社，2008.

TU414

1674-3954（2011）03-0339-02

張衛(wèi)群（1971-），男，江蘇南京人，大專, 一級建造師,江蘇省南京市棲霞區(qū)公路管理站，長期在施工現(xiàn)場從事公路與橋梁工程的施工管理和工程招投標(biāo)工作。孔美英（1972-），女，江蘇泰州人，本科,學(xué)士,一級建造師，試驗檢測工程師,江蘇省南京市棲霞區(qū)公路管理站，長期在施工現(xiàn)場從事公路與橋梁工程的質(zhì)量控制、監(jiān)督和試驗檢測工作。