簡述灌砂法實(shí)測公路路基壓實(shí)度的重要性

王政媛 /寧夏交通科學(xué)研究所

簡述灌砂法實(shí)測公路路基壓實(shí)度的重要性

王政媛 /寧夏交通科學(xué)研究所

保證路基應(yīng)有強(qiáng)度和穩(wěn)定性并且延長公路使用壽命的一項(xiàng)最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施是路基壓實(shí)度，而現(xiàn)場路基壓實(shí)的質(zhì)量通常用壓實(shí)度來衡量。灌砂法是目前公路路基施工中壓實(shí)度檢測最常用的方法。

路基；壓實(shí)度；灌砂法

1.前言

保證路基應(yīng)有強(qiáng)度和穩(wěn)定性、保證并且延長公路使用壽命的一項(xiàng)最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施是路基壓實(shí)度，而現(xiàn)場路基壓實(shí)的質(zhì)量通常用壓實(shí)度來衡量。路基現(xiàn)場壓實(shí)度檢測主要檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子法、水袋法等檢測方法。而灌砂法是路基壓實(shí)度檢測中最常用的試驗(yàn)方法，適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土、礫類土的密度。本文結(jié)合工程實(shí)踐，對路基壓實(shí)度檢測中使用灌砂法檢測壓實(shí)度作簡要地分析和探討。

2. 灌砂法基本原理

灌砂法（標(biāo)準(zhǔn)方法，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測）基本原理是利用粒徑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(shí)測干密度。

3 .灌砂筒的選用及室內(nèi)標(biāo)定

3.1 根據(jù)集料的最大粒徑選用灌砂筒

（1）在測定細(xì)粒土的密度時(shí)，宜采用φ100mm的小型灌砂筒測試。

（2）當(dāng)試樣的最大粒徑超過15mm，但不大于40mm，測定層的厚度不超過150mm，但不超過200mm時(shí)，應(yīng)用φ150mm的大型灌砂筒測試。

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

工地上普遍應(yīng)用φ150mm的灌砂筒，它的測深為150mm，其所測壓實(shí)度僅為這150mm的壓實(shí)度。但是現(xiàn)場壓實(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)場含碎石較多的集料應(yīng)采用φ200mm的大灌砂筒檢測為宜。

3.2 室內(nèi)量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對壓實(shí)度的影響

（1）儲砂筒中砂面高度、砂的總重對量砂密度的影響《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E40-2007）中對筒內(nèi)砂的高度和質(zhì)量都做了明確規(guī)定。筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌進(jìn)標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實(shí)程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，儲砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制；另外，筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g.每次標(biāo)定及以后的試驗(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。實(shí)踐證明，現(xiàn)場測試時(shí)，儲砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時(shí)保持一致，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（2）標(biāo)定罐深度對量砂密度的影響：試驗(yàn)證明，標(biāo)定罐深度越淺，砂密度會越小?？梢姡渖疃炔煌瑢ι懊芏扔绊戄^大。因此，現(xiàn)場試洞深度應(yīng)盡量與室內(nèi)標(biāo)定罐深度一致。

（3）砂的顆粒級配組成對量砂密度的影響：不同顆粒粒徑組成的砂，其級配不同，密度也明顯不同，故每次檢測使用時(shí)量砂必需采用標(biāo)準(zhǔn)砂（0.30～0.60mm或0.25～0.50mm），而且要保持砂的潔凈干燥。

（4）砂的顆粒組成對試驗(yàn)的重現(xiàn)性有影響：用不同粒徑的砂標(biāo)定漏斗的體積和砂的密度時(shí)的重現(xiàn)性見列表1-1。從表中所列資料可以看出，使用粒徑0.3～0.6mm砂的重現(xiàn)性最好。標(biāo)定的精度達(dá)到0.001kg。

表1-1 用不同粒徑的砂標(biāo)定時(shí)的重現(xiàn)性

由上述可見，儲砂筒砂面高度、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)度的檢測精度。所以，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測之前，標(biāo)定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。

4 .選點(diǎn)及檢測頻率

選點(diǎn)是否得當(dāng)，直接影響到壓實(shí)度的檢測結(jié)果。選點(diǎn)太少，位置不客觀，沒代表性，很難反映實(shí)際情況；選點(diǎn)太多，不但沒必要，而且浪費(fèi)時(shí)間，降低工作效率。因此，正確的選點(diǎn)，嚴(yán)格按《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG E60-2008）附錄A規(guī)定的檢測頻率進(jìn)行檢測，具有很強(qiáng)的實(shí)際指導(dǎo)意義。所以，進(jìn)行壓實(shí)度檢測時(shí)，選點(diǎn)應(yīng)得當(dāng)，隨機(jī)取點(diǎn)，檢測頻率也要滿足規(guī)范要求。這樣，檢測結(jié)果才能較客觀地反映工程質(zhì)量的實(shí)際情況。

5 .灌砂法檢測壓實(shí)度存在的問題

5.1 試驗(yàn)檢測方法不規(guī)范

現(xiàn)場測試時(shí)，儲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)場與室內(nèi)標(biāo)定的不一致，會使試驗(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)場測試規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定來操作，在灌砂筒的標(biāo)定，試坑深度的挖取，灌砂時(shí)間的掌握、含水量的測定等方面都存在一些問題，從而使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性不高，可代表性不強(qiáng)。

5.2 最大干密度沒有代表性

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)也不去重新做擊實(shí)試驗(yàn)來確定該類土的最大干密度，而是仍采用原來的試驗(yàn)值，這樣所選取的最大干密度沒有代表性。

5.3 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，這樣的問題也是常常出現(xiàn)的。

6 .結(jié)語

灌砂法檢測路基壓實(shí)度是施工中最常用的試驗(yàn)方法之一，此方法看起來簡單，但實(shí)際操作時(shí)常常不好把握，會引起較大誤差，又因?yàn)樗菧y定壓實(shí)度的依據(jù)，所以是質(zhì)量檢測部門與施工單位之間發(fā)生矛盾的環(huán)節(jié)，因此應(yīng)嚴(yán)格遵循試驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)。也是施工單位與監(jiān)理關(guān)注的重點(diǎn)。

[1]公路土工試驗(yàn)規(guī)程 （JTG E40-2007）

[2]公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程 （JTG E60-2008）

[3] 李強(qiáng).路基路面檢測技術(shù)與質(zhì)量控制[D].長安大學(xué)，2002.

[4]韋文，李玉榮，楊林，王光，王大勇. 路基壓實(shí)度檢測方法的試驗(yàn)[J].東北公路，1995，（1）：4-6.

[5]和世明.有關(guān)路基壓實(shí)度問題的探討[J].山西建筑，2003，（16）：112-113