灌砂法在路基壓實度試驗檢測中的應用

佘文

（貴州宏信創(chuàng)達工程檢測咨詢有限公司 貴州省貴陽市白云區(qū) 550014）

引言

路基壓實度的檢測可采用多種方法，除了文中所重點介紹的灌砂法之外，還包括環(huán)刀法與核子法，但這些方法均具有一定的局限性，不能作為評定驗收的依據(jù)，而灌砂法則能有效解決這些問題，獲得的檢測結果精確度較高且適用范圍較廣，但在具體應用的過程中還必須控制好試坑形狀與深度、灌砂時間等多項要素，本文就對此進行了具體分析。

1 灌砂法原理

灌砂法在應用過程中所使用的是內部不含任何雜質的均勻砂，粒徑介于0.3～0.6mm或0.25～0.5mm之間。在試驗檢測時首先需要從特定高度自由下落砂石，下落至試洞內部之后即可測量試洞的容積[1]。在此過程中需要將集料替換為標準砂，之后只要計算出集料的含水總量就可，進而在此基礎上就可以推算的方式得到試樣的干密度。

2 選點及檢測頻率

在選點時最重要的是控制好試驗點的總數(shù)，如果選點太少則不具代表性，導致檢測結果不夠準確，而選點太多同樣也不可取，原因在于這樣不僅會花費大量的時間，同時也與檢測要求不符。因此必須結合工程特點確定點數(shù)，將其控制在合理的范疇內。另外，在檢測過程中應以設計車道作為試坑的位置并選擇試驗點，同時還要進行編號[2]。如果發(fā)現(xiàn)某個試驗點的壓實度與檢測要求不符，就可通過編號在短時間內查出，有效節(jié)約時間，之后需要對與試坑相近的兩個點進行檢測。在檢測之后如果相近兩點的壓實度均達標，則表明檢測點的誤差是由人為操作失誤所導致的，但如果相近兩點均存在問題，則說明該處壓實度不合格。另外，在檢測過程中除了確保選點的合理性之外，還要考慮檢測頻率，這樣才能使檢測結果更加可靠，進而就可推測出工程的整體情況。

3 灌砂筒與室內標定

3.1 根據(jù)集料的最大粒徑選擇灌砂筒

當試樣的最大粒徑小于13.2mm、測定層的厚度不超過150mm時，應采用的φ100mm的小型灌砂筒測試；當試樣的最大粒徑大于13.2mm，但不大于31.5mm，測定層的厚度不超過150mm時，最大不超過200mm時應采用φ150mm的大型灌砂筒測試；若集料的最大粒徑超過53mm時，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑以200mm為宜。

3.2 室內量砂標定準確與否對壓實度的影響

在室內標定過程中主要有以下幾個需要注意的問題：①筒內砂的高度與筒頂?shù)木嚯x應為15mm左右，主要原因在于砂面高度不同，在下落過程中速度也存在較大差異，進而使得量砂的密度受到影響，因此在操作過程中必須控制好砂面高度[3]。另外，在現(xiàn)場測試時必須確保砂面高度與標定量的高度相同；在標定之后可保持質量不變，主要原因在于標定過程中砂的自重與下落速度能夠保持一致，進而就可以此為依據(jù)進行測量。這樣不僅能夠使檢測結果更加準確，同時還可提高檢測效率。②通過試驗研究發(fā)現(xiàn)標定罐深度對砂密度影響較大。通常情況下，若罐深減少1cm，密度則會在原有基礎上縮減1.2%，基于此，必須保證罐深度標記的精確性。③由于不同砂石的粒徑存在一定的差異，級配與密度也各不相同，因此在檢測過程中必須使用介于0.3～0.6mm的標準砂，并且確保砂內不含雜質及水分。另外，以上所提到的幾點因素都會對量砂密度造成一定的影響，這就決定了最終的壓實度檢測結果是否準確，因此必須控制好砂面高度，砂重、罐深等各項影響因素，有效提高檢測結果的準確性。

4 現(xiàn)場含水量的檢測

含水量是影響檢測結果的一項重要因素，如果試樣含水量過高，則會使得壓實度的檢測結果小于真實數(shù)據(jù)。如果含水量過少，則會導致最終的壓實度檢測結果偏高。具體來說，在含水量檢測時主要有以下幾個需要注意的方面：①采集土樣，在采集過程中為了避免發(fā)生水分蒸發(fā)的問題，每次取樣應選取試坑中的兩份土樣，其中一份作為備用并封閉于鋁盒中，之后完成稱量及編號處理，這一操作過程必須是連續(xù)不間斷的，并且還應在短時間內完成。②檢測含水量，為了保障檢測數(shù)據(jù)的準確性，在施工現(xiàn)場采用快速檢測法，即酒精燃燒法，應充分燃燒三次，待水分完全燃燒后稱量，記錄剩余部分質量值，如果在檢測過程中發(fā)生錯誤則采用備用土樣代替。③含水量的最終檢測結果應取兩次的平均值。

5 現(xiàn)場檢測要點

為了使檢測結果更加可靠，在現(xiàn)場檢測的過程中還需要將以下幾個方面的問題重視起來。①砂面高度，需要反復測定砂面的高度與重量，避免其與室內標定量偏差過大，并且需要通過檢查與校正確保兩者能夠保持一致。②基板使用，在檢測時應選擇較為平整的地面，如果這一條件無法滿足，則應使用基板，這樣就能將試驗誤差降低至最小。另外，在完成測試后需要檢查是否有砂子漏出，若發(fā)生這類問題，則需要單獨清除漏砂并進行稱重，之后在計算密度的過程中應避免將這部分質量算入其中。③量砂的使用，必須確保量砂石表面規(guī)則平整，之后還需要進行清洗、烘干等一系列的操作[4]，這樣就能有效保障量砂的密度。另外，如果需要進行換砂處理，則必須重新進行密度的標定，否則就會影響最終的試驗結果。④試坑的形狀，應確保試坑形狀為圓柱形，但結合當前的施工情況來看，形狀多為鍋底形，在坑的底部尤為明顯，這樣的處理方式容易使得壓實度偏高，主要原因在于壓實度會隨深度的增加而逐漸變小，并且松散部位的土樣選取較為困難，因此當前必須將試坑的形狀由鍋底狀轉變?yōu)閳A柱形。⑤試坑的深度，試坑深度應與測定層厚度完全保持一致，并且不應加入其他材料。但從實際施工情況來看，這一操作環(huán)節(jié)由民工處理，導致挖坑深度與施工要求不相符合。另外，壓路機在碾壓過程中其應力分布呈倒三角形，所以就每一層壓實而言，越向下的部位壓實度越小，因此坑的深度不夠將導致測得的壓實度偏大。這就要求現(xiàn)場試洞深度應與測定層厚度一致，并且確保坑壁筆直，上下口直徑相等，這樣能夠更好地反映測定層的壓實度，并且可提高檢測工作的效率。⑥灌砂的時間，灌砂時間也會影響最終的檢測結果，因此在操作過程中需要以邊緣處標準砂的流動情況作為依據(jù)，待其靜止后停止十秒左右即可中止灌砂操作。觀察邊緣流砂的目的在于中心部位流砂的觀察具有一定的難度，且砂石流動會逐步向邊緣擴展。另外，如果在砂石流動之前就結束灌沙操作則會使得標準砂質量過小，這樣就會使得最終所得出的壓實度與真實結果偏差較大。⑦必須在試坑內土壤足夠均勻的情況下進行含水量的選取，這就需要進行土壤的攪拌，并且在攪拌過程中必須控制好力度和速度，確保攪拌結果的均勻性。

6 結語

總而言之，采用灌砂法所獲得的檢測結果精確度較高且操作過程十分簡便，但在檢測過程中必須控制好一些細節(jié)問題，如含水量的選取、試坑形狀、砂面高度等，同時還要嚴格按照操作規(guī)程進行檢驗，只有這樣才能為施工提供準確可靠的數(shù)據(jù)，進而使灌砂法充分體現(xiàn)其優(yōu)勢，有效保障公路質量。本文就對此進行了深入探究，并給出了一些有效的建議。

[1]于光倩.灌砂法在路基壓實度檢測中的應用及影響準確度分析[J].交通世界，2016（30）：24～25.

[2]劉健.淺談灌砂法在公路路基壓實度檢測中的應用[J].科學之友，2014（10）：33～35.

[3]喬曉霞.灌砂法在路基壓實度檢測中的應用及影響準確度的因素分析[J].公路交通科技（應用技術版），2013，9（4）：113～114.

[4]羅小芳.淺談灌砂法在路基壓實度檢測中的應用[J].西部探礦工程，2014（9）：244～245.