淺談灌砂法控制公路工程路基質(zhì)量

趙興宏ZHAO Xing-hong

（云南升盟公路工程監(jiān)理有限公司，昆明650217）

0 引言

公路路基是公路工程中的重要組成部分，必須具備足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性，路基壓實(shí)度是檢驗(yàn)路基壓實(shí)質(zhì)量最重要的指標(biāo)。灌砂法作為目前公路建設(shè)應(yīng)用最廣泛的壓實(shí)度檢測(cè)方法，基本理論是規(guī)定在特定高度，顆粒均勻的標(biāo)準(zhǔn)砂下落至容積一定的試筒里，然后由試筒再自由下落至試坑內(nèi)，按其密度不變的原理來?yè)Q算試坑的容積，同時(shí)稱量試坑中挖出的材料質(zhì)量，測(cè)其含水率，再計(jì)算出試樣的干密度，最后按照壓實(shí)度=干密度/最大干密度（%），計(jì)算出路基壓實(shí)度。從表面上看，此操作似乎簡(jiǎn)單易行，但在實(shí)際檢測(cè)中，常常把握不到位，發(fā)生較大誤差。為此，本文將從以下幾個(gè)方面淺談灌砂法控制公路工程路基質(zhì)量。

1 控制要點(diǎn)

1.1 灌砂筒的選用 灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度的時(shí)候，要選用適宜的灌砂筒，當(dāng)集料的最大粒徑小于13.2mm，測(cè)定層的厚度不超過150mm，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測(cè)試；當(dāng)集料的最大粒徑等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，測(cè)定層的厚度不超過200mm，應(yīng)用Φ150mm的大型灌砂筒測(cè)試；如集料的最大粒徑達(dá)到31.5～60mm或超過60mm時(shí)，灌砂筒和現(xiàn)場(chǎng)試坑的直徑應(yīng)選用200mm超大型灌砂筒測(cè)試或直接采用“工藝法”控制。

目前工地上普遍采用Φ150mm的灌砂筒，理論測(cè)試深度為150mm，但在實(shí)際施工過程中，路基壓實(shí)層厚度往往超過了150mm，而且同一路基壓實(shí)層的上部分都比較高，下部分不及上部分密實(shí)，因此，公路路基工程現(xiàn)場(chǎng)含碎石較多的集料應(yīng)采用Φ200mm的超大型灌砂筒檢測(cè)或直接采用“工藝法”控制。

1.2 量砂的標(biāo)定 灌砂筒內(nèi)砂面高度、砂的總質(zhì)量對(duì)量砂密度的影響。《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60-2008）中要求標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量時(shí)，向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂?shù)木嚯x為15mm為止，為減小誤差，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，灌砂筒內(nèi)砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量砂密度時(shí)的砂面高度保持一致，灌砂筒內(nèi)量砂的質(zhì)量與標(biāo)定量砂密度時(shí)維持相同的質(zhì)量。在測(cè)試路基壓實(shí)度時(shí)，只要砂總質(zhì)量相同，其下落速度就能與標(biāo)定量砂時(shí)保持一致，從而大大提高灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度的準(zhǔn)確性。

標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：標(biāo)定罐深度減小，砂密度降低，標(biāo)定罐深度增加，砂密度增大。因此，灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)試坑深度應(yīng)盡量與標(biāo)定罐深度保持一致。

砂的顆粒粒徑組成對(duì)量砂密度的影響。不同顆粒粒徑組成的砂，其密度不相同，故每次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)必須采用經(jīng)標(biāo)定過潔凈干燥的標(biāo)準(zhǔn)砂（0.30～0.60mm）。

以上可知，灌砂筒內(nèi)砂面高度、砂的質(zhì)量、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。所以，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)之前，標(biāo)定工作必須引起足夠的重視，如果標(biāo)定有誤將對(duì)后面的工作產(chǎn)生直接的、連續(xù)的影響。

1.3 測(cè)點(diǎn)位置及檢測(cè)頻率 測(cè)點(diǎn)位置是否具有代表性，直接影響到壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果，由于路基工程的施工工藝特性，路基中間部位的壓實(shí)度較高而兩側(cè)接近路緣處或填挖交接處壓實(shí)度較低。路基工程質(zhì)量的好壞將直接反映到路面上來，路基工程質(zhì)量存在缺陷，路面工程質(zhì)量將得不到保障，任何一個(gè)薄弱點(diǎn)都可能帶來整個(gè)工程質(zhì)量隱患，所以，測(cè)點(diǎn)位置是否具有代表性是非常重要的。根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006）要求，施工過程中。每一壓實(shí)層均應(yīng)檢驗(yàn)壓實(shí)度，檢測(cè)頻率為每1000m2至少檢驗(yàn)2點(diǎn)，不足1000m2時(shí)檢驗(yàn)2點(diǎn)，必要時(shí)可根據(jù)需要增加檢驗(yàn)點(diǎn)。這樣檢測(cè)結(jié)果才能客觀的反映出路基壓實(shí)質(zhì)量的實(shí)際情況。

1.4 基板的使用 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，需要選一平坦表面，并將其清掃干凈，若粗糙度較大應(yīng)使用基板，以減少試驗(yàn)誤差，盡量使檢測(cè)表面光滑平整。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完成后，要檢查罐砂筒底板、基板與地面之間是否有砂子漏出，如有應(yīng)將其單獨(dú)清出，稱其質(zhì)量，計(jì)算密度時(shí)應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。

1.5 量砂的使用 使用的量砂應(yīng)為標(biāo)定過潔凈干燥的標(biāo)準(zhǔn)砂（0.30～0.60mm），當(dāng)需使用進(jìn)行回收的量砂時(shí)，在使用前必須過篩洗凈、烘干，并放置足夠的時(shí)間，使其與標(biāo)定時(shí)潔凈、干潮狀況一致，以保持標(biāo)定時(shí)量砂密度。換量砂時(shí)應(yīng)重新標(biāo)定密度，確保試驗(yàn)準(zhǔn)確性。

1.6 試坑的深度 目前工地上由于現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，上下壓實(shí)層不容易區(qū)分，每壓實(shí)層壓實(shí)度大小分布呈倒三角狀，因此在進(jìn)行路基填筑材料松鋪時(shí)，通過插桿掛線，嚴(yán)格控制路基填筑厚度，保持與路基試驗(yàn)段時(shí)鋪筑的同一厚度，提高壓實(shí)度檢測(cè)代表性及工作效率。

1.7 試坑的形狀 試坑的形狀應(yīng)該是坑壁筆直、上下口直徑相等的圓柱體，但施工技術(shù)人員往往會(huì)將試坑挖成坑壁傾斜、上下口徑不等的不規(guī)則形狀，尤其是在接近試坑底部的位置。所以，不規(guī)則形狀的試坑將導(dǎo)致試坑內(nèi)取出的土不具有代表性，直接影響壓實(shí)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

1.8 灌砂時(shí)間 規(guī)范要求儲(chǔ)砂筒內(nèi)砂不在下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān)。現(xiàn)實(shí)中我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動(dòng)情況，因?yàn)樯白拥牧鲃?dòng)是從中心開始向邊緣擴(kuò)展的，建議觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動(dòng)后還需要等十幾秒鐘再關(guān)閉開關(guān)。如果提前關(guān)閉開關(guān)，將導(dǎo)致灌入的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量減少，從而使測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。

1.9 現(xiàn)場(chǎng)含水率 含水率的檢測(cè)是灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度中至關(guān)重要的一步，在實(shí)際工作中，路基施工大部分都是在炎熱的氣候下進(jìn)行，這就使得新鋪筑的路基表面含水率偏低。所以，在測(cè)定含水率時(shí)，應(yīng)注意取樣具有代表性及搶時(shí)間，如果選取較干燥的部分或選取時(shí)間拖長(zhǎng)，將導(dǎo)致含水率偏低；在相同濕密度的前提下干密度偏大，使得測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。

1.10 特殊情況處理 在公路土方路基的壓實(shí)度檢測(cè)試驗(yàn)中，會(huì)碰到一些特殊情況，比如在試坑中挖出了石頭、朽木等與土壤密度相差較大的物質(zhì)。建議不將其計(jì)入土重，灌砂前先將其表面土用毛刷清除再放入試坑中，清除的土計(jì)入試坑挖除全部材料土重，然后再繼續(xù)進(jìn)行后面的操作。

2 結(jié)論

總之，路基壓實(shí)度是檢驗(yàn)路基壓實(shí)質(zhì)量最重要的指標(biāo)，在灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度過程中存在諸多影響因素，施工技術(shù)人員應(yīng)該在深刻理解合同文件和規(guī)范的基礎(chǔ)上，認(rèn)真執(zhí)行規(guī)范，謹(jǐn)慎對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)。

[1]JTG E60-2008，公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程[S].中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布.

[2]JTG F10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布.

[3]王磊.試論如何做好公路工程監(jiān)理工作[J].價(jià)值工程，2011(03).