灌砂法檢測路基壓實度技術要點探討

李小松湯 琨

(1.重慶市長壽區交通工程質量監督站，重慶 401220; 2.重慶市長壽區規劃局，重慶 401220)

灌砂法檢測路基壓實度技術要點探討

李小松1湯 琨2

(1.重慶市長壽區交通工程質量監督站，重慶 401220; 2.重慶市長壽區規劃局，重慶 401220)

介紹了灌砂法的基本原理及適用范圍，對量砂的選擇與標定進行了研究，從選點及檢測頻率、試坑開挖、含水率測定等方面提出了灌砂法檢測路基壓實度的技術要點，以達到提高測試結果精度的目的。

灌砂法，壓實度，路基，檢測

路基壓實是道路施工過程中的一個重要環節，路基在充分壓實后能夠保證足夠的強度和穩定性，防止滲透并能消除沉陷，這對于道路的安全運營起著重要的作用。作為路基檢驗評定的關鍵項目，壓實度的測試結果對于路基工程的驗收起著舉足輕重的作用。

現階段壓實度檢測的標準方法是灌砂法，此方法雖然原理簡單，但在現場實際操作過程中由于需要注意的細節太多而不好控制，任何一方面的不當操作都會引起較大的誤差甚至是錯誤;又因為灌砂法所測定的壓實度是檢驗評定的依據和將來發生質量糾紛的仲裁依據，因此也經常成為施工單位與質量檢測部門之間發生矛盾的環節。

從灌砂法測定路基壓實度的原理出發，深入分析操作過程中需要注意的各個環節，以達到提高測試結果準確性的目的，更好的用于指導路基施工質量的檢驗評定。

1 灌砂法的基本原理及適用范圍

灌砂法的基本原理就是利用粒徑均勻一致的標準砂，用體積置換的方法將試坑內的材料置換出來，算出試坑的體積，同時現場測試集料的含水率，即可求出試樣的實測干密度。現場實測的干密度與室內標準擊實試驗所得最大干密度的比值即為該點的壓實度。

JTG E60—2008公路路基路面現場測試規程中明確規定:灌砂法適用于在現場測定基層(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;但不適用于填石路基等有大孔洞或大孔隙的材料壓實度檢測［1］。

2 量砂的選擇與標定

砂的顆粒級配對砂的密度有較大影響，不同粒徑的砂，其級配和密度存在較大差異。因此，在每次現場試驗檢測過程中，應采用顆粒均勻、清潔干燥的標準砂(粒徑一般為 0.30 mm～ 0.60mm或0.25mm～0.50mm)，這是確保壓實度檢測結果具有可靠性的基礎。量砂重復使用一定要嚴格篩選，清除混入的雜質，然后烘干重新標定其密度。

在進行量砂的標定時，首先要做到標定量砂密度所使用的灌砂桶應與現場檢測所使用的灌砂桶保持一致。變換灌砂桶型號時，應重新標定量砂密度。

灌砂桶內的砂面高度、砂的總重都會對量砂的密度產生影響［2］。JTG E60—2008公路路基路面現場測試規程中規定:灌砂桶內砂距離筒頂的高度為15 mm。這樣做的目的就是保證砂子自由下落的速度一致，從而使標定罐內砂的密實程度保持不變，量砂的松方密度就不會受到影響。在實際操作過程中，對于灌砂桶內的砂距離桶頂的距離為15 mm往往不好控制，這就會導致同樣的量砂在重復標定時的松方密度有較大波動。為了避免該問題的產生，根據大量的實踐經驗，建議在進行標定操作前在灌砂桶內壁上將15mm的位置標出，以后每次往灌砂桶加砂時到此刻度為止即可。

3 現場檢測注意事項

3.1 選點及檢測頻率

在現場采用灌砂法進行壓實度檢測時，測點的選取對于最終的檢測結果會產生較大的影響。選點太少就不具有客觀性，不能真實反映路基的壓實情況;選點太多又會導致檢測工作量大大增加，同時這些試坑的位置也是薄弱點，對于路基強度的均勻性會有一定程度的影響。一般而言，路基兩側邊緣處的壓實度相對中間部位的壓實度較低，這就存在一些相對薄弱的部位，在選點時應充分考慮到這一因素的影響，加強對路基邊緣部位的檢測也是非常必要的。在實際操作過程中，應嚴格按照JTG E60—2008公路路基路面現場測試規程附錄A中的檢測頻率進行選點檢測，這樣檢測結果才能較客觀的反映工程質量的實際情況。

3.2 試坑開挖

確定好檢測位置后，首先應將檢測點地面表層的浮土清掃干凈，并用修土刀修理平整。只要表面凸出一點(即使1 mm)，使整個表面高出一薄層，其體積算到試坑中將影響試驗結果。為了保證檢測結果的精確性，應先放上基板測定一次粗糙表面所消耗的量砂，在進行計算時將該部分的質量從填滿試坑的砂的質量中減去。只有在非常光滑的情況下可以省去該步驟。

放置好基板之后，可以用修土刀沿著基板外圍在路基上刻劃出基板的具體位置，這樣做可以保證在挖坑過程中即使不小心移動了基板也能將其恢復到初始位置。

按照“先中間后邊緣”的順序開挖試坑，一定避免以邊緣為支點挖洞撬起試坑內材料，致使邊緣受擠密。在用鑿子或螺絲刀挖坑的過程中，應避免力度過大導致坑中的材料飛濺出來。由于公路工程施工大都在夏秋時節，此時白天氣溫一般都較高，要特別注意防止被測材料水分蒸發導致測出的含水量偏小，因此對于挖出的材料應立即放入塑料袋中并密封好。

開挖試坑的過程中盡量做到不攪動洞壁的材料，保證洞壁的完整性。如果不慎已經攪動，但是攪動量十分小，則要將洞壁重新整平;如果攪動量過大則要廢棄此試坑，在附近重新選擇測試點。

3.3 試坑形狀和深度

試坑的形狀應該是中空的圓柱形，坑壁垂直，其深度等于該碾壓層的厚度。在實際操作過程中，檢測人員往往會將試坑挖成內徑上大下小的不規則形狀，這樣最終測得的壓實度會比真實值偏大。由于壓路機的壓實功是從壓實層表面沿深度方向逐漸減小的，壓實層頂部相對于底部會密實一些，因此只有將試坑挖成內徑上下一致的規則形狀并取出試坑內所有的材料，這樣計算最終得出的壓實度才能反映該碾壓層真實的壓實情況。最后要注意，試坑的深度應該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。

3.4 含水率測定

含水率的測定是灌砂法檢測壓實度中非常重要的一步，只有準確測定出試坑材料的含水率，才能通過計算求出現場的實測干密度。含水率測定最準確的方法是烘干法，但由于現場檢測時條件所限，往往采用酒精燃燒法進行含水率檢測。首先應當明確，對于含有機質的土壤不適合采用該法，原因就在于酒精在燃燒過程中會將有機質燃燒掉而使最終結果不準確。

對于采用酒精燃燒法進行含水率測定的土壤，首先取樣應有代表性，建議將挖坑取出的材料攪拌均勻后采用四分法取樣;其次就要求酒精的濃度滿足規范要求;第三在酒精燃燒土樣的過程中，要防止鋁盒內試樣“嘣”出鋁盒，每一土樣至少燃燒三次，直至質量不再發生變化為止，然后求出試樣的含水率。

3.5 試坑灌砂

相關試驗表明，在現場測試時灌砂桶中砂面高度和重量與室內進行標定時保持一致，能夠大大提高檢測數據的準確性。因為灌砂桶內砂的高度不同，這樣標準砂對于孔底的壓強就不同，從而導致砂從孔底流出的速度不同，最后的結果就是砂的密實程度會發生變化。

對同一體積的試坑進行灌砂時，如果灌砂桶內砂的高度較高，灌砂時流出的砂量較大;如果灌砂桶內砂的高度較小，灌砂時流出的砂量較小。前面已經指出，在進行量砂標定時，在灌砂桶內壁上將距離灌砂桶頂部15 mm的位置標出，這樣就能保證灌砂桶內砂的質量是一個定值。

開始灌砂后，不得碰動灌砂桶，更不能去敲打灌砂桶，應該讓砂自由流入試洞內，操作要一次完成，不可進行兩次灌砂。關于灌砂的結束時間，JTG E60—2008公路路基路面現場測試規程中的描述是:“直到儲砂桶內的砂不再下流時，關閉開關，仔細取走灌砂桶”，通過在現場大量的試驗檢測表明，當灌砂桶內邊緣處的標準砂不再流動后再等幾秒鐘時間，才可關閉開關停止灌砂。如果提前結束灌砂，勢必導致灌入的標準砂質量偏少，從而導致測得的壓實度值偏大。

3.6 其他注意事項

由于灌砂法消耗的標準砂數量比較大，因此在實際施工檢測過程中所用量砂經常都是重復使用的，使用過的量砂從試坑中取出時不可避免的會與被測材料接觸，從而使量砂中混入被測材料的細小顆粒;另外，量砂在與被測材料接觸后其含水率也會發生變化。因此，量砂如果需要重復使用的話，一定要過篩洗凈、烘干，并放置一段時間，使其與空氣濕度達到平衡后再用，否則將會影響量砂的密度。

在有風的天氣環境下進行灌砂試驗，應將天平放在避風處進行稱量，或者采用擋板圍擋住天平以保證稱量數據的準確性。

4 結語

灌砂法作為現場檢測路基壓實度最常用的試驗方法，其原理簡單，但實際操作過程中往往受較多因素的影響，任何細節上的操作不當都可能導致最終的試驗結果不準確，不能真實的反映路基的壓實情況。只有按照規范的要求嚴格操作，注意以上提到的各個細節，才能從根本上提高現場測試的準確性與精度，得出準確真實的試驗數據，從而客觀真實的反映路基的壓實情況。

［1］ JTG E60—2008，公路路基路面現場測試規程［S］.

［2］ 孫衍泉.灌砂法檢測路基壓實度技術要點［J］.中國高新技術企業，2009(16):156-157.

［3］ JTG F80/1—2004，公路工程質量檢驗評定標準［S］.

［4］ 李 浩.淺析影響灌砂法檢測壓實度準確度的因素［J］.福建建設科技，2011(5):66-67.

Discussion of techniques using sand filling method to detect the subgrade degree of compaction

Li Xiaosong1Tang Kun2

(1．Communications Engineering Quality Inspection Station of Changshou District in Chongqing City，Chongqing 401220，China; 2．Changshou District Planning Bureau of Chongqing City，Chongqing 401220，China)

The paper introduces the basic principle and applied scopes for the sand-pouringmethod，researches the selection for themeasured sand and calibration，and points out the technical points for the testof roadbed compaction with the sand-pouringmethod from the selected points，tested frequency，excavation of trial pits，and measurement ofwater content，so as to improve the accuracy of the test result.

sand-pouringmethod，compaction，roadbed，test

U416.1

A

1009-6825(2015)29-0152-02

2015-08-04

李小松(1984-)，男，工程師; 湯 琨(1982-)，女，工程師