灌砂法在路基試驗檢測中的運用

摘 要：公路試驗檢測是公路工程建設施工過程中的一個重要內容，它直接關系到公路施工質量的控制。灌砂法是公路試驗檢測技術中進行壓實度測定的一種有效方法。本文筆者將對灌砂法的具體操作過程進行介紹，并結合具體的公路路基施工實例，簡要探討灌砂法的具體應用，希望能對類似工程起到借鑒作用。

關鍵詞：公路試驗檢測 灌砂法 壓實度

中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

在公路工程建設項目的實施過程中，公路試驗檢測是施工技術管理的一種重要組成部分，通過公路試驗檢測可以有效的對工程的施工質量進行控制，加快工程進度，提高養護水平。同時在竣工驗收評定階段也需要進行公路試驗檢測。通過試驗檢測能充分地利用當地原材料，迅速推廣應用新材料、新技術和新工藝。在公路施工過程中，采用科學合理的試驗方法可以對各種材料和構件的質量進行客觀的評價，從而為科學養護決策提供依據。在公路施工過程中，進行路基壓實度檢測的一種有效方式是灌砂法，以下將對灌砂法進行闡述。

1 工程概況

某公路工程全長為1000m，寬度為24m。本工程與多條重要道路之間相連通，是該市一條最受關注的道路。為了確保工程的質量，在本工程的施工過程中應嚴格做好試驗檢測工作。

2 壓實度的檢測評定及測試方法

2.1 灌砂法介紹

在公路施工過程中，測量壓實度的一種有效試驗方法是灌砂法。灌砂法主要適用于現場測定路基、基層或者底基層及砂石路的各種細骨土、中料骨土、粗骨土等的密度和壓實度，同時也適用于瀝青表面處治、瀝青貫入式路面密層的密度和壓實度的檢測，但是不適用于進行填石路堤等大孔洞和大孔隙材料的壓實度檢測。在公路施工過程中，當采用挖坑灌砂法進行密度和壓實度的檢測時，應遵循表1中所示的條件。

表1 灌砂法試驗條件

灌砂法灌砂筒直徑/mm適用條件

骨料的粒徑/mm測定層的厚度/mm

小型灌砂筒測試100<15≤150

大型灌砂筒測試150≥15，≤40>150

儀器設備選取方面，針對本工程采用灌砂法進行密度和壓實度的測試，需要采用到以下的各種儀器：金屬圓筒，一般可以采用鍍鋅鐵皮進行制作；上部儲砂筒，小筒容積為2120cm3，大筒容積為4600cm3，在筒的底部中心設置有一個圓孔；圓形漏斗，其是安裝在儲砂筒的下部，裝置進行安裝，漏斗的上端開口，其直徑應與儲砂筒底部的圓孔直徑一致，漏斗是采用焊接的方式與鐵板連接在一起，同時在鐵板的中心設置有一圓孔，該圓孔與漏斗上開口相連接。自儲砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設有開關。

壓實度是指現場檢測的干容重與試驗室提供的標準最大干容重之比。在公路施工建設項目中，壓實度是進行施工質量控制的一個重要技術指標。如果路基中填筑材料采用的是天然砂礫，其顆粒組成往往不是很均勻，而在施工現場對砂礫的干容重進行檢測時，顆粒組成對結果的影響很大，因此在實際砂礫干容重的測試中往往會出現以下的這個問題：當對砂礫石含量較多的位置進行測量時，其所得到的壓實度會很高，有時候設置超過100%，這種情況下實際工程中經常遇到，但是實際上這個位置的真實壓實度仍無法滿足要求；當對砂礫石含量較低的位置進行測量時，得到的壓實度卻比較低，根據規范的要求是無法滿足條件的，但是實際上這個位置處已經得到充分的壓實。用一個固定不變的試驗室提供的標準最大干容重和現有的檢測計算方法來檢測和評定砂礫的壓實度是不科學的，同時其所測得的數據是無法作為施工現場的指導依據。嚴格來說，當在施工現場對每個點的干容重進行測定時，試驗室均應提供一個與該點的顆粒組成相一致的標準最大干容重，這樣所測得的現場的砂礫干容重才能得到真是的該點處的壓實情況。但是，在現實的施工過程中，這一做法的工程量巨大，難以做到，因此每天在施工現場進行檢測試驗時，應進行多次試驗，最終選取一個最具代表性的能夠令監理方認可的干容重數據。

2.2 標準砂密度的測定

（1）標準砂的密度應清洗干凈。

（2）組裝容砂瓶與灌砂漏斗、螺紋連接處應旋緊，對其重量進行稱量。

（3）將密度測定器豎立，灌砂漏斗口向上，關閉閥門，接著向漏斗中注入標準砂，應注滿。打開閥門，讓標準砂漏入容砂瓶中，同時向漏斗內加入標準砂。當砂停止流動之后，即可將閥門關閉，并將剩余的啥砂倒掉。對砂瓶、灌砂漏斗和標準砂的總質量進行稱量，質量應精確至5g。在試驗過程中應盡量避免出現振動的影響。

（4）倒出容砂瓶內的標準砂，通過漏斗向容砂瓶內注水至水面高出閥門，關閥門，倒掉漏斗中多余的水，稱容砂瓶、漏斗和水的總質量，其質量同樣需要精確至5g。

2.3 灌砂法的實際應用

壓實度是檢測路基工程質量的一個重要指標。在路基工程施工中，只有其壓實度指標達到要求，才能確保路基的強度、整體穩定性能夠滿足要求，同時也直接影響到公路的使用壽命。在施工現場對路基的壓實度進行檢測，主要可以采取的方法包括灌砂法、環刀法以及水袋法等。本工程進行路基壓實度的檢測主要采用的是灌砂法。根據規范的規定，每層選取24個測試點，路基的壓實一共分為三層，因此總共選取了72個測試點，如表2所示為各層土體的物理性質。從表2中可以看出本工程中各分層土體的試驗結果均能滿足設計和規范要求。

表2 各層土體的物理性質

濕容重g/cm3干容重g/cm3含水率%最大干容重g/cm3

第一層2.2742.11547.5%2.25

第二層2.2882.14236.8%2.28

第三層2.19632.08185.5%2.21

2.4 檢測路基壓實度灌砂法應注意的問題

在路基施工中進行施工質量管理的一個重要內在指標是路基的壓實質量。只有路基結構層的壓實度充分滿足要求之后，才能確保路基的強度、剛度以及整體穩定性等滿足要求，同時還能保證路基的使用壽命滿足要求。進行路基壓實度檢測的方法有很多種，這些方法雖然均較為簡單，但是在實際的操作過程中很多問題我們往往會疏忽，這會直接影響到測試結果，從而無法正確的得到路基真實的壓實情況。

對路基進行壓實度檢測的方法主要包括灌砂法、環刀法以及水袋法等，其中我們最經常使用的方法是灌砂法和環刀法。每種檢測方法所適用的路基填土條件均不同。在路基壓實度的檢測過程中，以下這些問題我們會經常忽略，因此我們應加強注意。

（1）在進行砂密度的標定時，一定要做到認真操作，確保密度的準確性，通常應進行三次以上的測定，最后取平均值作為砂的密度。

（2）檢測測試中所采用的量砂應滿足相關規范的要求。當重復使用量砂時應確保量砂保持干燥狀態。如果量砂中存在水分時，應將其進行攤鋪晾曬，從而確保量砂的干燥。如果在量砂中有摻入其他雜物時，應將其中的雜物全部剔除干凈，否則會對量砂的松方密度造成不利的影響。

（3）針對當前工地上通長采取圖解法對擊實試驗數據進行處理，但是從工程實施效果表明，采取圖解法進行曲線繪制方面，試驗人員的能力以及經驗等方面對曲線繪制的精確性影響較大，尤其是難以精確地繪制出曲線的峰值點。實踐證明圖解法所得到的最大干密度要小于或等于實際最大干密度。結合筆者的工程實踐經驗，筆者認為為了能較為精確地得出數據，應當采用冪函數擬合曲線等數值方法分析曲線的分布規律，從而定取出最佳含水量和最大干密度。

（4）進行灌砂法試驗采取的試洞深度應當達到壓實層底部。針對當前現場規范《公路路基路面現場測試規程》要求，試洞的深度應該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。當前工地實際灌砂法檢測中所采用的灌砂筒為φ150mm，其檢測深度僅為150mm。隨著目前壓實設備性能的提高，壓實層厚度往往在200mm左右。規范中已經明確提出要求為灌砂法取土樣的底面位置為每一壓實層底部，因此當采取φ150mm的灌砂筒檢測厚度為200mm路面壓實度時，應當清除表層50mm再挖洞檢測。

3 結語

公路試驗檢測是有效檢驗工程施工質量的重要舉措，在實際檢測實施中應當結合科學合理的試驗方法對各種材料和構件的質量進行客觀的評價，準確地為科學養護決策提供依據。同時在竣工驗收評定階段也需要進行公路試驗檢測。通過試驗檢測能充分地利用當地原材料，迅速推廣應用新材料、新技術和新工藝。文章通過結合某公路工程實例，采取灌砂法對其公路壓實度進行檢測，系統地提出灌砂法的具體實施過程，準確地評價公路實施效果。

參考文獻

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