公路路基壓實度檢測中灌砂法的應(yīng)用

黎 明

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 基本要求

當(dāng)路基填料的粒徑在15 mm以內(nèi)，且層厚在150 mm以內(nèi)時，應(yīng)使用小型灌砂筒進行檢測；當(dāng)路基填料的粒徑在15 mm以上，但未超過40 mm，且層厚在150 mm以上，但未超過200 mm時，建議使用大型灌砂筒進行檢測。

2 檢測儀器設(shè)備

(1)灌砂筒：在儲砂筒的中心應(yīng)有一個圓形孔洞，其下部應(yīng)安裝一個倒置漏斗，并將其上端開口，直徑和儲砂筒中圓孔的直徑完全相同，在儲砂筒的底部和漏斗之間應(yīng)設(shè)置一個開關(guān)。

(2)標(biāo)定罐與基板。

(3)量砂：粒徑在0.3～0.6 mm范圍內(nèi)與粒徑在0.25～0.50 mm范圍內(nèi)潔凈且干燥的砂，在使用之前應(yīng)進行清洗與烘干，然后靜置一段時間，使其濕度和空氣濕度完全平衡。

(4)天平(也可采用臺稱)。

(5)盛砂用容器、鑿洞用工具、改錐、小錘、長把勺、簸箕與毛刷。

3 檢測方法

(1)按照相關(guān)試驗規(guī)程，采用擊實試驗的方法確定填料最大干密度及最佳含水量。

(2)完成以上工作后，進行如下兩個標(biāo)定。

首先是對筒下部圓錐體中砂量進行標(biāo)定。在筒口高度處，為灌砂筒裝砂，直到與筒頂相距15 mm的距離，對裝入到筒中的砂量進行稱量，記作m1，結(jié)果精確到1 g。之后的每次標(biāo)定和試驗都需要使裝砂的高度和質(zhì)量保持不變。將開關(guān)打開，使砂自然流出，待流出的砂的體積大小和現(xiàn)場試坑體積大小相同后，將開關(guān)關(guān)閉，對筒內(nèi)剩余砂量進行稱量，記作m2，結(jié)果精確到1 g。把灌砂筒放到玻璃板上，將開關(guān)打開，使砂自然流出，待筒內(nèi)的砂不再流動后，將開關(guān)關(guān)閉，并將筒取走。對玻璃板上的砂與筒內(nèi)剩余砂量進行稱量，結(jié)果精確到1 g。此時，對于玻璃板上砂量，即為將錐體填滿所需砂量。對以上步驟進行重復(fù)，取平均值。

其次是對量砂單位質(zhì)量進行標(biāo)定。先用水對標(biāo)定罐的容積進行確定，記作V，結(jié)果精確到1 mL。向筒內(nèi)裝入量砂，質(zhì)量記作m1，然后把筒放到標(biāo)定罐上，再將開關(guān)打開，使砂自然流出，此時注意不能觸碰灌砂筒，待砂停止流動后，將開關(guān)關(guān)閉，對筒內(nèi)剩余砂量進行稱量，記作m3，結(jié)果精確到1 g。此時用m1分別減去m2、m3，即可得出將標(biāo)定罐填滿所需砂量，單位：g。對以上步驟進行重復(fù)，取平均值。對于量砂單位質(zhì)量，用計算所得將標(biāo)定罐填滿所需砂量除以標(biāo)定罐體積即可得出，單位：g/cm3。

(3)完成標(biāo)定后，方可按照以下步驟進行試驗檢測。

①選點：按照隨機的原則進行選點。

②鑿洞：先在測點表面放好基板，然后通過基板上的中孔進行鑿洞，其直徑應(yīng)和灌砂筒的直徑完全相同，而鑿洞的深度應(yīng)與層厚相同，將洞中填料取出后稱取其質(zhì)量，記作mW，結(jié)果精確到1 g，并在挖出的填料當(dāng)中選取出有良好代表性的部分作為樣品，對其含水量進行測定，記作W，單位：%。

③灌砂(有基板)：在試坑表面放好基板，然后在洞上對準(zhǔn)灌砂筒，此時筒內(nèi)裝滿量砂，其質(zhì)量記作m1，確保灌砂筒下口與試洞完全對準(zhǔn)，檢查無誤后將開關(guān)打開，使筒內(nèi)量砂進入洞內(nèi)。待筒內(nèi)量砂停止下流后，將開關(guān)關(guān)閉。對筒內(nèi)剩余砂量進行稱量，記作m4，結(jié)果精確到1 g。

灌砂(無基板)：當(dāng)表面粗糙度相對較小時，將試洞鑿好之后，移走基板，在試坑表面直接放置灌砂筒，此時筒內(nèi)裝滿量砂，其質(zhì)量記作m1，確保灌砂筒下口與試洞完全對準(zhǔn)，檢查無誤后將開關(guān)打開，使筒內(nèi)量砂進入洞內(nèi)。待筒內(nèi)量砂停止下流后，將開關(guān)關(guān)閉。對筒內(nèi)剩余砂量進行稱量，記作m4′，結(jié)果精確到1 g。

④將筒內(nèi)剩余量砂取出后應(yīng)進行適當(dāng)?shù)奶幚恚詡湟韵聶z測繼續(xù)使用。

4 結(jié)果處理

(1)對填滿試坑用砂量進行計算：當(dāng)有基板時，用m1減去m4和m5、m6的和，即為填滿試坑所用砂量；當(dāng)無基板時，用m1分別減去m4′和m2即可。其中，m1為灌砂前筒內(nèi)砂量，單位：g；m2為下部圓錐內(nèi)砂量，單位：g；m4為有基板時，筒內(nèi)剩余砂量，單位：g；m4′為無基板時，筒內(nèi)剩余砂量，單位：g。

(2)對試坑內(nèi)材料濕密度進行計算：先將試坑內(nèi)所有材料取出并對其質(zhì)量進行稱量，記作mw，單位：g，然后用它除以填滿試坑用砂量，再乘以量砂單位質(zhì)量，即可得出試坑內(nèi)材料濕密度。

(3)對試坑內(nèi)材料干密度進行計算：在得出濕密度后，用它除以(1+0.01倍的材料含水量)即可得出干密度值。

5 注意事項

(1)量砂必須規(guī)范。若量砂需要重復(fù)使用，使用前必須晾干，處理達到一致，否則會對其松方密度造成影響。如果量砂濕度產(chǎn)生變化或混入雜質(zhì)，應(yīng)重新進行烘干與過篩，并靜置一段時間，使其濕度和空氣濕度完全平衡。

(2)當(dāng)更換量砂時，要對其進行標(biāo)定，包括漏斗中的砂。試驗開始后，為避免臨時找砂，應(yīng)準(zhǔn)備足夠的砂量。

(3)對地表面的處理務(wù)必達到平整，否則必然會對檢測結(jié)果造成很大的影響。

(4)挖坑過程中，試坑的內(nèi)壁應(yīng)保持筆直，不可出現(xiàn)上小下大或者是上大下小等情況，這樣會對密度大小造成影響。

(5)采用灌砂法進行檢測時，檢測的是一整個碾壓層的壓實度，因此檢測時不可只取其中一部分或進入到下一個碾壓層當(dāng)中。

(6)在整個灌砂檢測過程中，都不能觸碰到灌砂筒，應(yīng)確保筒內(nèi)的量砂自由流出。

(7)為避免試樣盤中材料發(fā)生蒸發(fā)，需將試洞中被鑿松的材料及時放入到塑料袋當(dāng)中，但要注意在裝袋之前需對塑料袋進行稱重。

6 結(jié) 語

綜上所述，灌砂法是現(xiàn)階段路基壓實度檢測確定和評價中使用最多的方法，以上是對該方法的基本要求、操作步驟和注意事項的簡單敘述與總結(jié)，以期為實際的壓實度檢測工作提供可靠參考借鑒，使灌砂法的應(yīng)用順利完成，取得良好效果，為之后的施工或質(zhì)量評價提供可靠的參考依據(jù)。