淺析灌砂法在公路路基檢測中的應用

摘 ?要：隨著社會經濟的迅速發展，我國基礎設施愈加完善，公路建設事業取得了令人矚目的成績。路基作為公路結構的重要組成部分，其承載力高低直接決定行車的舒適性和安全性，因此，做好公路路基檢測具有重要意義。灌砂法是工程現場測定壓實度的主要方法，其具有操作簡單、迅速等特點，將其用于路基壓實度檢測效果顯著。本文在全面掌握灌砂法基本原理的基礎上，闡述了路基檢測中灌砂法的應用流程，最后通過具體案例進行了分析與探討，以期提高路基檢測水平。

關鍵詞：灌砂法;路基檢測;基本原理

中圖分類號：U416.1 ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2021）03-0000-00

0引言

改革開放40多年來，我國公路建設規模持續擴大，截至2020年全國公路總里程突破500萬公里，公路建設事業取得了令人矚目的成績。路基作為公路的基礎，是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物，在公路施工當中，路基填筑材料多為用土或石料，可分為土路基、石路基、土石路基等。一旦路基失穩，將會產生大量病害問題，甚至會影響車輛行駛的平穩性和舒適性，嚴重時還會引發交通事故。為此，做好路基檢測工作至關重要。灌砂法是路基壓實度檢測的主要方法，可適用于現場細粒土、砂類土、礫類土等檢測。雖然灌砂法表面看似簡單，但操作不當，極易引發質量檢測失誤，因此，做好公路路基灌砂法研究具有重要意義和價值[1]。

1灌砂法的基本原理

灌砂法是指采取干凈、清潔的均勻砂（0.30～0.60mm或0.25～0.50mm），從一定高度自由下落至相應容積的筒（洞）內，根據其單位重不變原理，測定試洞容積，并按照集料含水量計算出試樣的實際干密度。目前，灌砂法多用于基層、砂石路面各類材料壓實層檢測，但壓實層若存在大孔洞、大孔隙，則不適宜采用這種檢測方法。在灌砂法使用當中，灌砂筒如何選擇至關重要，注意事項在于以下幾點：

（1）集料最大粒徑<2mm，且測定層厚度小于150mm的情況下，測試時可采取φ100mm的小型灌砂筒。

（2）集料最大粒徑≥2mm、≤31.5mm，且測定層厚度小于200mm的情況下，測試時可采用φ150mm的大型灌砂筒。

（3）集料最大粒徑>31.5mm，可根據實際情況，適當增加灌砂筒和標定罐的尺寸，當集料最大粒徑>53mm，則φ200mm為灌砂筒和現場試洞的直徑。

2公路路基檢測中灌砂法的應用流程

在公路路基壓實度檢測當中，灌砂法的應用需要遵循一定的操作流程，具體如下：

第一，灌砂檢測前，要保證選擇的儀器合適，使用狀態正常，保證檢測過程中不會出現故障問題。

第二，合理選擇某一路段進行路基壓實度檢測，標定好所需檢測的量砂密度，保證量砂數量夠用。

第三，選擇試驗路段當中較為平坦的區域進行清理，確保試驗取材部位潔凈，面積要適當多于基板面積。

第四，基板位置確定后，若表面粗糙度較大，可將盛有量砂的灌砂筒放置在基板的中間圓孔上面。隨后開啟灌砂筒，保證砂能自由流入基板中孔，待砂裝滿不再下落時，便可關閉取下灌砂筒。此時，可準確稱量灌砂筒中剩余砂重量，并收回留在實驗區域的砂，做好測量區域清理工作。

第五，沿基板中孔位置設置一個φ100 mm試洞，保證試洞深度與碾壓層一致，防止下層材料混入。要將挖出的土料放置到塑料袋內稱重。

第六，取出檢測試樣中具有代表性的土樣，測定含水量。

第七，灌砂筒安裝至基板上，保證灌砂筒下口和基板中孔、試洞之間對準。隨后，開啟灌砂筒，向試洞內注入量砂，并測定其中砂的重量（灌砂筒打開前后的重量差），根據砂的比重，計算出試洞的容積。待所有數據全部得出后，便可通過實驗室進行最終計算，獲取最終結果[2]。

3工程概況

某改建公路工程，路基寬34.5m，根據施工設計要求，選擇天然砂礫作為路基填料，此類材料承載力高、密實性強，用于施工具有良好的應用效果。本工程采用分層填筑法，共分3層，每層松鋪厚度存有一定差異，為了提升施工質量，決定選取具有代表性的路段為試驗段，共200m長。經商議，最終決定路基壓實度檢測采用灌砂法。相比其他檢測方法，灌砂法應用技術較為成熟，測試結果精準、操作簡單，但在實際操作當中，操作控制難度較大，一旦出現失誤，便會產生較大誤差。為了進一步提升檢測結果精度，應規范灌砂法試驗流程[3]。具體如下：

3.1試驗流程

第一，根據表面沉降控制法原理，在試驗段上選擇一塊50cm×50cm尺寸平整表面，做好清理工作。

第二，開啟灌砂筒，砂自由流入基板中孔，待砂停止下流后，關閉灌砂筒，稱取筒內砂重量，精確度達到1g。

第三，去除基板，回收剩余量砂，并清理干凈。隨后放回基板，沿著基板中孔鑿洞，取出洞內松散材料，并稱量，用于試樣備用。

第四，選取有代表性的樣品，測定其含水率。

第五，在孔洞安裝基板，中心處安裝灌砂筒，確保灌滿的砂和試洞高度一致。啟動灌砂筒灌砂，待砂不流動即可關閉。去除灌砂筒，并對剩余砂稱量，在此期間，不得隨意碰觸灌砂筒，盡可能避免振動。

第六，小心取出灌砂筒內量砂，可后期重復使用。

3.2試驗結果

（1）含水量。經試驗分析，由于土層表面積較大，存在水分蒸發情況，相比最佳含水率，應保證實測含水率較大，才能取得良好的碾壓效果。

（2）松鋪系數。經灌砂法試驗分析表明，碾壓路基之后，路基測點的壓實度均超過96%，與路基規范要求相符。當路基壓實度在97%～99%時，本工程碾壓5遍即可達到此目的。

3.3控制重點

（1）試驗地點的選擇。灌砂試驗對試驗檢測地點要求較為嚴格，需要選取地勢平坦路段，保證設備運行穩定。本工程試驗采用50cm×50cm尺寸，待放置基板后，尺寸不大，可保證設備的穩定性。

（2）試洞控制。試洞開挖前，要先確定好尺寸、形狀，保證滿足規定要求。確保試洞壁垂直，避免產生階梯情況。若出現傾斜，勢必會對量砂流動性造成不利影響，最終影響到整個測量結果的準確性。因此要求有效控制試洞深度，一般需要保證測定的試洞深度和標定灌之間保持一致，避免混入下層材料當中。要求試洞的形狀與標定灌的形狀保持一致，避免出現下小上大等問題，一旦出現此類問題，勢必會對標定灌和量筒砂的密度造成影響，從而影響測定結果，導致路基壓實度值存在偏小或偏大[4]。

（3）灌砂。灌砂前期，必須做好控制管理工作，尤其是保證灌砂筒內量砂的質量，保證滿足規定要求。量砂一般都可重復使用，在試驗后，需及時從試洞內取出，不得將洞內松散的灰土混到量砂內。為了避免灰土顆粒混到砂內，必要時可通過篩子進行篩分處理。在檢測現場，要保證量砂高度準確。通常情況下，需保證標定量砂的高度與實際量砂筒內高度相同，防止存在較大差距，影響試驗檢測結果的準確性[5]。

4結語

綜上所述，作為一種較為常用的公路路基檢測方法，灌砂法的應用必須與工程實際緊密結合，規范試驗檢測流程，避免產生失誤，保證試驗結果的真實性、科學性、有效性。只有這樣才能最大限度提升檢測質量，保證公路路基施工質量，推動公路行業持續、健康發展[6]。

參考文獻

[1] 王江麗，李海燕.灌砂法在公路路基試驗檢測中的實施思考[J].建筑工程技術與設計，2017，23（11）：5932.

[2]潘鵬，彭志云.灌砂法在公路路基試驗檢測中的實施思考[J].黑龍江交通科技，2016，39（8）：163-164.

[3]徐冬.灌砂法在公路路基試驗檢測中的應用分析[J].建材與裝飾，2019，10（2）：237-238.

[4]陳志華.灌砂法在公路路基試驗檢測中的應用[J].山西建筑，2016，42（31）：166-167.

[5]況文斌，況文浩.灌砂法在公路路基試驗檢測中的應用[J].黑龍江交通科技，2018，41（10）：239-240.

[6]王青.影響灌砂法檢測壓實度精度的幾個問題淺析[J].城市道橋與防洪，2020（3）：148-149+162，21 .

收稿日期：2021-02-03

作者簡介：王樂 （1982—），男，河南鄭州人，本科，工程師，研究方向：公路工程施工、公路工程試驗檢測。

Abstract：With the rapid development of social economy， China's infrastructure is more and more perfect， highway construction has made remarkable achievements. Subgrade is an important part of highway structure， and its bearing capacity directly determines the comfort and safety of driving. Therefore， it is of great significance to do a good job in highway subgrade detection. Sand filling method is the main method to measure the degree of compaction in engineering field， which has the characteristics of simple and rapid operation， and its application in the detection of subgrade compactness has significant effect. Based on a comprehensive grasp of the basic principle of sand filling method， this paper expounds the application process of sand filling method in subgrade detection， and finally analyzes and discusses specific cases， so as to improve the level of subgrade detection.

Key words： sand filling method; subgrade detection; basic principle