灌砂法检测压实度的要点

张卫群 孔美英

（南京市栖霞区公路管理站，江苏，南京，210028）

灌砂法检测压实度的要点

张卫群 孔美英

（南京市栖霞区公路管理站，江苏，南京，210028）

灌砂法是目前很多工程现场测定压实度的主要方法,表面看上去简单，但实际操作时常常不好掌握，容易引起较大误差，经常引发质量检测、监督部门与施工单位之间争议，本人经过长期的实践，现对灌砂法的重要细节进行的分析。

灌砂法；压实度；检测；要点

一、灌砂法基本原理

利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

计算公式：试样干密度/最大干密度=压实度

二、适用范围

灌砂法适用于在现场测定基层或底基层、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度检测，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层密度和压实度检测。但不适用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测

三、最大干密度确定

最大干密度是压实度评定的基准值.施工单位应与监理单位共同取样,并取有代表性的试样,做比对试验。不同性质的土其最大干密度差别很大。有些单位为了省事，当用土土类发生变化和取土场更换时，仍采用原来的试验值，从而使计算得到的压实度不能真正反映实际压实质量。

四、灌砂筒的选用： 根据集料的最大粒径选用灌砂筒

1、当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的灌砂筒测试。

2、当集料的最大粒径在13.2mm～31.5mm，测定层的厚度小于200mm时，应用φ150mm的灌砂筒，工地上普遍应用这类灌砂筒。

3、如集料的最大粒径超过 31.5mm，灌砂筒的直径以 200mm或大于200mm为宜。

五、量砂的选用

量砂要求粒径为0.25～0.50mm或0.30～0.60mm的ISO标准砂。使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的温度达到平衡。量砂如果重复使用，一定要注意凉干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。不同颗粒粒径组成的砂，密度也明显不同，故每换一次量砂时都必须要重新测定。试验前的量砂根据施工用量准备充足，切勿临时换砂又不做标定而使用以前的数据。

六、室内量砂标定

标定灌砂筒主要是标定锥体砂重和标准砂的密度，这两个数值将在灌砂试验中作为定值使用，标定工作必须引起足够的重视。

1、标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量 .

（1）在灌砂筒筒口高度15㎝左右,向灌砂筒内装砂至距离筒顶 15mm左右为止.称取装入筒内砂的质量 m1.以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变. 原因是不同高度的砂，其下落速度不同，因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同。标定时必须使用工地拟用型号的灌砂筒标定量砂密度，而且在变换灌砂筒时应重新标定量砂密度。

（2）将开关打开到最大处,让砂自由流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(或等于标定罐的容积),然后关上开关.

（3）不晃动储砂筒的砂,轻轻地将罐砂筒移至玻璃板上,将开关打开,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,等十几秒钟,再将开关关闭, 因为我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况，而且砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。如果提前关闭，势必导致流出的标准砂质量偏少。然后细心地取走灌砂筒.

（4）收集并称量留在玻璃板上的砂,也就是填满筒下部圆锥体的砂( m2).

（5）重复上述测量三次,取其平均值.

2、标定量砂的密度.

（1）用水确定标定罐的容积 V .

（2）在储砂筒中装入质量为 m1的砂,并将灌砂筒放在标定罐上,将开关打开,让砂流出.直到储砂筒内的砂不再下流时, 将开关关闭,称取筒内剩余砂的质量m3.

（3）计算填满标定罐所需砂的质量ma=m1- m2- m3（4）计算量砂的密度rS= ma/ V

七、现场测试步骤

1、选点及检测频率

（1）选点位置一般应在所检路段的一个横断面上、每一设计车道内选择一点。由于工程结构的特殊性，一般路基中间部位的压实度较两侧接近路边缘处压实度高，所以加强对路基边部的检测也是非常必要的。若发现有个别点压实度较低时，可在该试坑约 5cm的位置旁边再选点进行检测。

（2）检测频率太少，没代表性，很难反映实际情况；选点太多，浪费时间，降低工作效率,而且破坏了施工层。施工单位自检频率为每1000m2至少检验2点，不足1000m2时检验2点，必要时要增加检测点。

2、灌砂试验操作

（1）在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积.

（2）将基板放在平坦表面上,当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂( m5)的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关.取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量( m6)。

（3）取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净.

（4）将基板尽量放在原处,沿基板中孔凿洞.试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形。试洞的深度应为整个碾压层的厚度，不能只取上部或取到下一个碾压层中。挖出的试坑土中有较大石块，而做该土场的标准击实试验时，，可在灌砂前将挖出的较大石块放入试坑洞底，挖出的该石块不计入挖出的湿土重中；或重新选点，切勿将超粒径填料一半留在试坑中就进行灌砂。

在凿洞过程中,应注意不使凿出的材料丢失和水份的蒸发, 随时将凿松的的材料取出装入塑料袋中或大试样盒内,；同时防范有的施工单位检测人员为达到提高压实度的目的，偷偷往试料中加填料。最后将洞内的全部凿松材料取出.称取材料的总质量为 mw.

（5）从挖出的全部材料中取有样测定其含水量。

现场含水量的检测结果直接影响到压实度的检测结果。所以含水量的检测至关重要的一步。 路基经过风吹日晒，路基表面含水量偏低，因此，应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌，然后再取有代表性的样品放在铝盒或洁净的搪瓷盘中测定含水量，在测定中粒土和粗粒土的含水量时，不能仅取其中的细粒土，因为它无代表性。

注:当为沥青表面处治或沥青贯入式结构类材料时,则省去测定含水量步骤 .

（6）将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒中砂面高度和质量m1与室内标定时保持一致。),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内,在此期间,应注意勿碰动灌砂筒.直到储砂筒内的砂不再下流时, 还需要等十几秒钟再关闭开关,仔细取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量( m4).注:当需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤.

（7）如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,可省去( 2 )和( 3 )的操作.仔细取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量( m′4) .

（8）用一个0.60mm的筛子把从试坑中回收的量砂过筛，经常对重复使用的量砂进行标定，确保测定数据的准确性。

（9）含水量的检测

含水量试验最准确的方法是烘干法。在施工现场一般采用快速检测方法，即酒精燃烧法检测细粒土的含水量。因该种方法测含水量会将土壤中的有机质燃烧掉，另外，潮湿的黏性土难于粉碎，也使酒精法的精度降低，导致检测误差较大.

八、结语

灌砂法试验过程中，影响检测结果的因素很多，要经过多次实践总结经验,认真对待每个环节,才能得到比较准确的有效的数据,为施工提供可靠的依据。

[1] 公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2] 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 公路土工试验规程（JTG E40-2007）[S].北京：人民交通出版社，2008.

TU414

1674-3954（2011）03-0339-02

张卫群（1971-），男，江苏南京人，大专, 一级建造师,江苏省南京市栖霞区公路管理站，长期在施工现场从事公路与桥梁工程的施工管理和工程招投标工作。孔美英（1972-），女，江苏泰州人，本科,学士,一级建造师，试验检测工程师,江苏省南京市栖霞区公路管理站，长期在施工现场从事公路与桥梁工程的质量控制、监督和试验检测工作。