灌砂法检测路基压实度技术要点探讨

李小松汤 琨

(1.重庆市长寿区交通工程质量监督站，重庆 401220; 2.重庆市长寿区规划局，重庆 401220)

灌砂法检测路基压实度技术要点探讨

李小松1汤 琨2

(1.重庆市长寿区交通工程质量监督站，重庆 401220; 2.重庆市长寿区规划局，重庆 401220)

介绍了灌砂法的基本原理及适用范围，对量砂的选择与标定进行了研究，从选点及检测频率、试坑开挖、含水率测定等方面提出了灌砂法检测路基压实度的技术要点，以达到提高测试结果精度的目的。

灌砂法，压实度，路基，检测

路基压实是道路施工过程中的一个重要环节，路基在充分压实后能够保证足够的强度和稳定性，防止渗透并能消除沉陷，这对于道路的安全运营起着重要的作用。作为路基检验评定的关键项目，压实度的测试结果对于路基工程的验收起着举足轻重的作用。

现阶段压实度检测的标准方法是灌砂法，此方法虽然原理简单，但在现场实际操作过程中由于需要注意的细节太多而不好控制，任何一方面的不当操作都会引起较大的误差甚至是错误;又因为灌砂法所测定的压实度是检验评定的依据和将来发生质量纠纷的仲裁依据，因此也经常成为施工单位与质量检测部门之间发生矛盾的环节。

从灌砂法测定路基压实度的原理出发，深入分析操作过程中需要注意的各个环节，以达到提高测试结果准确性的目的，更好的用于指导路基施工质量的检验评定。

1 灌砂法的基本原理及适用范围

灌砂法的基本原理就是利用粒径均匀一致的标准砂，用体积置换的方法将试坑内的材料置换出来，算出试坑的体积，同时现场测试集料的含水率，即可求出试样的实测干密度。现场实测的干密度与室内标准击实试验所得最大干密度的比值即为该点的压实度。

JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中明确规定: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;但不适用于填石路基等有大孔洞或大孔隙的材料压实度检测［1］。

2 量砂的选择与标定

砂的颗粒级配对砂的密度有较大影响，不同粒径的砂，其级配和密度存在较大差异。因此，在每次现场试验检测过程中，应采用颗粒均匀、清洁干燥的标准砂(粒径一般为 0.30 mm～ 0.60mm或0.25mm～0.50mm)，这是确保压实度检测结果具有可靠性的基础。量砂重复使用一定要严格筛选，清除混入的杂质，然后烘干重新标定其密度。

在进行量砂的标定时，首先要做到标定量砂密度所使用的灌砂桶应与现场检测所使用的灌砂桶保持一致。变换灌砂桶型号时，应重新标定量砂密度。

灌砂桶内的砂面高度、砂的总重都会对量砂的密度产生影响［2］。JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中规定:灌砂桶内砂距离筒顶的高度为15 mm。这样做的目的就是保证砂子自由下落的速度一致，从而使标定罐内砂的密实程度保持不变，量砂的松方密度就不会受到影响。在实际操作过程中，对于灌砂桶内的砂距离桶顶的距离为15 mm往往不好控制，这就会导致同样的量砂在重复标定时的松方密度有较大波动。为了避免该问题的产生，根据大量的实践经验，建议在进行标定操作前在灌砂桶内壁上将15mm的位置标出，以后每次往灌砂桶加砂时到此刻度为止即可。

3 现场检测注意事项

3.1 选点及检测频率

在现场采用灌砂法进行压实度检测时，测点的选取对于最终的检测结果会产生较大的影响。选点太少就不具有客观性，不能真实反映路基的压实情况;选点太多又会导致检测工作量大大增加，同时这些试坑的位置也是薄弱点，对于路基强度的均匀性会有一定程度的影响。一般而言，路基两侧边缘处的压实度相对中间部位的压实度较低，这就存在一些相对薄弱的部位，在选点时应充分考虑到这一因素的影响，加强对路基边缘部位的检测也是非常必要的。在实际操作过程中，应严格按照JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程附录A中的检测频率进行选点检测，这样检测结果才能较客观的反映工程质量的实际情况。

3.2 试坑开挖

确定好检测位置后，首先应将检测点地面表层的浮土清扫干净，并用修土刀修理平整。只要表面凸出一点(即使1 mm)，使整个表面高出一薄层，其体积算到试坑中将影响试验结果。为了保证检测结果的精确性，应先放上基板测定一次粗糙表面所消耗的量砂，在进行计算时将该部分的质量从填满试坑的砂的质量中减去。只有在非常光滑的情况下可以省去该步骤。

放置好基板之后，可以用修土刀沿着基板外围在路基上刻划出基板的具体位置，这样做可以保证在挖坑过程中即使不小心移动了基板也能将其恢复到初始位置。

按照“先中间后边缘”的顺序开挖试坑，一定避免以边缘为支点挖洞撬起试坑内材料，致使边缘受挤密。在用凿子或螺丝刀挖坑的过程中，应避免力度过大导致坑中的材料飞溅出来。由于公路工程施工大都在夏秋时节，此时白天气温一般都较高，要特别注意防止被测材料水分蒸发导致测出的含水量偏小，因此对于挖出的材料应立即放入塑料袋中并密封好。

开挖试坑的过程中尽量做到不搅动洞壁的材料，保证洞壁的完整性。如果不慎已经搅动，但是搅动量十分小，则要将洞壁重新整平;如果搅动量过大则要废弃此试坑，在附近重新选择测试点。

3.3 试坑形状和深度

试坑的形状应该是中空的圆柱形，坑壁垂直，其深度等于该碾压层的厚度。在实际操作过程中，检测人员往往会将试坑挖成内径上大下小的不规则形状，这样最终测得的压实度会比真实值偏大。由于压路机的压实功是从压实层表面沿深度方向逐渐减小的，压实层顶部相对于底部会密实一些，因此只有将试坑挖成内径上下一致的规则形状并取出试坑内所有的材料，这样计算最终得出的压实度才能反映该碾压层真实的压实情况。最后要注意，试坑的深度应该等于测定层的厚度，但不得有下层材料混入。

3.4 含水率测定

含水率的测定是灌砂法检测压实度中非常重要的一步，只有准确测定出试坑材料的含水率，才能通过计算求出现场的实测干密度。含水率测定最准确的方法是烘干法，但由于现场检测时条件所限，往往采用酒精燃烧法进行含水率检测。首先应当明确，对于含有机质的土壤不适合采用该法，原因就在于酒精在燃烧过程中会将有机质燃烧掉而使最终结果不准确。

对于采用酒精燃烧法进行含水率测定的土壤，首先取样应有代表性，建议将挖坑取出的材料搅拌均匀后采用四分法取样;其次就要求酒精的浓度满足规范要求;第三在酒精燃烧土样的过程中，要防止铝盒内试样“嘣”出铝盒，每一土样至少燃烧三次，直至质量不再发生变化为止，然后求出试样的含水率。

3.5 试坑灌砂

相关试验表明，在现场测试时灌砂桶中砂面高度和重量与室内进行标定时保持一致，能够大大提高检测数据的准确性。因为灌砂桶内砂的高度不同，这样标准砂对于孔底的压强就不同，从而导致砂从孔底流出的速度不同，最后的结果就是砂的密实程度会发生变化。

对同一体积的试坑进行灌砂时，如果灌砂桶内砂的高度较高，灌砂时流出的砂量较大;如果灌砂桶内砂的高度较小，灌砂时流出的砂量较小。前面已经指出，在进行量砂标定时，在灌砂桶内壁上将距离灌砂桶顶部15 mm的位置标出，这样就能保证灌砂桶内砂的质量是一个定值。

开始灌砂后，不得碰动灌砂桶，更不能去敲打灌砂桶，应该让砂自由流入试洞内，操作要一次完成，不可进行两次灌砂。关于灌砂的结束时间，JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中的描述是:“直到储砂桶内的砂不再下流时，关闭开关，仔细取走灌砂桶”，通过在现场大量的试验检测表明，当灌砂桶内边缘处的标准砂不再流动后再等几秒钟时间，才可关闭开关停止灌砂。如果提前结束灌砂，势必导致灌入的标准砂质量偏少，从而导致测得的压实度值偏大。

3.6 其他注意事项

由于灌砂法消耗的标准砂数量比较大，因此在实际施工检测过程中所用量砂经常都是重复使用的，使用过的量砂从试坑中取出时不可避免的会与被测材料接触，从而使量砂中混入被测材料的细小颗粒;另外，量砂在与被测材料接触后其含水率也会发生变化。因此，量砂如果需要重复使用的话，一定要过筛洗净、烘干，并放置一段时间，使其与空气湿度达到平衡后再用，否则将会影响量砂的密度。

在有风的天气环境下进行灌砂试验，应将天平放在避风处进行称量，或者采用挡板围挡住天平以保证称量数据的准确性。

4 结语

灌砂法作为现场检测路基压实度最常用的试验方法，其原理简单，但实际操作过程中往往受较多因素的影响，任何细节上的操作不当都可能导致最终的试验结果不准确，不能真实的反映路基的压实情况。只有按照规范的要求严格操作，注意以上提到的各个细节，才能从根本上提高现场测试的准确性与精度，得出准确真实的试验数据，从而客观真实的反映路基的压实情况。

［1］ JTG E60—2008，公路路基路面现场测试规程［S］.

［2］ 孙衍泉.灌砂法检测路基压实度技术要点［J］.中国高新技术企业，2009(16):156-157.

［3］ JTG F80/1—2004，公路工程质量检验评定标准［S］.

［4］ 李 浩.浅析影响灌砂法检测压实度准确度的因素［J］.福建建设科技，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，工程师; 汤 琨(1982-)，女，工程师