浅谈灌砂法在密度试验中的一种应用

高晨珂刘淑静单巍巍（.西安思源学院 陕西 西安 70038；.安徽省交通规划设计院 安徽 合肥 30000）

浅谈灌砂法在密度试验中的一种应用

高晨珂1刘淑静1单巍巍2
（1.西安思源学院 陕西 西安 710038；2.安徽省交通规划设计院 安徽 合肥 230000）

本文根据现行灌砂法测定密度试验方法和原理提出一种试验方法，并将两者结果进行分析，旨在为类似案例提供参考。

灌砂法；检测；干密度

1 前言

检测路基路面压实度的基本原理为检测现场材料压实后的干密度与该材料的标准干密度，通过两者之比确定路基路面的压实度。灌砂法由于其工艺简单，能检测路基和中低级路面多个部位的密度和压实度，因此被广泛应用于公路施工检测中。

灌砂法是利用均匀颗粒的砂，由一定高度下落到规定容积的试筒或试洞内，通过单位重不变的原理来测量试筒或试洞的容积。具体说来，是用标准砂来置换试洞中的集料，根据标准砂密度求得集料的密度，并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

但在实际试验中，灌砂法的操作过程繁琐复杂，原理虽然简单，操作过程费时费力，数据和操作过程受人为因素影响大，其中一步出错对结果影响很大，因此对试验人员的试验能力要求较高。本文基于灌砂法现行试验方法，根据灌砂法试验原理，结合实际，简述一种较为简易的试验过程。

测点 方法量砂密度（g）干密度（cm从试洞内取出的沙土质量（g）含水量（%）填满试洞所需砂的质量（g）湿密度（cm 3 g）3 g）cm31# 2 1.52 2237 1971 16.5 1.73 1.48 1 1.51 2229 1980 16.5 1.70 1.46 2# 2 1.52 2158 2052 16.3 1.60 1.37 1 1.51 2179 2022 16.3 1.63 1.40 3# 2 1.52 2531 2341 13.1 1.64 1.45 1 1.51 2559 2321 13.1 1.66 1.47

2 基本原理

检测砂土的密度：

式中， tm 为从试洞内取出的全部沙土的质量，单位g； m 为填满试洞所

b需标准砂的质量，单位g；ω为取出的砂土样的含水量；sρ为标准砂的密度，单位3cm g ，求法如下。

标准砂的密度：

Ma为灌满标定罐所需的标准砂的质量，单位g；V为标定罐的体积，单位cm3

3 操作步骤

3.1 仪器设备

见《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60 －2008)，此处不再赘述。

3.2 试验步骤

根据上述基本原理，操作步骤仍根据《公路路基路面现场测试规程》（下述规程），有所简化，操作过程简述如下：

①称取标定罐质量；

②向灌沙桶装沙至桶顶15mm左右；

③将标定罐置于灌砂筒下方，打开灌砂筒开关让沙自由流出，直至沙不再流出时关闭开关；

④用钢尺小心地刮去标定罐上部多余标准砂，称取装满量砂的标定罐质量，则aM；

⑤测定标定罐体积V，此方法同规程；

⑥将基板放在清扫干净的测点上，沿基板中孔凿洞在凿洞过程中将凿松的材料取出装入塑料袋中（保持水分），试洞深度等于测定层厚度，称取每次取出的松动材料的质量，全部材料总质量tm；

⑦从挖出的全部材料中取出有代表性的去测其含水率ω；

⑧在试洞挖好后将灌沙桶放在试坑上，打开开关让沙流入试坑，停止时关闭开关，称取灌砂筒前后质量，可得填满试洞所需量砂质量bm。

4 结果比较

表2 试验结果比较

为测试上述灌砂法的检测效果，选择同一处场地，在同一处测点处，分别采用规程所述标准灌砂法试验和本文所述灌砂法分别进行密度试验，并对其试验结果进行分析。

本文选择测试地点为陕西省西安市某地，三个测点1#、2#、3#进行试验。

为描述方便，将按照规程的灌砂方法称为方法1，将本文所述方法称为方法2。试验数据及结果见表1，并对结果进行分析，见表2.

从表中数据可以看出，由方法1和方法2测出量砂密度分别为1.51g/cm3、1.52g/cm3，相差0.66%；在1#测点处测出的土样干密度分别为1.46g/cm3、1.48g/cm3，相差百分数-1.37%；2#测点处测出的土样干密度分别为1.40g/cm3、1.37g/cm3，相差百分数2.14%；1#测点处测出的土样干密度分别为1.47g/cm3、1.45g/cm3，相差百分数1.36%。

表1 方法1与方法2试验数据及结果

根据上述分析，采用方法1和方法2测出土样的湿密度和干密度差值均不超过5%，在允许误差范围之内。因此，在初步确定土样密度及压实度的情况下，采用方法2可以满足试验要求。

5 结论

用灌砂法测定现场压实度实际操作起来复杂繁琐，要求操作人员懂得该试验的基本原理，采用简易的方法2可以用于初步确定土样密度及压实度的情况，试验中应严格控制每一个操作步骤，尽量减少由于操作所引起的误差，使检测结果与现场实际结果相符合，进而更好地指导工程施工。

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

[3]靳宏利.浅谈现场灌砂法试验误差及纠正措施[J].公路交通科技应用技术版.2012,9

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1007-6344（2016）04-0041-01