关于灌砂法检测路基压实度的影响因素

关于灌砂法检测路基压实度的影响因素

王小亮

海南省交通工程检测中心  海南省 海口市  571199

摘要：路基是公路结构重要的组成部分，为保证高速公路路基强度及稳定性，必须加强路基压实处理和控制，并通过压实度指标衡量路基压实质量。常用的压实度检测方法包括挖坑灌砂法、环刀法、核子密度仪等。灌砂法适用于细粒土、砂类土、砾类土压实度检测以及其他多种换填材料的路基压实度检测，其操作简便，测量结果准确，影响检测精度的因素较多，若疏于控制，将增大测量结果误差。

关键词：灌砂法检测；路基压实度；影响因素

一、灌砂法检测原理

灌砂法主要利用粒径0.3-0.6mm或0.2-0.5mm的清洁干燥、粒径均匀的砂料，从设计高度自由下落至试坑内，根据单位重量不变的原理以标准砂置换试坑内的集料，并进行容积测量，根据集料实际含水率推算试样干密度。试样含水率检测结果与灌砂法检测结果有直接关系，若含水率较大，则压实度检测结果必然偏小。在检测含水率时，为避免土样水分蒸发，在该公路路基检测范围内试坑中，代表性砂性土和黏性土土样各两份，其中砂性土土样50-100g，黏性土土样30-50g，取样后迅速装入铝盒容器内，加盖后立即称量并编号。将测得的两次土样含水率均值作为该测点含水率代表值。

当含水率w<15%时，随着含水率的减小，土料的干密度提高，当含水率超过15%后，随着含水率增大，干密度反而降低。因此，该公路路基土料最佳含水率为15%。

二、灌砂法在检测路基压实度中的影响因素

由于在压实路基的过程中，如土质、压实功能(如压实遍数、机械性能、压实速度以及土层摊铺层数、摊铺厚度等)、土的含水率等因素，都会影响到路基压实的质量，因此，在施工的过程中，工作人员需要委托检测公司通过现场取样的方式，层层取样，铺一层，取一层，来验证压实度是否能够符合设计要求。检测人员根据路基工程的实际施工情况，用灌砂的方法，对现场土样取样检测，计算其压实度。在以往的实践过程中发现有几点情况，切实地影响着灌砂法的检测结果的准确性，下面对这些影响因素展开详细的分析与讨论。

1.灌砂法检测路基压实度过程中的影响因素

1.1最大干密度缺乏代表性

由于土壤的多种多样，种类不同，其干密度自然也有差异，所以在施工现场，就要求工作人员按照相关标准规定，针对不同区域、不同类型的土壤，对土样分别进行送检，测试其最大干密度和最优含水率，施工人员根据最优含水率调整现场土样的含水率，对土层进行分层、分段填筑，分层压实，同一水平层的路基材料应选用同一种材料，不得混合填筑，只有这样才能确保测得的压实度符合现场实际。但是在开展工作时，一些现场工作人员为了提升效率，节约成本，往往只选择一个施工区域进行送检检测，即便土类环境产生变化，也没有再次送检，最终干密度值只有一个，因此，测定的最大干密度不具有代表性，使计算的压实度无法真实反映施工现场实际情况。

1.2最大干密度测量方法不合理

测量最大干密度，针对不同的土样及现场施工的条件采用不同的测试方法，通常有以下两种测定方法:①轻型击实试验法，一般适用于工程上含水率比较高的土，土样含水率高，在碾压过程中容易出现弹簧现象，轻型击实接近于现场施工碾压的特点，碾压遍数相对较少;②重型击实试验法，其单位击实功要高于轻型击实试验法，在面对一样的土壤时，借助重型击实试验，可以有效提升其最大干密度。试验表明，对同一土样采用不同的击实试验方法，得到的最大干密度存在较大的差别，对最终的压实度结果有着较大的影响，所以要应用哪种击实方法，要根据工程的具体情况来定，不能盲目选用。

1.3出现压实度过百的现象

在进行现场检测的时候，检测人员取样的部位不合理，缺乏代表性，挖取的粒料粒径过大，最终会导致压实度过百的情况。还有一些检测公司在开展击实试验过程中如果没有严格遵循相关标准规定，工作人员不遵循规章制度办事，工作行为不够规范，操作随意，比如说锤击数量较少，落高不足，地面松散等情况，这些要素会直接影响到击实功，导致其与实际标准不符，最终计算的最大干密度数值较低，这些数据运用到检测过程中，也会出现压实度过百的情况。

2.灌砂试验所用标准砂的影响

2.1贮砂筒中砂面高度及砂的重量对砂密度的影响

在灌砂筒里面，对砂的高度和质量，都有严格要求，根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG3450—2019)标准规定，砂面的高度距筒顶的距离为15mm±5mm。砂面高度的不同，砂自由流下速度也不同，因此，标准砂从不同高度灌进标定罐，其密度也会产生相应的影响。在标定的过程中，对同一个灌砂筒采用相同质量的标准砂标定，就能保证该灌砂筒内标准砂在自然状态下的堆积高度，减少标定及现场试验的误差。采用灌砂法测定现场压实度前，检测人员应对每个灌砂筒下部圆锥体内标准砂的质量及量砂的密度进行标定。试验表明，采用相同的标准砂，灌砂筒内砂高度的不同，所使用的标准砂质量不一样，其测出来砂的密度也存在误差，那么对最终的压实度结果也会有影响。

2.2砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响

不同颗粒直径的砂，有着不同的试验效果，试验室通常选用颗粒直径为0．25～0．5mm的均匀砂，测试其密度，在现场试验的过程，灌砂筒所需的标准砂质量应要与标定试验时一致，且每次检测使用的砂必须为标准砂(0．25～0．05mm)，并要保持砂的清洁与干净，只有保证了灌砂筒里面砂面的重量及圆锥体内砂的质量，最终的检测数据误差才会降到最低。综上所述，砂筒中砂面高度、砂的重量、砂的颗粒级配组成等均在一定程度上影响着标准砂的密度，砂密度取值多少，直接影响着压实度的检测数据。

3.现场作业

3.1现场检测选点的影响

灌砂法适用的范围是最大粒径不得超过60mm，测定密度层的厚度为150～200mm，如果检测人员取样的部位不合理，则会影响试验结果，所以在进行现场检测的时候，如何选择检测点非常重要，在选择检测点的时候，要对检测区域进行合理划分，检测频率应满足规范要求，检测点要在划分区域随机选取，保证所采集的试验数据具有代表性，能够体现该段试验区域的整体施工质量。一旦检测出了薄弱点，就必须要在第一时间，汇报给施工现场的管理人员，使其能及时进行整改，避免出现质量隐患。

3.2试洞位置的影响

市政道路工程存在着一定的复杂性，一般情况下，路基中间受压集中的地方，压实度较高，靠近道路两侧的地方，压实度相对而言比较低，一旦某个地方压实度不够，就会影响到工程质量，甚至是会带来安全隐患;其次，选用的地面不平整，也会对检测结果产生影响，地面突起时(即使1mm)，使整个表面高出一个簿面，在测试时，由于锥体内标准砂的质量固定，计算试洞的体积会比实际采集试样的体积偏小，导致计算干密度的结果偏大，最终压实度偏高;反之地面凹陷时，压实度偏低，通常，在检测前，要先用基板测试一次粗糙表面消耗的量砂，减小试验误差。

结束语

路基的压实度是评价路基工程质量好坏的重要指标之一，只有严格把控路基压实度，保证路基的稳定性，才能延长道路的使用年限。实践证明，运用灌砂法检测路基压实度，能有效地反映道路路基的压实情况，因其影响因素诸多，所以作为检测人员，必须严格遵循灌砂试验方法的每个过程，提高试验准确定度，确保测出来的数值能真实反映施工现场实际情况。

参考文献

［1］许渊，朱亮．灌砂法现场测试土密度和压实度置换材料的选择［J］．天津建设科技，2020，30(2):60－61．

［2］吕晓曼．市政道路路基压实度的检测方法及控制要点分析［J］．建材与装饰，2017，13(27):270－271．

［3］李俊．市政道路路基压实度的检测方法及控制要点初探［J］．低碳世界，2018，8(7):334－335．