摘要：保證路基應有強度和穩定性的最經(jīng)濟有效的技術(shù)措施是路基壓實(shí)，而現場(chǎng)路基壓實(shí)的質(zhì)量通常用壓實(shí)度來(lái)衡量。路基壓實(shí)度的檢測有環(huán)刀法、灌砂法、核子密度儀法等試驗方法，而灌砂法是路基壓實(shí)度檢測中最常用的試驗方法，適用于現場(chǎng)測定細粒土、砂類(lèi)土和礫類(lèi)土的密度。文章根據路基工程中壓實(shí)度檢測的實(shí)踐經(jīng)驗，綜合考慮了影響灌砂法檢測路基壓實(shí)度精確度的各個(gè)相關(guān)因素，對如何保證灌砂法檢測路基壓實(shí)度的精度進(jìn)行了分析與探討。

　　關(guān)鍵詞：灌砂法；檢測；路基；最大密度；含水量

　　一、路基檢測方法概述

　　保證路基應有強度和穩定性的一項最經(jīng)濟有效的技術(shù)措施是路基壓實(shí)，而現場(chǎng)路基壓實(shí)的質(zhì)量通常用壓實(shí)度來(lái)衡量。路基壓實(shí)度的檢測有環(huán)刀法、灌砂法、核子密度儀法等試驗方法，而灌砂法是路基壓實(shí)度檢測中最常用的試驗方法，適用于現場(chǎng)測定細粒土、砂類(lèi)土和礫類(lèi)土的密度。灌砂法雖簡(jiǎn)單易學(xué)，但影響測試結果的因素較多，如果掌握不好，容易引起較大誤差或錯誤。如何保證灌砂法檢測路基壓實(shí)度的精度，作者結合近幾年在幾條公路上的實(shí)踐經(jīng)驗對這方面進(jìn)行了分析與探討。

　　二、土的最大干密度的確定

　　壓實(shí)度就是土在壓實(shí)后達到接近最大干密度的程度，施工壓實(shí)度公式：

　　K=ρd /ρc ×100

　　式中：K——測設地點(diǎn)的施工壓實(shí)度（％）；

　　ρd——試樣的干密度（g/cm³）；

　　ρc——由擊實(shí)試驗得到的試樣的最大干密度（g/cm³）。

　　試樣最大干密度ρc 的值通過(guò)擊實(shí)試驗方法來(lái)確定，而且土質(zhì)不同它的值也不相同。

　�。ㄒ唬�擊實(shí)試驗方法的選取

　　《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004）中明確規定，路基壓實(shí)度以重型擊實(shí)試驗法為準。

　　現在各國使用的擊實(shí)試驗方法分為輕型擊實(shí)試驗法和重型擊實(shí)試驗法，兩種擊實(shí)試驗法的差異主要是擊實(shí)功能的差別，重型擊實(shí)試驗法的單位擊實(shí)功比輕型擊實(shí)試驗法要提高4.5倍，這樣對同樣的土質(zhì)來(lái)講，采用重型擊實(shí)試驗法時(shí)其最大干密度提高（經(jīng)試驗一般可提高6％～20％）。但有的施工單位卻仍使用輕型擊實(shí)試驗法，這樣得出的最大干密度值比實(shí)際要小，導致計算得到的壓實(shí)度值偏大。

　�。ǘ�）不同類(lèi)土最大干密度的確定

　　不同性質(zhì)的土其最大干密度差別很大，因此應嚴格按規范中相關(guān)規定來(lái)確定不同土類(lèi)、不同取土場(chǎng)的土的最大干密度。有些施工單位及監理單位為了省事，施工段中僅用一個(gè)或極少數幾個(gè)最大干密度值，當用土數量、土類(lèi)發(fā)生變化和取土場(chǎng)更換時(shí)也不去重新做擊實(shí)試驗來(lái)確定該類(lèi)土的最大干密度，而是仍采用原來(lái)的試驗值，這樣所選取的最大干密度已經(jīng)沒(méi)有了代表性，從而使計算得到的壓實(shí)度不能真正反映實(shí)際壓實(shí)質(zhì)量。

　　三、灌砂筒的選用

　　施工中用灌砂法測定壓實(shí)度時(shí)，應符合下列規定：

　　1．當集料的最大粒徑小于13.2mm，測定層的厚度不超過(guò)150mm時(shí)，宜采用φ100mm的小型灌砂筒測試。

　　2．當集料的最大粒徑等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，測定層的厚度不超過(guò)200mm時(shí)，應用φ150mm的大型灌砂筒測試。

　　3．如集料的最大粒徑超過(guò)31.5mm，則應相應地增大灌砂筒和標定罐的尺寸，灌砂筒的直徑以200mm或大于200mm為宜。

　　目前市面上只有φ150mm的大型灌砂筒和φ100mm的小型灌砂筒兩種，工地上普遍應用φ150mm的灌砂筒，它的測深為150mm，其所測壓實(shí)度僅為這150mm的壓實(shí)度。但是近幾年壓實(shí)機械壓實(shí)功能增大，相應的壓實(shí)層厚度往往超過(guò)200mm左右，而且路基填方如為礫類(lèi)土，最大粒徑往往超過(guò)31.5mm，如果再繼續用φ150mm的灌砂筒測出的壓實(shí)度結果的準確性就可想而知了，這就需要相關(guān)部門(mén)制定出新的灌砂筒標準來(lái)適應各種路基填料的要求。

　　四、量砂松方密度的標定

　�。ㄒ唬﹥ι巴仓猩懊娓叨�、砂的總重對量砂密度的影響

　　《公路土工試驗規程》中對筒內砂的高度和質(zhì)量都做了明確規定。筒內砂的高度與筒頂的距離不超過(guò)15mm，原因是不同高度的砂，其下落速度不同，因而灌進(jìn)標定罐內砂的密實(shí)程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，儲砂筒中砂面高度必須嚴格控制。另外，筒內砂的質(zhì)量準確至1g，每次標定及以后的試驗都維持這個(gè)質(zhì)量不變，因為標定時(shí)，只要砂總重相同，即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而提高量砂使用的準確性。實(shí)踐證明，現場(chǎng)測試時(shí)，儲砂筒中砂面高度和重量與室內標定時(shí)保持一致，大大提高了檢測數據的準確性。

　�。ǘ�）標定罐深度對量砂密度的影響

　　砂的密度隨著(zhù)標定罐深度的變化其數值有較明顯的變化�！豆�路土工試驗規程》中說(shuō)明：標定罐深度減少2.5cm，砂的密度約降低1％�，F在假定土樣最大干密度為1.78g/cm³，灌砂筒和砂的總質(zhì)量為7000g，錐體及基板和粗糙面間砂的總質(zhì)量為850g，灌砂后筒和砂的質(zhì)量為3100g，濕土重4000g，含水量10％，如果采用20cm標定罐標定的砂的密度1.433g/cm3，得出碾壓層的壓實(shí)度為96.0％，如果采用15cm標定罐來(lái)標定砂的密度，其數值應該是1.405g/cm³，那么，此時(shí)壓實(shí)度為94.1％。由此看來(lái)，對于同一個(gè)試坑，采用不同標定罐標定的砂密度，對壓實(shí)度數值產(chǎn)生了較大影響。因此，現場(chǎng)試洞深度應與室內標定罐深度一致。

　�。ㄈ�）量砂的顆粒級配組成對量砂密度的影響

　　不同顆粒粒徑組成的砂，其級配不同，密度也明顯不同，故每次檢測使用時(shí)量砂必須采用粒徑0.25～0.50mm 或0.30～0.60mm的標準砂，而且要保持砂的潔凈干燥，如果重復使用時(shí)一定要注意晾干，篩除雜質(zhì)，并且經(jīng)常標定，否則影響量砂的松方密度。

　　由上述可見(jiàn)，儲砂筒砂面高度、砂的總重、標定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標定準確與否，將影響路基壓實(shí)度的檢測精度。所以，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測之前，標定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。

　　五、現場(chǎng)檢測注意事項

　�。ㄒ唬┰嚳訑盗�、位置、深度、形狀的選擇

　　1．檢測點(diǎn)數量。施工單位在完成每一壓實(shí)層后應該首先自檢，自檢頻率按照技術(shù)規范的規定進(jìn)行全頻率試驗。依據《公路路基施工技術(shù)規范》中的規定：檢驗頻率為每1000m2至少檢驗2點(diǎn)，不足1000m²時(shí)檢驗2點(diǎn)，必要時(shí)可根據需要增加檢測點(diǎn)。灌砂法檢測每點(diǎn)需要操作時(shí)間約15min，如果以報檢寬度為30m 的路基為例，即使每天只報檢500m，每天的報檢面積為15000m²，需要檢測點(diǎn)數為30個(gè)點(diǎn)，需要時(shí)間約為7.5h，僅僅自檢的現場(chǎng)操作就需要如此漫長(cháng)的時(shí)間，如果再加上現場(chǎng)監理抽檢時(shí)間，那就更長(cháng)，這就需要現場(chǎng)監理、施工單位自檢和抽檢一塊進(jìn)行。

　　2．試坑的位置。檢測點(diǎn)地表面處理要平，只要表面凸出一點(diǎn)（即使1mm），使整個(gè)表面高出一薄層，其體積便算到試坑中去了，將影響試驗結果，因此除非非常的平，否則應先放上基板測定一次粗糙表面消耗的量砂。必須注重對薄弱點(diǎn)的檢測，由于工程結構的特殊性，一般路基中間部位的壓實(shí)度較兩側接近路邊緣處壓實(shí)度高，所以加強對路基邊部的檢測也是非常必要的。

　　3．試坑的深度。按照《公路路基路面現場(chǎng)測試規程》要求，試坑的深度應該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。一般情況下每壓實(shí)層厚度約為15cm，所以試坑深度也應該為15cm。由于現場(chǎng)操作時(shí)，挖坑這道工序往往由工地務(wù)工人員完成，其挖坑深度經(jīng)常達不到要求。壓路機在碾壓過(guò)程中其應力分布呈倒三角形，所以就每一壓實(shí)層而言，越向下的部位其壓實(shí)度越小。因此，坑的深度不夠，將導致測得的壓實(shí)度值偏大。

　　4．試坑的形狀。試坑的形狀應該是圓柱體，坑洞周壁應豎直，但實(shí)際操作中會(huì )出現上大下小或上小下大的情形，這樣形狀的試坑導致測得的壓實(shí)度值偏大或偏小。

　�。ǘ�）土的含水量的測定

　　含水量試驗最準確的方法是烘干法，在測定中粒土和粗粒土的含水量時(shí)，不能僅取其中的細粒土，因為它無(wú)代表性。用酒精法測含水量與土類(lèi)有關(guān)，因該種方法測含水量會(huì )由于將土壤中的有機質(zhì)燃燒掉而產(chǎn)生誤差，另外，潮濕的黏性土難于粉碎，也使酒精法的精度降低。路基經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬，路基表面含水量偏低，所以，在做含水量時(shí)，應將試坑內取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再測含水量。在鑿洞過(guò)程中，應隨時(shí)將鑿松的土取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)。

　　六、結語(yǔ)

　　文章對灌砂法技術(shù)要點(diǎn)的提出，從根本上解決了壓實(shí)度檢測結果的不準確性，對提高路基壓實(shí)度檢測的精確度，加強路基壓實(shí)度監控將起到重要作用。

　　參考文獻:

　　[1]公路路基路面現場(chǎng)測試規程（JTG E60-2008）[S]．北京：人民交通出版社，2008．

　　[2]公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）[S]．北京：人民交通出版社，2004.

　　[3]公路土工試驗規程（JTG E40-2007）[S]．北京：人民交通出版社，2008．

　　作者簡(jiǎn)介：孫衍泉（1973-），男，山東肥城人，山東省肥城市公路局工程師，研究方向：公路施工技術(shù)。