李　輝

摘要本文針對路基路面實驗檢測方法——灌砂法的實驗方法等問題，進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞灌砂法；路基壓實度；檢測

在路基工程中，基壓實度是一個非常重要的質(zhì)量評定指標(biāo)。但對于無凝聚性的純砂或略具粘性的砂性土來說，有些人認(rèn)為純砂路基很難進(jìn)行壓實度檢測，因而單憑經(jīng)驗施工，沒有進(jìn)行壓實度檢測，這其實是路基施工中的一個誤區(qū)。路基現(xiàn)場壓實度檢測主要檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子法、水袋法等檢測方法。本文主要探討如何運用灌砂法進(jìn)行路基壓實度檢測。

1灌砂法適用范圍

本試驗法適用于現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土和礫類土的密度。試樣的最大粒徑不得超過15mm，測定密度層的厚度為150～200nun。(1)當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用?100mm的小型灌砂筒測試。(2當(dāng)集料的粒徑等于或大于15mm,但不大于40ram,測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應(yīng)用?150mm的大型灌砂筒測試。

2儀具與材料

2.1灌砂筒：有大小兩種，根據(jù)需要采用，型式和尺寸。儲砂筒底中心有一個圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口，直徑與儲砂筒的圓孔相同。漏斗焊接在一塊鐵板上，鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接。儲砂筒筒底與孺斗之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)鐵板上也有一個相同直徑的圓孔。

2.2金屬標(biāo)定罐：用薄鐵板制作的金屬罐，上端周圍有一罐緣。

2.3基板：用薄鐵板制作的金屬方盤，盤的中心有一圓孔。

2.4玻璃板：邊長約500～600mm的方形板。

2.5試樣盤：小筒挖出的試樣可用鋁盒存放，大筒挖出的試樣可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盤存放。

2.6天平或臺秤：稱量10-15kg，感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度，對細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。

2.7古水量測定器具：如鋁盒、烘箱等。

2.8量砂：粒徑0.30～0.60mm及0.25～0.50清潔干燥均砂，約2040g，使用前須洗凈、烘干，并放置足夠長的時間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡。

2.9盛砂的容器：塑料桶等。

3室內(nèi)標(biāo)定

3.1儲砂筒中砂面高度、砂的總重對量砂密度的影響

《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ 051-93)中對簡內(nèi)砂的高度和質(zhì)量都做了明確規(guī)定。筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌進(jìn)標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實程度也不同，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(yán)格控制；另外，筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。每次標(biāo)定及以后的試驗都維持這個質(zhì)量不變。因為標(biāo)定時，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(zhǔn)確性。實踐證明，現(xiàn)場測試時，儲砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2標(biāo)定罐深度對量砂密度的影響

通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減1cn，砂密度大約降低1.2％?？梢娖渖疃炔煌瑢ι懊芏扔绊戄^大。因此?，F(xiàn)場試洞深度應(yīng)盡量與室內(nèi)標(biāo)定罐深度一致。

3.3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，故每次檢測使用時量砂必需采用標(biāo)準(zhǔn)砂(0.30～0.60mm或0.25～0.50mm)，而且要保持砂的潔凈干燥。

4試驗方法與步驟

4.1標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量

4.1.1在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內(nèi)裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝入筒內(nèi)砂的質(zhì)量ml，準(zhǔn)確至1g。軸以后每次標(biāo)定及試驗都應(yīng)該維持裝砂高度與質(zhì)量不變。

4.1.2將開關(guān)打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(可等于標(biāo)定灌的容積)，然后關(guān)上開關(guān)，稱灌砂筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量m5，準(zhǔn)確至1g。

4.1.3不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移至玻璃板上，將開關(guān)打開，讓砂流出，直到筒內(nèi)砂不再下流時，將開關(guān)關(guān)上，并細(xì)心地取走灌砂筒。

4.1.4收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂。準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂m2。

4.1.5重復(fù)上述測量三次，取其平均值

4.2標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量

4.2.1 用水確定標(biāo)定罐的容積v，準(zhǔn)確至1mL。

4.2.2 在儲砂筒中裝入質(zhì)量為m１，的砂，并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上，將開關(guān)打開，讓砂流出，在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時。將開關(guān)關(guān)閉。取下灌砂筒，稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m3,準(zhǔn)確至1g。

4.2.3按式(9.5)計算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量ma：

4.2.4重復(fù)上述測量三次，取其平均值。

4.2.5按式(9.6)計算量砂的單位質(zhì)量：

4.3試驗步驟

4.3.1在試驗地點，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

4.3.2將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時，則將盛有量砂m5，的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關(guān)打開，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。取下灌砂筒，并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量m6，準(zhǔn)確至1g。當(dāng)需要檢測厚度時，應(yīng)先測量厚度后再進(jìn)行這一步驟。

4.3.3取走基板，并將留在試驗地點的量砂收回，重新將表面清掃干凈。

4.3.4將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處)，沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞過程中，應(yīng)注意勿使鑿出的材料丟失，并隨時將鑿出的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)，也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出。對土基或基層，為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā)，可分幾次稱取材料的質(zhì)量。全部取出材料的總質(zhì)量為m。準(zhǔn)確至1g。

4.3.5從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品，放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中，測定其含水量(w，以％計)。樣品的數(shù)量如下：用小灌砂筒測定時，對于細(xì)粒土，不少于100g；對于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測定時，對于細(xì)粒土。不少于200g；對于各種中粒土，不少于1000g；對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，宜將取出的全部材料烘干，且不少于200％，稱其質(zhì)量md，準(zhǔn)確至1g。當(dāng)為瀝青表面處治或瀝青貫入結(jié)構(gòu)類材料時，則省去測定含水量步驟。

4.3.6將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂質(zhì)量m1)，使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)。小心取走灌砂筒，并稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量m4，準(zhǔn)確到1g。

4.3.7如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③的操作。在試洞挖好后，將灌砂簡直接對準(zhǔn)放在試坑上，中間不需要放基板。打開筒的開關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間，應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時，關(guān)閉開關(guān)，小心取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質(zhì)量m4，準(zhǔn)確至1g。

4.3.8仔細(xì)取出試筒內(nèi)的量砂，以備下次試驗時再用，若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)該重新烘干、過篩，并放置一段時間，使其與空氣的濕度達(dá)到平衡后再用。