李　亮　曲　森

摘要一條公路能否經(jīng)久耐用，公路路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、堅(jiān)固性、耐久性是公路路基施工中的重要因素。而為了使路基達(dá)到這些指標(biāo)的要求就要運(yùn)用一系列的檢測(cè)方法。實(shí)踐證明，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓實(shí)的路基上是不能鋪筑路面的，這是由于未經(jīng)壓實(shí)的路基在自然因素和行車荷載的作用下必然要產(chǎn)生較大的變形和破壞。因此壓實(shí)度的檢測(cè)是這些指標(biāo)中最為重要的一項(xiàng)。本文通過(guò)室內(nèi)標(biāo)定與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合，分析了灌砂法在工程實(shí)踐中影響路基壓實(shí)度檢測(cè)的各項(xiàng)因素，以求提高檢測(cè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞灌砂法；路基壓實(shí)度；檢測(cè)；運(yùn)用

1前言

一條公路能否經(jīng)久耐用，公路路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、堅(jiān)固性、耐久性是公路路基施工中的重要因素。而為了使路基達(dá)到這些指標(biāo)的要求就要運(yùn)用一系列的檢測(cè)方法。實(shí)踐證明，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓實(shí)的路基上是不能鋪筑路面的，這是由于未經(jīng)壓實(shí)的路基在自然因素和行車荷載的作用下必然要產(chǎn)生較大的變形和破壞。因此壓實(shí)度的檢測(cè)是這些指標(biāo)中最為重要的一項(xiàng)。

灌砂法是路基壓實(shí)度檢測(cè)方法之一，這一方法的基本原理是利用顆粒均勻的標(biāo)準(zhǔn)砂測(cè)量試坑的體積，通過(guò)與試坑中所挖的填料換算路基的壓實(shí)度。次方法是檢測(cè)壓實(shí)度方法中最為復(fù)雜的一種，在理論的運(yùn)用和實(shí)際操作中往往不能準(zhǔn)確的理解和掌握，并且在試驗(yàn)中會(huì)引起較大的誤差影響路基壓實(shí)質(zhì)量；又因?yàn)樗菧y(cè)定路基壓實(shí)度的主要方法，故經(jīng)常是施工單位和檢測(cè)單位所用方法，這就使得各單位在用運(yùn)當(dāng)中容易發(fā)生矛盾和糾紛，因此應(yīng)嚴(yán)格遵循、正確全面的學(xué)習(xí)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051－93)和《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》(JTJ059－95)中關(guān)于灌砂法的試驗(yàn)方法中的每個(gè)細(xì)節(jié)以提高試驗(yàn)精度是十分重要的。為使試驗(yàn)做的準(zhǔn)確應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

路基工程質(zhì)量的好壞，壓實(shí)度是最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有對(duì)路基進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性，并保證和延長(zhǎng)公路的使用壽命。路基現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)主要有灌砂法、環(huán)刀法、核子法、水袋法等檢測(cè)方法。根據(jù)施工實(shí)際情況和業(yè)主要求，目前，高速公路上主要運(yùn)用灌砂法進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)。本文結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)路基壓實(shí)度檢測(cè)中的一些問(wèn)題作簡(jiǎn)要的分析和探討。

2灌砂法基本原理

灌砂法(標(biāo)準(zhǔn)方法，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測(cè))基本原理是利用粒徑0.3～0.6mm或0.25～0.5mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試筒內(nèi)，按其單位重不變的原理來(lái)測(cè)量試筒的容積(即用標(biāo)準(zhǔn)砂來(lái)置換試洞中的集料)，并根據(jù)集料的含水量來(lái)推算出試樣的實(shí)測(cè)干密度。

3灌砂簡(jiǎn)的選用及室內(nèi)標(biāo)定

3.1根據(jù)集料的最大粒徑選用灌砂筒

3.1.1當(dāng)試樣的最大粒徑小于15mm、測(cè)定層的厚度不超過(guò)150mm時(shí)，宜采用Ф100mm的小型灌砂筒測(cè)試。

3.1.2當(dāng)試樣的最大粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測(cè)定層的厚度超過(guò)150mm，但不超過(guò)200mm時(shí)，應(yīng)用母150nin的大型灌砂筒測(cè)試。

3.1.3如集料的最大粒徑達(dá)到40mm～50mm或超過(guò)60mm時(shí)，灌砂筒和現(xiàn)場(chǎng)試洞的直徑以200mm為宜。

工地上普遍應(yīng)用Ф150mm的灌砂筒，它的測(cè)深為150mm，其所測(cè)壓實(shí)度僅為這150mm的壓實(shí)度。但是現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)層厚度往往在200mm左右，而且一般壓實(shí)度在壓實(shí)表層都比較高，往下就難以保證，因此在山區(qū)現(xiàn)場(chǎng)含碎石較多的集料應(yīng)采用Ф200mm的大灌砂筒檢測(cè)為宜。

3.2室內(nèi)量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對(duì)壓實(shí)度的影響

3.2.1儲(chǔ)砂筒中砂面高度、砂的總質(zhì)量對(duì)量砂密度的影響

《公路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE40-2007)中對(duì)筒內(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(guò)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(shí)程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，儲(chǔ)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(yàn)都維持這個(gè)質(zhì)量不變。因?yàn)闃?biāo)定時(shí)，只要砂總量相同，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(shí)踐證明，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，儲(chǔ)砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時(shí)保持—致，大大提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)瞻性。

3.2.2標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減1cm，砂密度大約降低1.2％?？梢?jiàn)其深度不同對(duì)砂密度影響較大。因此，現(xiàn)場(chǎng)試洞深度應(yīng)盡量與室內(nèi)標(biāo)定罐深度一致。

3.2.3砂的顆粒級(jí)配組成對(duì)量砂密度的影響，

不同顆粒粒徑組成的砂，其級(jí)配不同，密度也明顯不同，故每次檢測(cè)使用時(shí)量砂必須采用標(biāo)定砂(0.3-0.6mm或0.25-0.5mm)，而且要保持砂的潔凈干燥。

由上述可見(jiàn)，儲(chǔ)砂筒砂面高度、砂的總量、標(biāo)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(biāo)定準(zhǔn)確與否，也將影響路基壓實(shí)度的檢測(cè)精度。所以，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)之前，標(biāo)定工作不可忽視，必須引起足夠的重視。

4現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)注意事項(xiàng)

4.1現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，儲(chǔ)砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時(shí)保持一致。

4.2盡量使用基板，確保試驗(yàn)精度。

4.3盡量使檢測(cè)表面光滑平整。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完后，要檢查灌砂筒底板、基板與地面之間是否有砂子滿出，如有要將其單獨(dú)清出，稱其質(zhì)量，計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。

4.4使用進(jìn)行回收的量砂，下次使用前必須過(guò)篩、烘干，井放置足夠的時(shí)間，使其與標(biāo)定時(shí)的潔凈、干燥狀況一致。

4.5現(xiàn)場(chǎng)含水量檢測(cè)，通過(guò)烘干法與酒精法(淹沒(méi)集料出現(xiàn)自由液面，燃燒三次)對(duì)比，其結(jié)果不超過(guò)1％，證明是可行的。主要注意的是所用酒精純度必須達(dá)到95％，劣質(zhì)酒精不但不能充分燃燒反而會(huì)變成水份，影響檢測(cè)結(jié)果。

4.6試坑深度應(yīng)盡量等于標(biāo)定時(shí)深度，坑壁筆直，上下口直徑相等，避免上大下小或上小下大。

5選點(diǎn)及檢測(cè)頻率

選點(diǎn)是否得當(dāng)，直接影響到壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果。選點(diǎn)太少，位置不客觀，沒(méi)代表性，很難反映實(shí)際情況；選點(diǎn)太多，不但沒(méi)必要，而且浪費(fèi)時(shí)間，降低工作效率。因此，正確的選點(diǎn)，嚴(yán)格按《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程)(JTJ059-95)附錄A規(guī)定的檢測(cè)頻率進(jìn)行檢測(cè)。具有很強(qiáng)的實(shí)際指導(dǎo)意義。所以，進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，選點(diǎn)應(yīng)得當(dāng)，隨機(jī)取點(diǎn)，檢測(cè)頻率也要滿足規(guī)范要求。這樣，檢測(cè)結(jié)果才能較客觀地反映工程質(zhì)量的實(shí)際情況。

6рdm、wo對(duì)壓實(shí)度檢測(cè)的影響

壓實(shí)度K=pd實(shí)/pdm，其中p dm為最大干密度，是通過(guò)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)取得的。若試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況偏差太大，必將影響壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。作標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)，施工單位與監(jiān)理單位應(yīng)共同取樣，并應(yīng)盡量取有代表性的集料，作對(duì)比試驗(yàn)。另外，針對(duì)山區(qū)高速公路的地質(zhì)情況，對(duì)集料最大干密度的獲得除標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)外也可考慮使用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法。對(duì)于測(cè)定無(wú)粘性自由排水粗粒土和巨粒土的最大干密度表面振動(dòng)壓實(shí)儀法更接近于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)碾壓的實(shí)際狀況。通過(guò)多種方法的驗(yàn)證、對(duì)比才能保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，以免造成不必要的損失。

7結(jié)束語(yǔ)

灌砂法操作原理通俗易懂，便于操作，并且實(shí)用性強(qiáng)，是目前高速公路施工中比較常見(jiàn)的檢測(cè)路基壓實(shí)度的方法。