向守平 潘 迪

（貴州宏信創(chuàng)達(dá)工程檢測(cè)咨詢有限公司， 貴州 貴陽(yáng) 550014）

在高速公路工程中，其中較為重要的是路基施工，并且后續(xù)路面的多種物理指標(biāo)都由其決定?；诰唧w案例，實(shí)際實(shí)現(xiàn)方法是灌砂法，為了后續(xù)的施工提供技術(shù)支撐，分析研究何種因素影響現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，繼而可將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范化，以完善后續(xù)施工。

1 工程概況

某高速于2019 年3 月正式返工，預(yù)計(jì)8 月份完工且可以通車。此高速不僅被稱為的重要交通樞紐，同時(shí)也是國(guó)家高速公路網(wǎng)重要組成部分。本高速，總長(zhǎng)65km，其橋梁與隧道分別是48 座和9 座。為了高速交通網(wǎng)絡(luò)得到進(jìn)一步完善，該高速運(yùn)用雙向八車道作為改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)理念。

荷載Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以此作為判斷壓實(shí)的節(jié)點(diǎn)。100km/h 為通行時(shí)速，當(dāng)進(jìn)行施工時(shí)，會(huì)對(duì)其進(jìn)行全線封停。并把鋼筋加工廠、混凝土攪拌廠和梁板預(yù)制場(chǎng)等配套場(chǎng)地同時(shí)布置在施工現(xiàn)場(chǎng)。針對(duì)路基壓實(shí)情況，對(duì)其實(shí)際檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮實(shí)際地理環(huán)境與高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)討論后選擇灌砂法，實(shí)時(shí)了解與分析現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度效果，分析結(jié)果可作為指導(dǎo)文件應(yīng)用于后續(xù)工作，以確定壓實(shí)完成節(jié)點(diǎn)。

2 灌砂法基本原理及其檢測(cè)必要性

路基壓實(shí)檢測(cè)法中最多見(jiàn)的就是灌砂法，其應(yīng)用廣泛?？蓹z測(cè)實(shí)踐多種施工方式。就以往經(jīng)驗(yàn)，灌砂法對(duì)路基孔隙度大小具有較高的要求，若填石路基空洞較大，利用灌砂法的適用性會(huì)較差。當(dāng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般時(shí)，為了能發(fā)揮最大檢測(cè)效能，可以將路基的粒徑控制在0.25-0.6mm。

按照相關(guān)規(guī)定對(duì)檢測(cè)路基進(jìn)行測(cè)試坑挖掘時(shí)，對(duì)比于其他檢測(cè)方法，灌砂法較為成熟，將試樣保存并進(jìn)行含水率測(cè)試；容砂瓶?jī)?nèi)注滿固定粒徑的砂石，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)稱重；在測(cè)試坑上方放置容砂瓶，砂石可利用自身重力自流將測(cè)試坑注滿，記錄標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量。測(cè)試坑的密度以及干密度可根據(jù)兩者的質(zhì)量差集合地基含水率算得。計(jì)算公式如公式（1）

試樣密度和質(zhì)量分別為ρ0、MP，注滿質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)密度分別為MS、ρs。，其中含水率為w。

路基壓實(shí)度的具體數(shù)值可由試樣密度代表。據(jù)理論研究，地基的壓實(shí)度和穩(wěn)定性越高則試樣密度越大。根據(jù)這一理論可以得出，這兩方面是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，首先對(duì)壓實(shí)的結(jié)果進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，可以對(duì)不符合壓實(shí)的點(diǎn)位進(jìn)行有效的治理；其次對(duì)壓實(shí)工作可以進(jìn)行正確的引導(dǎo)并能夠隨時(shí)對(duì)全路徑的壓實(shí)結(jié)果進(jìn)行有效評(píng)估。驗(yàn)收路基施工的標(biāo)準(zhǔn)性參數(shù)也可以次為標(biāo)準(zhǔn)，總體工程質(zhì)量得以提升。

以下幾方面應(yīng)該在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中注意：第一，灌砂在選取砂石材料時(shí)應(yīng)適宜。由于注入方式是依靠砂石的重力自流進(jìn)入測(cè)試坑，摩擦力在粒徑不同的砂石之間差異較大，可顯著的影響灌砂效果和內(nèi)部目的。在正常的檢測(cè)操作下，最大粒徑應(yīng)小于等于15mm，同時(shí)選擇砂石時(shí)應(yīng)該保證砂石均勻且粒徑相同。與此同時(shí)，還需要保證灌砂筒與砂石粒徑之間相匹配，粒徑在15mm 以下，內(nèi)徑規(guī)格選取

100mm 左右的灌砂筒。第二，測(cè)試坑的高度也需要重視，不宜選用過(guò)深的測(cè)試坑，進(jìn)而避免測(cè)試結(jié)果的不準(zhǔn)確是由于突破壓實(shí)層而引起的，同時(shí)測(cè)試坑也不宜過(guò)淺。在實(shí)際的壓實(shí)過(guò)程看，在垂直方向上，隨著壓實(shí)深度的逐漸增加，壓實(shí)度呈現(xiàn)遞減規(guī)律。選擇合適的深度對(duì)有效的平均壓實(shí)度的形成非常重要。為此，深度和灌砂筒兩者之間的比例可以是：1：1.5-1：2 之間，即灌砂筒采用100mm 時(shí)，測(cè)試坑最佳的深度應(yīng)該選擇150-200mm 之間。

3 灌砂法路基壓實(shí)度檢測(cè)影響因素及其保障措施

通過(guò)上文可知，測(cè)試樣本密度是通過(guò)等體積的標(biāo)準(zhǔn)密度砂石對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行的推算檢測(cè)后得出壓實(shí)程度。等體積構(gòu)建之間的有效測(cè)定值應(yīng)用于本方法中。所以，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確的影響因素包括體積和密度。

在實(shí)際操作過(guò)程中，灌砂法中測(cè)試坑的平均密度是由灌入已知的標(biāo)準(zhǔn)砂石推算得出，因此保障測(cè)量結(jié)果的基礎(chǔ)是砂石的密度應(yīng)該精準(zhǔn)的獲取?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，通常采用砂石標(biāo)定的方式。應(yīng)該重視的是，樣品的平均密度代表室內(nèi)標(biāo)定過(guò)程中的密度。自然放置的情況下，不均勻的砂石粒徑會(huì)導(dǎo)致一定的密度差異。此時(shí)應(yīng)該注意兩個(gè)方面。第一，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與砂石標(biāo)定二者應(yīng)該在同一時(shí)間段，為了保證密度因?yàn)樽匀恢亓秃首兓鴮?dǎo)致的變化較小，應(yīng)盡量保證間隔時(shí)間較短；第二，為了保證總體平均密度可由標(biāo)定密度代表，應(yīng)該將多點(diǎn)采樣的方式應(yīng)用于室內(nèi)標(biāo)定過(guò)程。

灌砂過(guò)程中深度與高度之間的差異表現(xiàn)被稱為體積上的誤差。當(dāng)被測(cè)試樣品與灌砂體積二者相同時(shí)，才能應(yīng)用壓實(shí)度計(jì)算公式。灌砂高度與開(kāi)挖深度相同時(shí)才能保證體積相同。實(shí)際測(cè)試時(shí)，往往采用目測(cè)方式為依據(jù)，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生不必要的誤差。

實(shí)際工作上遇到的誤差通常在實(shí)踐操作中也是經(jīng)常見(jiàn)到的問(wèn)題。不包含上文提到的由于體積限定導(dǎo)致實(shí)際操作誤差以外，這種情況還包括以下兩種情況：第一種為樣本在進(jìn)行取土?xí)r不完善，是因?yàn)樵跍y(cè)試坑挖掘出來(lái)之后，對(duì)測(cè)試土樣并未全部移出來(lái)再進(jìn)行稱重，導(dǎo)致測(cè)試坑最后的總量會(huì)比較低，致使壓實(shí)度最后所測(cè)量的整體數(shù)據(jù)都偏低。第二種是由于灌砂總量所導(dǎo)致的誤差，灌砂最后的截止點(diǎn)無(wú)法確定，而且有些實(shí)際施工過(guò)程中很容易在停止以后還沒(méi)有完成灌砂筒閥門全部關(guān)閉的工作，是導(dǎo)致砂石大量流失的主要原因，造成砂石的總量增多、壓實(shí)度也變得越來(lái)越大。根據(jù)實(shí)際情況所存在的種種因素，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中要求在施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員務(wù)必嚴(yán)格按照操作流程和項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完成任務(wù)，特別是去表土、找平等關(guān)鍵步驟中一定要對(duì)零散樣本進(jìn)行仔細(xì)收集，還要對(duì)有關(guān)的測(cè)量工作做到位;規(guī)定其現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中要留出2 至3 個(gè)人一同進(jìn)行操作，為了能夠互相監(jiān)督、輔助來(lái)進(jìn)行有效的檢測(cè)，保證測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化與嚴(yán)謹(jǐn)性。

上面所闡述的這兩種行為對(duì)灌砂法在高速公路路基壓實(shí)度檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生了直接的影響，也是關(guān)鍵原因。除了這兩種因素外，影響的因素還包括選取的粒徑、選取測(cè)試坑的深度、砂石流出速等等。采取相應(yīng)的控制措施、嚴(yán)格的建設(shè)管理，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化能夠減小誤差的產(chǎn)生，將拉近其測(cè)試值和實(shí)際值的差距。

4 灌砂法檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

根據(jù)以上所述優(yōu)化法，要盡量避開(kāi)所受影響的情況下，在實(shí)際高速擴(kuò)建工程（K10+700-K10+900）實(shí)際操作進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，步驟如下：利用隨機(jī)抽取式對(duì)該路段的11 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行確定，再進(jìn)行表土處理后找平工作，將采取吹掃法完成。做好地面找平后，所在面積中的測(cè)試坑則需要往外延伸1.5 到2.5 倍。地面找平好之后，再開(kāi)始路基挖掘，開(kāi)始挖掘后，一定要做好邊緣的愛(ài)護(hù)，為了整個(gè)過(guò)程中不發(fā)生擠密現(xiàn)象，灌砂筒因?yàn)椴扇〉氖?00mm，所以將挖掘的深度定在20cm。開(kāi)挖施工進(jìn)展后，碎石等一旦對(duì)密度造成嚴(yán)重的雜質(zhì)，就可以通過(guò)利用砂石回填坑內(nèi)法把這種影響因素處理掉。在測(cè)試坑挖掘好以后，將選擇紅外標(biāo)定法進(jìn)行斷定灌砂所要截止的平面并采取灌砂筒方式來(lái)完成整個(gè)灌砂的操作，對(duì)于灌砂的閥門需注意，一定要控制到適當(dāng)?shù)拈_(kāi)合程度，為了能夠保證砂石可以具有正常的流出量，而不是過(guò)快的流出或者過(guò)慢。在灌砂工作完成后，對(duì)灌砂要采取精確的稱重測(cè)量和正確的數(shù)據(jù)管理。

5 結(jié)束語(yǔ)

灌砂法在高速公路路基壓實(shí)度檢測(cè)中非常多見(jiàn)，然而在標(biāo)定、現(xiàn)場(chǎng)操作和灌砂中也會(huì)產(chǎn)生一些偏差，對(duì)整個(gè)檢測(cè)結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。本文對(duì)灌砂法的檢測(cè)方法和檢測(cè)原理進(jìn)行了分析，并根據(jù)計(jì)算核心理論提出了有關(guān)存在的問(wèn)題，對(duì)工程具體的實(shí)踐程序和檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的探究。可通過(guò)本文的探究分析為之后開(kāi)展一系列工程建設(shè)提供幫助。