淺談土方路基施工中如何提高灌砂法檢測

1、 淺談土方路基施工中如何提高灌砂法檢測壓實度的準確性摘要：本文根據(jù)路基工程中壓實度檢測的實踐經(jīng)驗，綜合考慮了影響灌砂法檢測路基壓實度的各個相關(guān)因素，對如何保證灌砂法檢測路基壓實度的準確性進行了分析與探討。關(guān)鍵詞：灌砂法 壓實度 準確性 1 引言路基壓實質(zhì)量是施工質(zhì)量最重要的內(nèi)在指標之一，只有對路基結(jié)構(gòu)層進行充分壓實，才能保證路基的強度、剛度，并可以保證及延長路基工程的使用壽命?，F(xiàn)場施工中壓實質(zhì)量用壓實度表示，其檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法等，而灌砂法是路基壓實度檢測中最常用的試驗方法。 2.灌砂法檢測壓實度介紹灌砂法基本原理是利用粒徑030060mm或025050mm清潔干凈的均勻砂

2、，從一定高度自由下落到試洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來測量試洞的容積(即用標準砂來置換試洞中的集料)，并根據(jù)集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。然后根據(jù)推算出的試樣實測干密度與在試驗室用標準擊實試驗取得的最大干密度之比來計算壓實度。 灌砂法是當(dāng)前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場測定密度的主要方法。該方法可用于測試多種土或路面材料的密度。它的缺點是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數(shù)較多，測試速度較慢1。3.灌砂法檢測壓實度影響因素分析灌砂法簡單易學(xué)，但影響測試結(jié)果的因素較多，如果掌握不好，容易引起較大誤差或錯誤。灌砂法檢測壓實度影響因素見表1。3.1土的最大干密度的確定壓實度就是土在壓實

3、后達到接近最大干密度的程度，試樣最大干密度pd 的值通過擊實試驗方法來確定，而且土質(zhì)不同它的值也不相同。3.1.1擊實試驗方法的選取公路工程質(zhì)量檢驗評定標準中明確規(guī)定，路基壓實度以重型擊實試驗法為準2。目前擊實試驗方法分為輕型擊實試驗法和重型擊實試驗法，兩種擊實試驗法的差異主要是擊實功能的差別，重型擊實試驗法的單位擊實功比輕型擊實試驗法要提高約4-5倍，這樣對同樣的土質(zhì)來講，采用重型擊實試驗法時其最大干密度提高。但如仍使用輕型擊實試驗法，這樣得出的最大干密度值比實際要小，導(dǎo)致計算得到的壓實度值偏大。灌砂法檢測壓實度影響因素分析表 表1 計算公式參數(shù)代表意義相關(guān)參數(shù)分析k=d/dmax×

4、;100%k為壓實度；d為實測干密度；dmax為最大干密度；最大干密度是在試驗之前由室內(nèi)確定的值，通過重型擊實試驗確定。所以檢測前首先應(yīng)該由擊實試驗得出一個最大干密度。d=/（1+）d為實測干密度；為土樣濕密度；為土樣含水量；土樣含水率的測定是壓實度檢測中的一個重要試驗?，F(xiàn)場施工中常用的方法為酒精燃燒法。含水量和壓實度成反比例關(guān)系。=M濕V為土樣濕密度；M濕為濕土樣質(zhì)量；V為試坑體積試坑中濕料質(zhì)量是壓實度檢測中的一個基本變量，它就是試坑中挖出濕料的質(zhì)量，與壓實度成正比例關(guān)系。試坑的體積V是通過標準砂的用量M砂來測定的，這就要求坑要挖的標準。V=M坑砂/砂砂為標準砂密度；M坑砂為試坑中砂質(zhì)量；V

5、為試坑體積標準砂密度是在試驗之前由室內(nèi)標定的，M坑砂是一個約數(shù)，砂的濕度不同，使用次數(shù)不同，不同的試驗人員都會得出不同的結(jié)果。因此，要保持標準砂潔凈干燥。M坑砂= M標砂+筒-M砂錐-M筒+余砂M坑砂為試坑中砂質(zhì)量； M標砂+筒為標砂時砂與筒的質(zhì)量和，（即標砂時秤的度數(shù)）； M砂錐為砂錐質(zhì)量；M筒+余砂為余砂與筒的質(zhì)量和；試坑中砂質(zhì)量是計算過渡量，和試坑中濕土樣質(zhì)量M濕同類概念，與壓實度成反比例關(guān)系。M坑砂= M標砂+筒-M砂錐-M筒+余砂M標砂+筒，M筒+余砂為秤上讀數(shù)；M砂錐為一個約數(shù)，就是灌砂筒裝砂距口12 cm時的總質(zhì)量，變化較小，但 M坑砂會隨M砂錐的變化而變化，以至影響到壓實度的測

6、定結(jié)果。這就要求在灌砂過程中砂筒要穩(wěn)，不可碰撞振動，更不能敲擊，要等砂停止流下時再關(guān)開關(guān)，否則會影響壓實度的測定結(jié)果3.1.2不同類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(yīng)嚴格按規(guī)范中相關(guān)規(guī)定來確定不同土類、不同取土場的土的最大干密度。施工中如果省事，僅使用少數(shù)幾個最大干密度值，當(dāng)用土數(shù)量、土類發(fā)生變化和取土場更換時不重新做擊實試驗來確定該類土的最大干密度，仍采用原來的試驗值，這樣所選取的最大干密度已經(jīng)沒有了代表性，從而使計算得到的壓實度不能真正反映實際壓實質(zhì)量。3.2 量砂松方密度的標定3.2.1 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)程中對筒內(nèi)砂的高度和質(zhì)

7、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,3原因是不同高度的砂，其下落速度不同，因而灌進標定罐內(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格控制。另外，筒內(nèi)砂的質(zhì)量準確至1g，每次標定及以后的試驗都維持這個質(zhì)量不變，因為標定時，只要砂總重相同，即砂的自重一樣，其下落速度也能保持一致，從而提高量砂使用的準確性。3.2.2量砂的顆粒級配組成對量砂密度的影響量砂要規(guī)則。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須采用粒徑0.250.50mm或0.300.60mm的標準砂，而且要保持砂的潔凈干燥，如果重復(fù)使用時一定要注意晾干

8、，篩除雜質(zhì)，并放置足夠的時間，使其與標定時的潔凈、干潮狀況一致，并且經(jīng)常標定，否則影響量砂的松方密度。 3.2.3 每換一次量砂都必須測定松方密度，漏斗中砂的數(shù)量也應(yīng)該每次重做，因此量砂宜事先準備較多數(shù)量。切勿到試驗時臨時找砂，又不做試驗，僅使用以前的數(shù)據(jù)，影響壓實度準確性。因此，在進行路基壓實度檢測之前，量砂標定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。3.3 試坑的影響因素3.3.1 檢測點數(shù)量、檢測頻率要保證施工中在完成每一壓實層后應(yīng)該首先自檢，依據(jù)公路路基施工技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定：檢驗頻率為每1000m2至少檢驗2點,2不足1000 m2檢驗2點，必要時可根據(jù)需要增加檢測點。如果以報檢寬度為28m

9、的路基為例，如報檢500m，報檢面積為14O00 m2，需要檢測點數(shù)就應(yīng)該不小于28個點。 3.3.2 試坑的位置 檢測點地表面處理要平，只要表面凸出即使1mm，將使整個表面高出一薄層，其體積便算到試坑中去了，將影響試驗結(jié)果，因此除非特別的平整，否則應(yīng)先放基板測定一次粗糙表面消耗的量砂?，F(xiàn)場測試完后，要檢查灌砂筒底板、基板與地面之間是否有砂子漏出，如有要將其單獨清出，稱其質(zhì)量，計算密度時應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。必須還應(yīng)注重對薄弱點的檢測，一般路基中間部位的壓實度較兩側(cè)接近路邊緣處壓實度高，所以加強對路基邊部的檢測也是非常必要的。3.3.3 試坑的形狀試坑的形狀應(yīng)該是圓柱體，坑洞周壁應(yīng)豎直，但實際操作

10、中會出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形，這樣形狀的試坑導(dǎo)致測得的壓實度值偏大或偏小。同時要注意土樣不可散失，將坑底坑壁清掃干凈，從而避免出現(xiàn)檢測密度偏大或偏小的情形。3.4 現(xiàn)場土的含水量的測定 用酒精法測含水量與土類有關(guān)，因該種方法測含水量會由于將土壤中的有機質(zhì)燃燒掉而產(chǎn)生誤差。所以，在做含水量時，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再測含水量。在鑿洞過程中，應(yīng)隨時將鑿松的土取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)。另外檢測時要保證讓酒精淹沒土樣表面，充分燃燒三次。如不能充分燃燒會影響檢測結(jié)果。 3.5 其他因素3.5 1 天平為提高檢測精度和速度, 建議一個測試小組配備稱量1015kg、感量不大于5g 的電子秤和稱量1kg、感量不大于0.5g 的電子秤, 分別用來稱量試洞中材料的濕質(zhì)量和含水量樣品的質(zhì)量。3.5.2 風(fēng)稱量材料質(zhì)量時要注意擋風(fēng), 灌砂時開關(guān)的縫隙要在背風(fēng)側(cè)。3.5.3 振動減少一切可能的振動干擾, 附近不得有工作著的振動壓路機, 工作著的發(fā)動機也盡量遠離測試現(xiàn)場。 4 結(jié)語施工中，只要我們掌握了灌砂法檢測壓實度的各項要點，有效正確地分析出各項影響因素，可得出較準確的壓實度值，從而控制好壓實度這一指標，真正地做到保證公路