淺談土方路基施工中如何提高灌砂法檢測(cè)

1、 淺談土方路基施工中如何提高灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度的準(zhǔn)確性摘要：本文根據(jù)路基工程中壓實(shí)度檢測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮了影響灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度的各個(gè)相關(guān)因素，對(duì)如何保證灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度的準(zhǔn)確性進(jìn)行了分析與探討。關(guān)鍵詞：灌砂法 壓實(shí)度 準(zhǔn)確性 1 引言路基壓實(shí)質(zhì)量是施工質(zhì)量最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有對(duì)路基結(jié)構(gòu)層進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基的強(qiáng)度、剛度，并可以保證及延長(zhǎng)路基工程的使用壽命?，F(xiàn)場(chǎng)施工中壓實(shí)質(zhì)量用壓實(shí)度表示，其檢測(cè)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(shí)度檢測(cè)中最常用的試驗(yàn)方法。 2.灌砂法檢測(cè)壓實(shí)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(lái)測(cè)量試洞的容積(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。然后根據(jù)推算出的試樣實(shí)測(cè)干密度與在試驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)取得的最大干密度之比來(lái)計(jì)算壓實(shí)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(chǎng)測(cè)定密度的主要方法。該方法可用于測(cè)試多種土或路面材料的密度。它的缺點(diǎn)是：需要攜帶較多量的砂，而且稱(chēng)量次數(shù)較多，測(cè)試速度較慢1。3.灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度影響因素分析灌砂法簡(jiǎn)單易學(xué)，但影響測(cè)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(cuò)誤。灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度影響因素見(jiàn)表1。3.1土的最大干密度的確定壓實(shí)度就是土在壓實(shí)

3、后達(dá)到接近最大干密度的程度，試樣最大干密度pd 的值通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)方法來(lái)確定，而且土質(zhì)不同它的值也不相同。3.1.1擊實(shí)試驗(yàn)方法的選取公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，路基壓實(shí)度以重型擊實(shí)試驗(yàn)法為準(zhǔn)2。目前擊實(shí)試驗(yàn)方法分為輕型擊實(shí)試驗(yàn)法和重型擊實(shí)試驗(yàn)法，兩種擊實(shí)試驗(yàn)法的差異主要是擊實(shí)功能的差別，重型擊實(shí)試驗(yàn)法的單位擊實(shí)功比輕型擊實(shí)試驗(yàn)法要提高約4-5倍，這樣對(duì)同樣的土質(zhì)來(lái)講，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法時(shí)其最大干密度提高。但如仍使用輕型擊實(shí)試驗(yàn)法，這樣得出的最大干密度值比實(shí)際要小，導(dǎo)致計(jì)算得到的壓實(shí)度值偏大。灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度影響因素分析表 表1 計(jì)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(shí)度；d為實(shí)測(cè)干密度；dmax為最大干密度；最大干密度是在試驗(yàn)之前由室內(nèi)確定的值，通過(guò)重型擊實(shí)試驗(yàn)確定。所以檢測(cè)前首先應(yīng)該由擊實(shí)試驗(yàn)得出一個(gè)最大干密度。d=/（1+）d為實(shí)測(cè)干密度；為土樣濕密度；為土樣含水量；土樣含水率的測(cè)定是壓實(shí)度檢測(cè)中的一個(gè)重要試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)施工中常用的方法為酒精燃燒法。含水量和壓實(shí)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(shí)度檢測(cè)中的一個(gè)基本變量，它就是試坑中挖出濕料的質(zhì)量，與壓實(shí)度成正比例關(guān)系。試坑的體積V是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砂的用量M砂來(lái)測(cè)定的，這就要求坑要挖的標(biāo)準(zhǔn)。V=M坑砂/砂砂為標(biāo)準(zhǔn)砂密度；M坑砂為試坑中砂質(zhì)量；V

5、為試坑體積標(biāo)準(zhǔn)砂密度是在試驗(yàn)之前由室內(nèi)標(biāo)定的，M坑砂是一個(gè)約數(shù)，砂的濕度不同，使用次數(shù)不同，不同的試驗(yàn)人員都會(huì)得出不同的結(jié)果。因此，要保持標(biāo)準(zhǔn)砂潔凈干燥。M坑砂= M標(biāo)砂+筒-M砂錐-M筒+余砂M坑砂為試坑中砂質(zhì)量； M標(biāo)砂+筒為標(biāo)砂時(shí)砂與筒的質(zhì)量和，（即標(biāo)砂時(shí)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(jì)算過(guò)渡量，和試坑中濕土樣質(zhì)量M濕同類(lèi)概念，與壓實(shí)度成反比例關(guān)系。M坑砂= M標(biāo)砂+筒-M砂錐-M筒+余砂M標(biāo)砂+筒，M筒+余砂為秤上讀數(shù)；M砂錐為一個(gè)約數(shù)，就是灌砂筒裝砂距口12 cm時(shí)的總質(zhì)量，變化較小，但 M坑砂會(huì)隨M砂錐的變化而變化，以至影響到壓實(shí)度的測(cè)

6、定結(jié)果。這就要求在灌砂過(guò)程中砂筒要穩(wěn)，不可碰撞振動(dòng)，更不能敲擊，要等砂停止流下時(shí)再關(guān)開(kāi)關(guān)，否則會(huì)影響壓實(shí)度的測(cè)定結(jié)果3.1.2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(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范中相關(guān)規(guī)定來(lái)確定不同土類(lèi)、不同取土場(chǎng)的土的最大干密度。施工中如果省事，僅使用少數(shù)幾個(gè)最大干密度值，當(dāng)用土數(shù)量、土類(lèi)發(fā)生變化和取土場(chǎng)更換時(shí)不重新做擊實(shí)試驗(yàn)來(lái)確定該類(lèi)土的最大干密度，仍采用原來(lái)的試驗(yàn)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(jì)算得到的壓實(shí)度不能真正反映實(shí)際壓實(shí)質(zhì)量。3.2 量砂松方密度的標(biāo)定3.2.1 砂筒中砂面高度、砂的總重對(duì)量砂密度的影響公路土工試驗(yàn)規(guī)程中對(duì)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(guò)15mm,3原因是不同高度的砂，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(zhǔn)確性。3.2.2量砂的顆粒級(jí)配組成對(duì)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(jí)配不同，密度也明顯不同，故每次檢測(cè)使用時(shí)量砂必須采用粒徑0.250.50mm或0.300.60mm的標(biāo)準(zhǔn)砂，而且要保持砂的潔凈干燥，如果重復(fù)使用時(shí)一定要注意晾干

8、，篩除雜質(zhì)，并放置足夠的時(shí)間，使其與標(biāo)定時(shí)的潔凈、干潮狀況一致，并且經(jīng)常標(biāo)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(cè)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(zhǔn)備較多數(shù)量。切勿到試驗(yàn)時(shí)臨時(shí)找砂，又不做試驗(yàn)，僅使用以前的數(shù)據(jù)，影響壓實(shí)度準(zhǔn)確性。因此，在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)之前，量砂標(biāo)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(cè)點(diǎn)數(shù)量、檢測(cè)頻率要保證施工中在完成每一壓實(shí)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(yàn)頻率為每1000m2至少檢驗(yàn)2點(diǎn),2不足1000 m2檢驗(yàn)2點(diǎn)，必要時(shí)可根據(jù)需要增加檢測(cè)點(diǎn)。如果以報(bào)檢寬度為28m

9、的路基為例，如報(bào)檢500m，報(bào)檢面積為14O00 m2，需要檢測(cè)點(diǎn)數(shù)就應(yīng)該不小于28個(gè)點(diǎn)。 3.3.2 試坑的位置 檢測(cè)點(diǎn)地表面處理要平，只要表面凸出即使1mm，將使整個(gè)表面高出一薄層，其體積便算到試坑中去了，將影響試驗(yàn)結(jié)果，因此除非特別的平整，否則應(yīng)先放基板測(cè)定一次粗糙表面消耗的量砂?，F(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漏出，如有要將其單獨(dú)清出，稱(chēng)其質(zhì)量，計(jì)算密度時(shí)應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。必須還應(yīng)注重對(duì)薄弱點(diǎn)的檢測(cè)，一般路基中間部位的壓實(shí)度較兩側(cè)接近路邊緣處壓實(shí)度高，所以加強(qiáng)對(duì)路基邊部的檢測(cè)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(shí)際操作

10、中會(huì)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(cè)得的壓實(shí)度值偏大或偏小。同時(shí)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(cè)密度偏大或偏小的情形。3.4 現(xiàn)場(chǎng)土的含水量的測(cè)定 用酒精法測(cè)含水量與土類(lèi)有關(guān)，因該種方法測(cè)含水量會(huì)由于將土壤中的有機(jī)質(zhì)燃燒掉而產(chǎn)生誤差。所以，在做含水量時(shí)，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再測(cè)含水量。在鑿洞過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)將鑿松的土取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā)。另外檢測(cè)時(shí)要保證讓酒精淹沒(méi)土樣表面，充分燃燒三次。如不能充分燃燒會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。 3.5 其他因素3.5 1 天平為提高檢測(cè)精度和速度, 建議一個(gè)測(cè)試小組配備稱(chēng)量1015kg、感量不大于5g 的電子秤和稱(chēng)量1kg、感量不大于0.5g 的電子秤, 分別用來(lái)稱(chēng)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(chēng)量材料質(zhì)量時(shí)要注意擋風(fēng), 灌砂時(shí)開(kāi)關(guān)的縫隙要在背風(fēng)側(cè)。3.5.3 振動(dòng)減少一切可能的振動(dòng)干擾, 附近不得有工作著的振動(dòng)壓路機(jī), 工作著的發(fā)動(dòng)機(jī)也盡量遠(yuǎn)離測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)。 4 結(jié)語(yǔ)施工中，只要我們掌握了灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度的各項(xiàng)要點(diǎn)，有效正確地分析出各項(xiàng)影響因素，可得出較準(zhǔn)確的壓實(shí)度值，從而控制好壓實(shí)度這一指標(biāo)，真正地做到保證公路