灌砂法在路基压实度检测中的运用

　　摘要：通过室内标定与现场检测相结合，分析了灌砂法在工程实践中影响路基压实度检测的各项因素，以求提高检测质量。
　　关键词：灌砂法,路基压实度,检测,运用
　　一、前言
　　公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发，改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。
　　1．路基填料规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准，采用CBR值表征路基土的强度，引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件，高速公路和一级公路路面底以下0-30CM的路床填料CBR值应大于8，下路床及其下面的填土，也都给出相应的规定值。当路基填料达不到规定的最小强度时，应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理，并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时，也要采用高速公路和一级公路的规定值。
　　2．路基压实当前路基施工，普遍采用了大吨位的压路机，碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路面底面以下80-150CM部分的上路堤其压实度必须≥95％，对其它等级公路当铺筑高级路面时，其压实度亦应按高速公路和一级公路的标准采用。此外，还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93％的规定。
　　3．特殊潮湿地区路基土的压实在特殊潮湿地区，路基上的压实是相当困难的，规范对此作出了若干调整：一是压实度标准可根据试验资料确定或较表列数值降低2—3个百分点；二是对于天然稠度小于1．1，液限大于40，塑性指数大于18的粘质土，当用于下路床及其下的路堤填料时，可采用规定的轻型压实标准；三是改善填料的性质，在土中掺加生石灰，通常可以获得预期的效果，也可采用新型吸水材料加固。
　　4．黄土路基填筑及压实(1)黄土路堤施工时，应做好填挖界面的结合(纵向)，清除坡面杂草，挖好向内倾斜的台阶。如结合面陡立，无法挖成台阶时，可采用土工钉加强结合。若地基土层具有强湿陷性或较高的压缩性，且容许承载力低于路堤自重压力时，可考虑采用重锤夯实，石灰桩挤密加固。(2)黄土含水量过小，应均匀加水再行碾压；如含水量过大，可翻松晾晒至需要含水量再进行碾压，也可掺入适量石灰处理，降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀，其最大干密度应通过击实试验确定。(3)老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土料不易粉碎，使用前应通过试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料，可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑，分层压实，大于10CM的块料，必须打碎，并应在接近上的压实最佳含水量时碾压密实。(4)根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽，将水引至坡脚以外，对高度大于20M的路堤，应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。
　　路基路面的压实度是道路工程施工质量控制的重要技术指标之一，也是反映路基路面内在质量、使用质量和寿命指标，只有对路基进行充分压实，才能保证路基的强度、整体稳定性，并保证和延长公路的使用寿命。结构层材料不同，路基现场压实度检测方法不同，主要检测方法有灌砂法、环刀法、核子法、水袋法等检测方法，灌砂法是施工过程中最常见的试验方法之一，本文结合工程实践，用灌砂法检测路基压实度中应注意的一些问题。
　　二、灌砂法适用目范围和目的
　　灌砂法适用于现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填实路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。
　　
　　三、灌砂筒的选用及室内标定
　　1.根据集料的最大粒径选用灌砂筒
　　1.1当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。
　　1.2当试样的最大粒径等于或大于15mm，但不大于40mm,测定层的厚度不超过150mm，但不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。
　　1.3如集料的最大粒径达到40mm～60mm或超过60mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。
　　2.室内量砂标定的准确与否对压实度的影响
　　2.1储砂筒中砂面高度、砂的总重对量砂密度的影响
　　《公路土工试验规程》（JTJ051-93）中对筒内砂的高度和质量都做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同，因此，储砂筒中砂面高度必须严格控制；另外，筒内砂的质量准确至1g。
　　2.2砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响
　　不同颗粒粒径组成的砂，其级配不同，密度也明显不同，故每次检测使用时量砂必需采用标准砂（0.30～0.60mm或0.25～0.50mm），而且要保持砂的洁净干燥。
　　
　　四、现场检测注意事项
　　1.试坑深度应尽量等于压实层厚度，坑壁笔直，上下口直径相等，避免上大下小或上小下大。挖出的试样要及时装入塑料袋或密封容器，防止水分损失。
　　2.尽量使用基板，确保试验精度。
　　3.尽量使检测表面光滑平整。现场测试完后，要检查灌砂筒底板、基板与地面之间是否有砂子漏出，如有要将其单独清出，称其质量，计算密度时应扣除这部分质量。
　　4.取回的量砂，下次使用前必需重新烘干、过筛，放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。
　　
　　五、选点及检测频率
　　进行压实度检测时应随机取点，检测频率也要满足规范要求。
　　
　　六、ρdm、wo对压实度检测的影响
　　压实度K=ρd实/ρdm,其中ρdm为最大干密度,是通过室内标准击实试验取得的。若试验结果与实际情况偏差太大，必将影响压实度检测结果的准确性与可靠性。作标准试验时，施工单位与监理单位应共同取样，并应尽量取有代表性的集料，作对比试验。另外，针对山区高速公路的地质情况，对集料最大干密度的获得除标准击实试验外也可考虑使用表面振动压实仪法。对于测定无粘性自由排水粗粒土和巨粒土的最大干密度表面振动压实仪法更接近于现场振动碾压的实际状况。通过多种方法的验证、对比才能保证试验结果的可靠性，以免造成不必要的损失。　　
　　七、结语
　　灌砂法检测路基压实度是施工中最常用的试验方法之一，此方法看起来简单，但实际操作时常常不好把握，会引起较大误差，又由于灌砂法是测定压实度的依据，因此应严格控制每个细节，以提高试验精度。
　　
　　参考文献
　　［1］孙忠义，王建华.《公路工程试验工程师手册》.人民交通出版社，2002.
　　［2］《公路工程试验工程师手册》北京：人民交通出版社，2003.

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