路基压实度检测方法简析

上部
大
中部
下部
小
优缺点分析
就检查路基土压实度而言，我们需要的是整个碾压层 的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度， 因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能 代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中 是比较困难的;只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间 的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致 相同。
路基压实度检测方法简析 -------- 环刀法和灌砂法
常州恒正交通工程试验检测中心
二〇一六年八月
概述
路基压实度是填土工程的主要质量控制 指标。
路基压实度=试样干密度/最大干密度 （100%）
路基压实度检测常用方法为环刀法和灌 砂法两种，都是破坏性的检测方法。下 面对环刀法和灌沙法进行简单分析，希 望对在施工现场的检测人员有所帮助。
几点建议
1、路基外观反映施工质量，如果路基表面存 在轮迹明显、表面松散、起皮、弹簧或边角部 位碾压不到位等现象，一般要求施工单位复压 处理后再实施检测。
2、取样要有代表性，要随机选点，均匀布点。 试验过程中检测位置要合理适中。
3、及时检测，及时测定含水量和灰剂量，根 据灰剂量对应选取标准干密度计算压实度。对 应成型时间较长超过7天以上的路段，可直接 选用最大干密度或根据灰剂量衰减曲线选定标 准干密度。
c 由于路基用土含水量较大等原因，施工单位一般会焖灰处理， 到路基上时会再次掺灰。这样土质会沙化，其最大干密度降低， 灰剂量也会偏小，影响压实度结果。这就要求标准试验要客观， 标准干密度的选取要准确。
计算结果的影响因素
5) 检测频率：路基施工质量评定以压实度合格率进 行，适当提高检测频率，增加抽样的随机性，才能使 得合格率结果更为客观，才能便于发现施工质量问题。 比如，抽样1个点，合格率要么100%，要么0；抽样2 个点，1个点不合格，合格率就是50%；抽样4个点， 1个不合格，合格率就是75%。一般情况下，路基压 实度合格率低于80%时需要返工处理。因此，检测频 率太低不能真实反映路基质量，适当提高检测频率才 能客观、公正进行评价。有些施工单位对路基质量有 把握的，往往要求检测单位多检测几点，提高合格率。
1.790
1.780
1.770 1.760
1.750
1.740
1.730ห้องสมุดไป่ตู้
1.730
1.720
1.710
1.700
1.690
1.680
1.682
1.670
1.668
1.660
1.650
1.651
1.640
1.636
1.630
1.620
1.618
1.610
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
分析综述
两种方法的使用是否得当、规范，对检测数据的准 确性、可靠性有很大的影响，同一样品的检测结果 都会产生很大的差异。这两种方法都存在弊端，但 从有利于保证工程质量的情况下考虑，灌砂法对检 测结果的影响比环刀法小。试验人员做过比对，在 路基相同部位分别采用环刀法和灌砂法检测压实度， 环刀法（环刀在压实层上部，表层铲去3-4cm）检测 结果比灌砂法检测结果高约4%。
制图：
灰剂量（%）
复核：
计算结果的影响因素
b 如不考虑实测灰剂量，仅考虑压实度合格率，不能完全反映 路基实际质量。测灰剂量与不测灰剂量，压实度合格率可能是 颠覆性的。比如设计灰剂量6%，实测灰剂量4%，考虑实测灰剂 量后压实度合格率是0，但不考虑灰剂量压实度合格率可能就是 100%，灰剂量越少，这样的结果越明显。同样，设计灰剂量6%， 实测灰剂量8%，考虑实测灰剂量后压实度合格率是100%，但不 考虑灰剂量压实度合格率可能就是0。
优缺点分析 2）环刀法在测定时的取土位置，对压实度结果有很大的影响。
用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密 度。它不能代表整个碾压层的平均密度。按照路基压实原理， 下部压实度由振动压路机振动密实形成，上部压实度由三轮 压路机碾压密实形成，这涉及压路机振动遍数、碾压遍数等 施工工艺对压实度的影响。由于碾压土层的密度一般是从上 到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往 偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏 小。试验人员做过比对，取样位置在压实层上部（表层铲去 3-4cm），结果分别为95.3%和96.0%；取样位置在压实层2/3 部位，结果分别为93.0%和92.3%，压实度相差2%～3%。
优缺点分析
3）灌砂法检测时，试坑深度应恰好等于 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。试洞下 上大下小，检测结果偏大；试洞上小下 大，检测结果偏小；试洞深度浅，不能 贯穿压实层厚度，检测结果偏大。因此， 灌砂法检测压实度，洞口上下大小一致， 洞壁垂直，洞深达到压实层厚度比较合 理。
适用范围
环刀法适用于不含骨料的细粒土及无机结合料 稳定细粒土的密度（压实度）检测，但对无机 结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2天，且 宜用于施工过程中的压实度检验。
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（压 实度）检测，但不适用于填石路堤等有大空洞 或大孔隙的材料压实层的压实度检测。
分析综述
从有利于工程质量控制考虑，灌砂法检测路基 压实度比环刀法相对合理。很多公路工程现在 都采用灌砂法检测路基压实度，不用环刀法接 近有30年，环刀法仅用于灌砂法不能检测的部 位。至于到底选用哪种检测方法，要取决于工 程项目施工特点、行业管理模式、质量控制水 平和管理要求等。但是，不管采用哪种检测方 法，真实、科学、准确、可靠的检测数据和结 果，指导实际施工，反映工程质量状况是不变 的。
2）检测位置：检测时点位选取要有代表性和均匀性， 随机取点，均匀分布，同时要注意试洞深度和环刀取 样部位。
3）含水量检测：含水量检测方法有烘干法和酒精法， 应尽量采用烘干法，对数据结果的影响偏差较小。
计算结果的影响因素
4) 灰剂量和标准干密度：计 算压实度时，选用的标准干 密度，宜根据试样实测灰剂 量，对照灰剂量—干密度标 准曲线选择对应灰剂量的干 密度。
优缺点分析
1）灌砂法检测时，试洞口周边的土会产生扰 动，试洞体积会有变化，检测结果会偏小，但 这方面的影响较小，可以忽略不计。
2）灌砂法检测时，开凿的过程可能会有土样 飞溅造成质量损失也会导致检测结果偏小，但 检测过程中注意把飞溅出的土样收回，挖出的 试样要及时装入塑料袋或密封容器，防止水分 损失。这样可以消除质量损失可能造成的影响。
大
适中
小
计算结果的影响因素 1）检测时间：路基成型龄期一般不超过7天。灰剂量
的衰减影响干密度的选取，影响压实度的结果。一般 认为7天内灰剂量衰减较小，对检测结果影响较小；超 过7天一般就不测灰剂量，直接选用设计灰剂量的最大 干密度。必须精确测定7天以上的灰剂量时，应能够提 供灰剂量衰减标准曲线。
几点建议
4、监理单位应独立进行平行试验，对标 准试验结果进行复核，审核批复合理标 准数据。
5、合理选择检测方法。建议路基压实度 检测选用灌砂法进行测定。
6、检测频率要满足要求，必要时加大检 测频率。尤其对于较短施工路段，应设 定最小检测数量，避免合格率数据要么 合格，要么不合格的现象。
谢谢
优缺点分析
环刀法
优点是设备简单操作方便；
缺点是受土质限制，当环刀打入土中时，产生的 应力使土松动，壁厚时产生的应力较大，因此干 密度有所降低。同时试样的质量过小，使试验数 值的精度和稳定度受到一定的影响，试验结果的 代表性受限。
优缺点分析
1）无机结合料稳定细粒土路基成型龄期 不宜超过2天，路基达到一定强度时，环 刀法检测相对比较困难，对打环刀、样 品有效性都有很大的影响。
优缺点分析
3）环刀法取样后，样品修整的好坏直接 影响检测结果。如环刀上下面修成向外 凸出，压实度就偏大；如环刀上下面修 成向内凹进，压实度就偏小。
优缺点分析
灌砂法
优点是测定值精确；
缺点是操作较复杂，须经常测定标准砂的 密度和锥体重。灌砂法因其数值的准确性、 操作过程的可控性和结果的可代表性越来 越得到建设各方的认可，成为目前公路建 设中应用最广泛的压实度检测方法。
a 如果直接采用设计灰剂量的 最大干密度来计算压实度， 误差会较大。比如设计灰剂 量6%，实际施工中掺灰不均 匀，实测灰剂量只有4%，那 压实度结果就偏大；实测灰 剂量如有8%，那压实度结果 就偏小。
最大干密度（ρ dmax)
石灰剂量与最大干密度关系图表
土样来源：K13+850取土坑 1.820
1.810 1.810 1.800
分析综述
环刀法：比较及时，方便。
灌砂法：样品比较均匀，数据更加准确、可靠。 同时能够检验施工工艺，如能检测压实层厚度、 能发现是否存在素土夹层、能验证压路机碾压 是否到位等。（我们曾经在检测工作过程中遇 到如下情况：现场检测一段约200m的路基96区 6%石灰土第2层，外观非常好，无明显轮迹， 压实度检测时，检测人员才检测了4个点，已 经发现有3个点存在素土夹层，建设单位现场 确认后立即终止检测，并通知监理单位要求施 工单位返工处理。）