压实度

灌砂法在压实度检测中的运用
朱建伟通过室内标定与现场检测相结合，分析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。

路基工程质量的好坏，压实度是最重要的内在指标之一，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。

路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法、环刀法、核子法、水袋法等检测方法。

结合工程实践，对路基压实度检测中的一些问题，作简要地分析和探讨。

灌砂法基本原理是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来臵换试洞中的集料），并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

一、灌砂筒的选用及室内标定：
根据集料的最大粒径选用灌砂筒，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。

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。

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。

工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒，它的测深为150mm,其所测压实度仅为这150mm的压实度。

但是现场压实层
厚度往往在200mm左右，而且一般压实度在压实表层都比较高，往下就难以保证，因此在山区现场含碎石较多的集料应采用φ200mm的大灌砂筒检测为宜。

室内量砂标定的准确与否对压实度的影响：
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》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，这就直接影响了量砂的密度。

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。

每次标定及以后的试验都维持这个质量不变。

因为标定时，只要砂总重相同,即砂的自重一样，显然其下落速度也能保持一致，从而提高量砂使用的准确性。

实践证明，现场测试时，储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致，大大提高了检测数据的准确性。

标定罐深度对量砂密度的影响：通过试验结果发现标定罐深度每减1cm，砂密度大约降低1.2%。

可见其深度不同对砂密度影响较大。

因此，现场试洞深度应尽量与室内标定罐深度一致。

量砂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。

由上述可见，储砂筒砂面高度、砂的总重、标定罐深度、砂的颗粒组成等均在一定程度上影响量砂的密度。

量砂密度标定准确与否，
也将影响路基压实度的检测精度。

所以，在进行路基压实度检测之前，标定工作不容忽视，必须引起足够的重视。

二、现场检测注意事项：
现场测试时，储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致。

尽量使用基板，确保试验精度。

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。

使用进行回收的量砂，下次使用前必需过筛洗净、烘干，并放臵足够的时间，使其与标定时的洁净、干潮状况一致。

现场含水量检测，通过烘干法与酒精法对比，其结果不超过1％，证明是可行的。

但要注意的是所用酒精纯度必须要达到95％，劣质酒精不但不能充分燃烧反而会变成水份，影响检测结果。

试坑深度应尽量等于标定时深度，坑壁笔直，上下口直径相等，避免上大下小或上小下大。

选点是否得当，直接影响到压实度的检测结果。

选点太少，位臵不客观，没代表性，很难反映实际情况；选点太多，不但没必要，而且浪费时间，降低工作效率。

因此，正确的选点，严格按《公路路基路面现场测试规程》附录A规定的检测频率进行检测，具有很强的实际指导意义。

所以，进行压实度检测时，选点应得当，随机取点，检测频率也要满足规范要求。

这样，检测结果才能较客观地反映工程质量的实际情况。

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。

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，以上所述只是交流看法，望多提宝贵意见。

压实度计算技巧
在目前的高速公路施工中，压实度资料编制非常繁琐，计算量大而且容易出错。

编写压实度检测记录表时，按照监理表格中的栏目顺序，采用 EXCEL 设臵好公式，只需输入几个变量数值，其余参数自动计算完成，则非常方便，在设臵时，应注意下列问题：
1 、测定含水量的试样质量，应符合《公路工程现场测试规程》的规定，例如使用大灌砂筒测中粒土，试样质量不得少于 1000g ；
2 、锥体砂重、筒质量、砂密度、盒质量、盒号等应与标定记录一致，为固定值，不得改变；
3 、每检测段落同一层的若干个测点中，盒号不得重复；
4 、实测含水量不得与最佳含水量相差太大，否则的话不可能达到压实度要求；
5 、各参数保留小数位数，要符合实际，例如要与所用天平或台称的最小量程（或曰感量）匹配；
6 、在 EXCEL 中，若采用一般的小数位保留方法，虽然该栏打印出来的是保留以后的数值，但在其他栏计算公式中代入此栏数
据时，仍是保留以前的数据，这样一来使计算结果出现差异。

怎么办？这时可采用取整函数（ INT 函数），即可避免这种情况。

例如：=INT （ B5*B7*100+0.5)/100
即是对 B5 单元格与 B7 单元格的数据乘积保留两位小数
7 、对于需要输入数据的变量，和不需输入数据的固定量，可用不同颜色区分，以避免出错
灌沙法测压实度的一点探索
在土方路基的检验中，其中有一项重要的指标就是压实度。

在测定压实度时用的最多的就是灌砂法。

但是对灌砂法所挖试坑的深度要求不太统一，大致有以下几种要求：
(1) ， 15 ～ 20 cm 的挖 15cm
(2) ，超过 20cm 的挖 20cm ，
(3) ，碾压层有多厚挖多厚。

现在确定厚度前先对灌砂筒和检测对象有所了解:首先，我们对灌砂筒应了解，一般灌砂筒总高 36cm ，而锥体部分 9cm ,所以盛砂筒就只有 27cm 了。

在灌砂时扣除锥体的砂量（大约 4.5cm 的厚度），那么能灌进试坑的砂的深度就只有不到 22.5cm 。

因此，一般灌砂法只能测定小于或等于 20cm 厚度的碾压层，大于 20cm 的情况，可采用别的办法。

其次，对于填方路基的中的细粒土和中粒土，其碾压厚度会通过试验段来确定。

根据经验，工地现场会控制在 20cm 以内，即使是无机结合料基层或粒料类基层其设计厚度也会在 20cm 以内。

综合以上两个方面，灌砂法是能满足工地现场的一般需要的。

对于试坑深度的要求，可以从下面两个方面来了解。

一、实验室中的标定罐一般只有 15cm 和 20cm 两种，而《公路土工试验规程》 6.5.2.2 条注解中规定，如由于某
种原因，试坑不是 15cm 和 20cm 时，标定罐深度应该与拟挖试坑深度相同。

6.5.6.2 条又规定试坑深度等于碾压层厚度，由此看来，在标定灌砂筒前，应先根据试验、经验、和其他方法来确定一个拟挖深度，然后根据此厚度来定制标定罐，定制出标定罐后再标定灌砂筒和量砂的密度。

但是每层的厚度也不可能完全和拟定的厚度一致。

因此仍然存在一些误差。

二、标定罐深度的不同对测定的压实度数值有较大的影响。

在标定灌砂筒时，有两个数据要确定，即锥体内砂的质量和量砂的密度。

一般来说，锥体内砂的质量变化不会太大，而砂的密度随着标定罐深度的变化其数值有较明显的变化。

《公路土工试验规程》中说明：标定罐深度减少 2.5cm ，砂的密度约降低 1 ％。

现在假定土样最大干密度为 1.75g/cm3 ，砂的粒径为 0.3 ～ 0.6mm ，锥体及基板和粗糙面间砂的总质量为 870g ，灌砂筒和砂的总质量为 7000g ，湿土重 3800g 、含水量 10 ％，灌砂后筒和砂的质量为 3200g 。

如果采用 20cm 标定罐标定的砂的密度 1.400g/cm3 ，很容易能得出碾压层的压实度为94.32 ％。

如果采用 15cm 标定罐来标定砂的密度，其数值应该是 1.372g/cm3 ，那么，此时压实度为92.44 ％。

由此看来，对于同一个试坑，采用不同标定罐标定的砂密度，对压实度数值产生了较大影。

通观各个方面，我个人认为，在工地现场的检测中，所挖试坑应与碾压层厚度相同。

灌砂筒标定罐深度，在条件允许的情况下可定制和碾压层厚度一致的标定罐，如果条件不允许，大于 15cm
时，采用 15cm 的标定罐标定的砂的密度。

碾压层小于 15cm 时，对压实度的要求提高一个百分点，以使其能达到压实的要求。