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【摘 要】保证路基应有强度和稳定性的最经济有效的技术措施是路基压实，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。而现场路基压实的质量通常用压实度来衡量。路基压实度的检测有环刀法、灌砂法、灌水法、核子密度仪法等方法，而灌砂法是路基压实度检测中最常用的试验方法，适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。本文根据压实度检测的实践经验，对如何保证灌砂法检测压实度的精度进行了分析与探讨。
【关键词】路基；压实度；灌砂法；检测
Detection of sand filling technical points of Subgrade
Shi Li-ran
(Nanyang Technical School Road Nanyang Henan 473000)
【Abstract】Ensure strength and stability of roadbed should be the most cost-effective technical measures are subgrade compaction, only full compaction of the roadbed in order to ensure the subgrade strength, overall stability, and to ensure and extend the road life. The site is usually the quality of subgrade compaction to measure the degree of compaction. The detection of subgrade compaction cutting ring, filling sand method, irrigation method, nuclear density and other methods, and filling sand subgrade compaction test method is the most commonly used test method for field determination of fine-grained soil, Sand and Gravel Soils in soil density. Based on the degree of compaction test of practical experience on how to ensure the filling of sand compaction assay precision of the analysis and discussion.
【Key words】Subgrade;Compaction;Sand replacement method;Detection
随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。路基压实质量主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些检测方法和检测数据是否科学、真实、有效，直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值；对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。本文结合工程实践经验，对路基压实度检测中使用灌砂法检测压实度作简要地分析和探讨。
1. 灌砂法基本原理
灌砂法基本原理是利用粒径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，按其密度不变的原理来测量试洞的体积（即用标准砂的体积来置换试洞中集料的体积），并根据集料的含水量来计算出试样的干密度。
2. 灌砂筒的选用及室内标定
2.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒。
（1）当试样的最大粒径小于13.2mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒。
（2）当试样的最大粒径大于或等于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。
（3）如集料的最大粒径达到40～60mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。
2.2 室内量砂密度标定的准确与否对压实度的影响。
（1）贮砂筒中砂面的高度、砂的总重对量砂密度的影响。
《公路土工试验规程》（JTG-E40-2007）中对贮砂筒内砂的高度和质量都做了明确规定：贮砂筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm。原因是不同高度的砂，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。《公路土工试验规程》中说明：贮砂筒内砂面的高度降低5cm，砂的密度约降低1%，因此，储砂筒中砂面高度必须严格控制。
现场测试时的贮砂筒中砂面高度应与标定量砂密度时贮砂筒中砂面高度保持一致。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。
（2）标定罐深度对量砂密度的影响。
通过试验，发现标定罐深度每减2.5cm，砂密度大约降低1%。可见，其深度不同对砂密度影响较大。因此，现场所挖试洞的深度应尽量与室内标定罐深度一致。
（3）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（0.25～0.50mm），而且要保持砂的洁净干燥，否则砂的密度会有明显变化。
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。量砂密度准确与否，也将影响路基压实度的检测精度。所以，在进行压实度检测之前，量砂密度标定工作不容忽视，必须引起足够的重视。
3. 最大干密度ρdm,对压实度检测的影响
压实度K=ρd /ρdm，其中ρdm为最大干密度,是通过室内标准击实试验取得的。它直接决定着路基压实结果的可靠性，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。做标准击实试验时，应尽量取有代表性的材料，根据土的性质、颗粒的差别选择合适的试验方法，室内试验规范操作、数据真实，试验条件与实际压实条件相接近，同时要进行平行试验确定最大干密度，从而保证试验结果的可靠性。
4. 现场检测注意事项
4.1 选点及检测频率。
选点是否得当，直接影响到压实度的检测结果。选点太少，位置不客观，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》（JTGE60-2008）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，检测结果才能客观地反映工程质量的实际情况。
4.2 试坑的位置。
检测点地表面处理要平整，只要表面凸出一点（1mm），使整个表面高出一薄层，其体积便算到试坑中去了，会影响试验结果，因此除非地表面非常的平，否则应先放上基板测定粗糙表面消耗的量砂。另外，必须注重对薄弱点的检测，一般路基中间部位的压实度较两侧接近路边缘处压实度高，所以加强对路基边部的检测也是非常必要的。
4.3 试坑的深度。
按照《公路路基路面现场测试规程》要求，试坑的深度应该等于测定层的厚度，但不得有下层材料混入。一般情况下压实层厚度约为15cm，所以试坑深度也应该为15cm。由于现场操作时，挖坑这道工序往往由施工单位的民工完成，其挖坑深度经常达不到要求。而且压路机在碾压过程中其应力分布随深度增加而减小，，所以就每一压实层而言，越向下的部位其压实度越小。因此，坑的深度不够，将会导致测得的压实度值偏大。
4.4 试坑的形状。
试坑的形状应该是圆柱体，坑洞周壁应垂直，避免出现上大下小或上小下大的情形，且不得使凿出的试样丢失，以免测得的压实度值偏大或偏小。
4.5 灌砂的时间。
正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂的流动情况，而且砂的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。如果提前结束灌砂，势必导致灌入的标准砂质量偏少，从而导致测得的压实值偏大。
4.6 量砂的使用。
量砂应规则，使用回收的量砂时，下次使用前必须过筛洗净、烘干，并放置足够的时间，使其与标定时洁净、干潮状况一致，以保证量砂的密度。每换一次量砂都应重新标定量砂密度，确保试验的准确性。因此试验前量砂要根据施工用量准备充足，切忌临时换砂又不做标定而使用以前的数据。
4.7 现场含水量的检测。
现场含水量的检测结果直接影响到压实度的检测结果。若含水量偏大，则压实度偏小。反之含水量偏小，则压实度偏大。所以含水量的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步。在含水量检测中我们应该注意以下几点：
（1）土样的选取。
为防止水分蒸发，取试坑中部有代表性土样2份，迅速装入铝盒中，盖上盒盖后迅速称量。
（2）土样的数量。
对于细粒土不少于100g，对于粗粒土不少于500g。
（3）含水量的检测。
在施工现场一般采用快速检测方法，即酒精燃烧法，每一铝盒内的土样应充分燃烧三次，将水份全部烧出。
（4）结果整理。
取两次含水量的平均值为该点含水量的代表值。
5. 结束语
灌砂法检测路基压实度是施工中最常用的试验方法之一，此方法比较简单，但实际操作时常常不好掌握，会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据，故经常是质量监督部门和施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节。因此要注意上述问题，认真按规程操作，就可以得到比较准确的试验结果。
参考文献
［1］ 公路土工试验规程（（JTG-E40-2007）） 北京：人民交通出版社，2008.
［2］ 公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）北京：人民交通出版社，2008.
［3］ 谭文英.压实度检测若干问题的探讨 中南公路工程，2003.
［文章编号］1006-7619（2011）04-07-319
【关键词】路基；压实度；灌砂法；检测
Detection of sand filling technical points of Subgrade
Shi Li-ran
(Nanyang Technical School Road Nanyang Henan 473000)
【Abstract】Ensure strength and stability of roadbed should be the most cost-effective technical measures are subgrade compaction, only full compaction of the roadbed in order to ensure the subgrade strength, overall stability, and to ensure and extend the road life. The site is usually the quality of subgrade compaction to measure the degree of compaction. The detection of subgrade compaction cutting ring, filling sand method, irrigation method, nuclear density and other methods, and filling sand subgrade compaction test method is the most commonly used test method for field determination of fine-grained soil, Sand and Gravel Soils in soil density. Based on the degree of compaction test of practical experience on how to ensure the filling of sand compaction assay precision of the analysis and discussion.
【Key words】Subgrade;Compaction;Sand replacement method;Detection
随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。路基压实质量主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些检测方法和检测数据是否科学、真实、有效，直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值；对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。本文结合工程实践经验，对路基压实度检测中使用灌砂法检测压实度作简要地分析和探讨。
1. 灌砂法基本原理
灌砂法基本原理是利用粒径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，按其密度不变的原理来测量试洞的体积（即用标准砂的体积来置换试洞中集料的体积），并根据集料的含水量来计算出试样的干密度。
2. 灌砂筒的选用及室内标定
2.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒。
（1）当试样的最大粒径小于13.2mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用100mm的小型灌砂筒。
（2）当试样的最大粒径大于或等于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。
（3）如集料的最大粒径达到40～60mm时，灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。
2.2 室内量砂密度标定的准确与否对压实度的影响。
（1）贮砂筒中砂面的高度、砂的总重对量砂密度的影响。
《公路土工试验规程》（JTG-E40-2007）中对贮砂筒内砂的高度和质量都做了明确规定：贮砂筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm。原因是不同高度的砂，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。《公路土工试验规程》中说明：贮砂筒内砂面的高度降低5cm，砂的密度约降低1%，因此，储砂筒中砂面高度必须严格控制。
现场测试时的贮砂筒中砂面高度应与标定量砂密度时贮砂筒中砂面高度保持一致。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。
（2）标定罐深度对量砂密度的影响。
通过试验，发现标定罐深度每减2.5cm，砂密度大约降低1%。可见，其深度不同对砂密度影响较大。因此，现场所挖试洞的深度应尽量与室内标定罐深度一致。
（3）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（0.25～0.50mm），而且要保持砂的洁净干燥，否则砂的密度会有明显变化。
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。量砂密度准确与否，也将影响路基压实度的检测精度。所以，在进行压实度检测之前，量砂密度标定工作不容忽视，必须引起足够的重视。
3. 最大干密度ρdm,对压实度检测的影响
压实度K=ρd /ρdm，其中ρdm为最大干密度,是通过室内标准击实试验取得的。它直接决定着路基压实结果的可靠性，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。做标准击实试验时，应尽量取有代表性的材料，根据土的性质、颗粒的差别选择合适的试验方法，室内试验规范操作、数据真实，试验条件与实际压实条件相接近，同时要进行平行试验确定最大干密度，从而保证试验结果的可靠性。
4. 现场检测注意事项
4.1 选点及检测频率。
选点是否得当，直接影响到压实度的检测结果。选点太少，位置不客观，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》（JTGE60-2008）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，检测结果才能客观地反映工程质量的实际情况。
4.2 试坑的位置。
检测点地表面处理要平整，只要表面凸出一点（1mm），使整个表面高出一薄层，其体积便算到试坑中去了，会影响试验结果，因此除非地表面非常的平，否则应先放上基板测定粗糙表面消耗的量砂。另外，必须注重对薄弱点的检测，一般路基中间部位的压实度较两侧接近路边缘处压实度高，所以加强对路基边部的检测也是非常必要的。
4.3 试坑的深度。
按照《公路路基路面现场测试规程》要求，试坑的深度应该等于测定层的厚度，但不得有下层材料混入。一般情况下压实层厚度约为15cm，所以试坑深度也应该为15cm。由于现场操作时，挖坑这道工序往往由施工单位的民工完成，其挖坑深度经常达不到要求。而且压路机在碾压过程中其应力分布随深度增加而减小，，所以就每一压实层而言，越向下的部位其压实度越小。因此，坑的深度不够，将会导致测得的压实度值偏大。
4.4 试坑的形状。
试坑的形状应该是圆柱体，坑洞周壁应垂直，避免出现上大下小或上小下大的情形，且不得使凿出的试样丢失，以免测得的压实度值偏大或偏小。
4.5 灌砂的时间。
正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂的流动情况，而且砂的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。如果提前结束灌砂，势必导致灌入的标准砂质量偏少，从而导致测得的压实值偏大。
4.6 量砂的使用。
量砂应规则，使用回收的量砂时，下次使用前必须过筛洗净、烘干，并放置足够的时间，使其与标定时洁净、干潮状况一致，以保证量砂的密度。每换一次量砂都应重新标定量砂密度，确保试验的准确性。因此试验前量砂要根据施工用量准备充足，切忌临时换砂又不做标定而使用以前的数据。
4.7 现场含水量的检测。
现场含水量的检测结果直接影响到压实度的检测结果。若含水量偏大，则压实度偏小。反之含水量偏小，则压实度偏大。所以含水量的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步。在含水量检测中我们应该注意以下几点：
（1）土样的选取。
为防止水分蒸发，取试坑中部有代表性土样2份，迅速装入铝盒中，盖上盒盖后迅速称量。
（2）土样的数量。
对于细粒土不少于100g，对于粗粒土不少于500g。
（3）含水量的检测。
在施工现场一般采用快速检测方法，即酒精燃烧法，每一铝盒内的土样应充分燃烧三次，将水份全部烧出。
（4）结果整理。
取两次含水量的平均值为该点含水量的代表值。
5. 结束语
灌砂法检测路基压实度是施工中最常用的试验方法之一，此方法比较简单，但实际操作时常常不好掌握，会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据，故经常是质量监督部门和施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节。因此要注意上述问题，认真按规程操作，就可以得到比较准确的试验结果。
参考文献
［1］ 公路土工试验规程（（JTG-E40-2007）） 北京：人民交通出版社，2008.
［2］ 公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）北京：人民交通出版社，2008.
［3］ 谭文英.压实度检测若干问题的探讨 中南公路工程，2003.
［文章编号］1006-7619（2011）04-07-319