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【摘 要】 灌砂法作为工程施工建设压实度检测的标准方法，在公路工程建设质量控制中发挥非常重要的作用。基于此，本文就灌砂法检测压实度的影响因素及对策进行分析与研究。
【关键词】 灌砂法；检测；压实度
引言：
路基工程现行的压实度（密度）指标检测方法很多，主要包括：电动取土器法、蜡封法、夯击能量法、灌水法、灌砂法、以及核子密度仪测定法等。上述各种方法在实际应用中均具有各自的优缺点，如核子密度仪其使用过程中会产生对人体造成伤害的核辐射。灌砂法作为路基压实度检测的最基本的一种方法，利用均匀颗粒的砂计算得到试坑体积，完成对压实度的检测，具有数值检测准确性高、操作全过程可控性好、检测范围宽、结果可代表性强等优点，被广泛应用到公路工程（建筑和水利工程）施工压实度（密度）检测中，得到参建各方的广泛认可。
一、压实度灌砂检测法的基本原理
灌砂法适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。试样的最大粒径一般不得超过15mm，测定密度层的厚度为150mm-200mm。灌砂法是公路施工压实度检测的标准方法，但不适用于填石路堤等存在大孔洞或大孔隙材料的施工压实度的检测，其检测原理是采用粒径在0.30～0.60mm或0.25～0.50mm（砂子的密度变化较小，密度宜1047-1061g/cm3）的清洁干净均匀颗粒砂，从一定高度自由下落到试验筒或洞内，然后根据单位重不变的原理来检测试筒或洞的容积（即用标准砂来代替试验筒或洞中的集料），并结合集料的含水量来准确测算出试验样的压实度（密度）。由于测试方法及操作过程中存在许多制约性因素，因此其会对检测结果造成一定影响[1]。本人根据现场试验中的一些经验，对影响压实度检测准确的因素进行一定归纳总结，并提出几点对策建议，希望在今后公路施工压实度检测中尽量避免，提高试验检测准确可行度，确保公路工程安全可靠、节能经济的高效稳定建设发展。
二、灌砂法检测压实度的影响因素
（一）试坑位置的影响
要保证检测压实度具有代表性，试坑位置选择是关键。压实度现场检测，在满足规范的要求下，测点位置选取仍然比较灵活，选点不合适，检测结果不准确，经验表明，现场检测过程中必须注重对薄弱位置压实度的检测。如路基边缘处、暗埋式构造物处等正是由于这种特殊的工程结构和碾压工艺，一般两侧接近路边缘处压实度低于路基中间部位的压实度。
（二）试坑深度及形状的影响
目前，路基检测中常出现的不规则试洞。因为压实度检测为整个碾压层的压实程度，所以试坑的深度应为每一个完整碾压层的厚度，并且下层不能混入其他层的路基材料。现场检测过程中，压路机在碾压过程中其应力影响范围会随着深度的增加而变小，压力值减小，呈现出倒三角的应力分布状态，导致碾压层干密度自上向下分布不一致，路基上下部强度不均匀[2]。越向下的部位压路机影响越小，其受力也越小，压实程度越差，压实度越小。因此，若试坑深度未达规定深度，压实度检测结果必然偏大；同样若试坑形状不规则，上小下大或上大下小，也会导致测得的压实度值偏小或偏大。
（三）测定含水量的影响
多年现场检测经验表明烘干法是测定含水量最准确的方法。酒精法测定含水量有一定局限性，受土的类别影响较大，在燃烧过程中土壤中的有机质在烧失作用下会产生缺失。路基成型后，其表面暴露，受风吹日晒作用，路基表面水分变少，含水量降低。因此，建议对试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌后进行含水量测定，同时在挖坑过程中随时将挖出的土装入塑料袋中，防止水分蒸发损失影响含水量检测结果。
（四）标定量砂松方密度因素的影响
规范中灌砂筒内砂距离筒顶的高度为15mm，确保砂子在自由下落过程中保持速度一致，避免因不同密实程度导致砂子的松方密度受到影响。但如何保证灌砂筒内砂距筒顶的距离为15mm、如何准确判断标定罐内砂是否填满则因人而异，这就导致同样的量砂，不同操作人员标定的结果相差较大。因此，建议向灌砂筒内装砂至筒顶的距离为刮平砂面至筒顶的距离，并在灌砂筒内壁刻上刻度。
三、加强灌砂法检测压实度对策
（一）测点位置及检测频率
测点位置是否具有代表性，直接影响到压实度的检测结果，由于路基工程的施工工艺特性，路基中间部位的压实度较高而两侧接近路缘处或填挖交接处压实度较低。路基工程质量的好坏将直接反映到路面上来，路基工程质量存在缺陷，路面工程质量将得不到保障，任何一个薄弱点都可能带来整个工程质量隐患，所以，测点位置是否具有代表性是非常重要的。根据《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）要求，施工过程中[3]。（土质路堤）每一压实层均应检验压实度，检测频率为每1000m2至少检验2点，不足1000m2时检验2点，必要时可根据需要增加检验点，这样检测结果才能客观的反映出路基压实质量的实际情况。
（二）合理去除表土
表面土体会对检测结果带来影响。如果不去除表土，则可能会导致压实度检测结果偏低。作者建议去除表层1～20mm的松土，确保压实度检测结果具有较高的准确可靠性。另外，要结合测试位置的实际情况，通过找平确保灌砂筒内的余砂高度同灌砂完后筒内余砂高度保持相等，确保两者的密度和质量相等。
（三）量砂的使用
量砂的标定应严格按照《试验规程》中的规定进行，使用的量砂应为标定过洁净干燥的标准砂（0.25-0.50mmmm），当需使用进行回收的量砂时，在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，以保持标定时量砂密度。换量砂时应重新标定密度，确保试验准确性。
（四）试坑的深度
试坑开挖时，应采取先中间后边缘的开挖工序，同时要确保足够的试坑内径和深度。试坑深度不够，则可能导致所测得的压实度偏大。建议试坑深度应尽量与标定时深度保持一致，坑壁应笔直，上下口直径应保持相等，避免出现上大下小或上小下大的不利情况。目前，按照150mm深度进行检测，比较符合工程实际情况，同时能很好反映测定层的实际压实度和提高试验检测工作效率，建议试洞深度按照150mm为宜。
（五）灌砂时间
规范要求储砂筒内砂不在下流时，关闭开关。现实中我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况，因为砂子的流动是从中心开始向边缘扩展的，建议观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再关闭开关[4]。如果提前关闭开关，将导致灌入的标准砂质量减少，从而使测得的压实度值偏大。
（六）现场含水率含水率的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步，在实际工作中，路基施工大部分都是在炎热的气候下进行，这就使得新铺筑的路基表面含水率偏低。所以，在测定含水率时，应注意取样具有代表性及抢时间，如果选取较干燥的部分或选取时间拖长，将导致含水率偏低；在相同湿密度的前提下干密度偏大，使得测得的压实度值偏大[5]。
四、结束语
灌砂法是工程施工压实度测试的基本方法，虽然其具有测试原理简单、操作方便等优点，但实际测试过程中影响测试结果的因素较多，需要在工程实践中加以重视。除了上述的几种影响因素外，实际测量中含水量、基板合理使用、灌砂时间等均会对压实度测试结果带来影响。在实际测试试验过程中，应对上述影响因素加以重视并采取合适的处理措施，降低或避免各种影响因素的影响，提高检测结果的可行性和准确可靠性，确保工程具有较高质量水平。
参考文献：
[1]李浩.浅析影响灌砂法检测压实度准确度的因素[J].福建建设科技，2011，05：66-67+48.
[2]李细荣.基于激光图像土的压实度检测方法的研究[D].长安大学，2013.
[3]公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）[S].北京：人民交通出版社，2008.
[4]王慧.基于瞬态冲击加速度的压实度检测研究[D].长安大学，2012.
[5]李小霞，卢海洋.关于灌砂法检测路基压实度技术要点的探讨[J].科技致富向导，2013，27：51.
[6]土工试验方法标准（GB/T20123-1999）[P].国家质量技术监督局和建设部，联合发布.
【关键词】 灌砂法；检测；压实度
引言：
路基工程现行的压实度（密度）指标检测方法很多，主要包括：电动取土器法、蜡封法、夯击能量法、灌水法、灌砂法、以及核子密度仪测定法等。上述各种方法在实际应用中均具有各自的优缺点，如核子密度仪其使用过程中会产生对人体造成伤害的核辐射。灌砂法作为路基压实度检测的最基本的一种方法，利用均匀颗粒的砂计算得到试坑体积，完成对压实度的检测，具有数值检测准确性高、操作全过程可控性好、检测范围宽、结果可代表性强等优点，被广泛应用到公路工程（建筑和水利工程）施工压实度（密度）检测中，得到参建各方的广泛认可。
一、压实度灌砂检测法的基本原理
灌砂法适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。试样的最大粒径一般不得超过15mm，测定密度层的厚度为150mm-200mm。灌砂法是公路施工压实度检测的标准方法，但不适用于填石路堤等存在大孔洞或大孔隙材料的施工压实度的检测，其检测原理是采用粒径在0.30～0.60mm或0.25～0.50mm（砂子的密度变化较小，密度宜1047-1061g/cm3）的清洁干净均匀颗粒砂，从一定高度自由下落到试验筒或洞内，然后根据单位重不变的原理来检测试筒或洞的容积（即用标准砂来代替试验筒或洞中的集料），并结合集料的含水量来准确测算出试验样的压实度（密度）。由于测试方法及操作过程中存在许多制约性因素，因此其会对检测结果造成一定影响[1]。本人根据现场试验中的一些经验，对影响压实度检测准确的因素进行一定归纳总结，并提出几点对策建议，希望在今后公路施工压实度检测中尽量避免，提高试验检测准确可行度，确保公路工程安全可靠、节能经济的高效稳定建设发展。
二、灌砂法检测压实度的影响因素
（一）试坑位置的影响
要保证检测压实度具有代表性，试坑位置选择是关键。压实度现场检测，在满足规范的要求下，测点位置选取仍然比较灵活，选点不合适，检测结果不准确，经验表明，现场检测过程中必须注重对薄弱位置压实度的检测。如路基边缘处、暗埋式构造物处等正是由于这种特殊的工程结构和碾压工艺，一般两侧接近路边缘处压实度低于路基中间部位的压实度。
（二）试坑深度及形状的影响
目前，路基检测中常出现的不规则试洞。因为压实度检测为整个碾压层的压实程度，所以试坑的深度应为每一个完整碾压层的厚度，并且下层不能混入其他层的路基材料。现场检测过程中，压路机在碾压过程中其应力影响范围会随着深度的增加而变小，压力值减小，呈现出倒三角的应力分布状态，导致碾压层干密度自上向下分布不一致，路基上下部强度不均匀[2]。越向下的部位压路机影响越小，其受力也越小，压实程度越差，压实度越小。因此，若试坑深度未达规定深度，压实度检测结果必然偏大；同样若试坑形状不规则，上小下大或上大下小，也会导致测得的压实度值偏小或偏大。
（三）测定含水量的影响
多年现场检测经验表明烘干法是测定含水量最准确的方法。酒精法测定含水量有一定局限性，受土的类别影响较大，在燃烧过程中土壤中的有机质在烧失作用下会产生缺失。路基成型后，其表面暴露，受风吹日晒作用，路基表面水分变少，含水量降低。因此，建议对试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌后进行含水量测定，同时在挖坑过程中随时将挖出的土装入塑料袋中，防止水分蒸发损失影响含水量检测结果。
（四）标定量砂松方密度因素的影响
规范中灌砂筒内砂距离筒顶的高度为15mm，确保砂子在自由下落过程中保持速度一致，避免因不同密实程度导致砂子的松方密度受到影响。但如何保证灌砂筒内砂距筒顶的距离为15mm、如何准确判断标定罐内砂是否填满则因人而异，这就导致同样的量砂，不同操作人员标定的结果相差较大。因此，建议向灌砂筒内装砂至筒顶的距离为刮平砂面至筒顶的距离，并在灌砂筒内壁刻上刻度。
三、加强灌砂法检测压实度对策
（一）测点位置及检测频率
测点位置是否具有代表性，直接影响到压实度的检测结果，由于路基工程的施工工艺特性，路基中间部位的压实度较高而两侧接近路缘处或填挖交接处压实度较低。路基工程质量的好坏将直接反映到路面上来，路基工程质量存在缺陷，路面工程质量将得不到保障，任何一个薄弱点都可能带来整个工程质量隐患，所以，测点位置是否具有代表性是非常重要的。根据《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）要求，施工过程中[3]。（土质路堤）每一压实层均应检验压实度，检测频率为每1000m2至少检验2点，不足1000m2时检验2点，必要时可根据需要增加检验点，这样检测结果才能客观的反映出路基压实质量的实际情况。
（二）合理去除表土
表面土体会对检测结果带来影响。如果不去除表土，则可能会导致压实度检测结果偏低。作者建议去除表层1～20mm的松土，确保压实度检测结果具有较高的准确可靠性。另外，要结合测试位置的实际情况，通过找平确保灌砂筒内的余砂高度同灌砂完后筒内余砂高度保持相等，确保两者的密度和质量相等。
（三）量砂的使用
量砂的标定应严格按照《试验规程》中的规定进行，使用的量砂应为标定过洁净干燥的标准砂（0.25-0.50mmmm），当需使用进行回收的量砂时，在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，以保持标定时量砂密度。换量砂时应重新标定密度，确保试验准确性。
（四）试坑的深度
试坑开挖时，应采取先中间后边缘的开挖工序，同时要确保足够的试坑内径和深度。试坑深度不够，则可能导致所测得的压实度偏大。建议试坑深度应尽量与标定时深度保持一致，坑壁应笔直，上下口直径应保持相等，避免出现上大下小或上小下大的不利情况。目前，按照150mm深度进行检测，比较符合工程实际情况，同时能很好反映测定层的实际压实度和提高试验检测工作效率，建议试洞深度按照150mm为宜。
（五）灌砂时间
规范要求储砂筒内砂不在下流时，关闭开关。现实中我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况，因为砂子的流动是从中心开始向边缘扩展的，建议观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再关闭开关[4]。如果提前关闭开关，将导致灌入的标准砂质量减少，从而使测得的压实度值偏大。
（六）现场含水率含水率的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步，在实际工作中，路基施工大部分都是在炎热的气候下进行，这就使得新铺筑的路基表面含水率偏低。所以，在测定含水率时，应注意取样具有代表性及抢时间，如果选取较干燥的部分或选取时间拖长，将导致含水率偏低；在相同湿密度的前提下干密度偏大，使得测得的压实度值偏大[5]。
四、结束语
灌砂法是工程施工压实度测试的基本方法，虽然其具有测试原理简单、操作方便等优点，但实际测试过程中影响测试结果的因素较多，需要在工程实践中加以重视。除了上述的几种影响因素外，实际测量中含水量、基板合理使用、灌砂时间等均会对压实度测试结果带来影响。在实际测试试验过程中，应对上述影响因素加以重视并采取合适的处理措施，降低或避免各种影响因素的影响，提高检测结果的可行性和准确可靠性，确保工程具有较高质量水平。
参考文献：
[1]李浩.浅析影响灌砂法检测压实度准确度的因素[J].福建建设科技，2011，05：66-67+48.
[2]李细荣.基于激光图像土的压实度检测方法的研究[D].长安大学，2013.
[3]公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）[S].北京：人民交通出版社，2008.
[4]王慧.基于瞬态冲击加速度的压实度检测研究[D].长安大学，2012.
[5]李小霞，卢海洋.关于灌砂法检测路基压实度技术要点的探讨[J].科技致富向导，2013，27：51.
[6]土工试验方法标准（GB/T20123-1999）[P].国家质量技术监督局和建设部，联合发布.