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【摘 要】 路基压实度是公路施工质量的一个重要指标，而路基压实效果是保证路基强度以及路面使用质量的关键，它直接影响到路面的强度和使用寿命，只有保证路基压实度达到规范和设计要求，才能保证路基的强度、刚度和整体稳定性，减少公路病害，延长公路的使用寿命。根据目前我国的路基压实检测标准，灌砂法是广泛使用的检测方法。
【关键词】 灌砂法;公路路基;压实度检测应用
一、前言
灌砂法、环刀法、核子密度仪法、灌水法等是公路工程建设中比较常用的压实度检测方法，相对于其它的方法，灌砂法则因其测量精度高，准确性好、操作过程的可控性和结果的代表性的独特优势，成为现今公路工程建设中应用比较广泛的压实度检测方法。本文针对灌砂法在我国公路路基压实度检测中的应用进行探讨。
二、灌砂法的基本原理
2.1基本原理
灌砂法的基本原理是利用粒径0.25～0.5mm、清洁干燥的均匀砂《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）或粒径0.30～0.60mm、清洁干燥的砂《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008），由一定高度自由下落到一规定容积或试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试坑中的试样），并根据试样的含水率来推算出试样的实测干密度。
2.2适用范围
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0111-1993灌砂法的适用范围：本试验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150～200mm。
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法的适用范围：本方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检测。但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的材料压实层的压实度检测。
三、土的最大干密度的确定
3.1击实试验方法的选取
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0131-2007击实试验：本试验方法适用于细粒土。分轻型击实和重型击实。内径100mm试筒适用于粒径不大于20mm的土。内径152mm试筒适用于粒径不大于40mm的土。
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0132-1993振动台法、T 0133-1993表面振动压实仪法：本试验方法适用于通过0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数不大于15%的无黏性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。
3.2不同类土最大干密度的确定
不同性质的土其最大干密度不同，选用的试验方法也不同，因此应严格按规范中相关规定来确定不同土类、不同料源的土选用适合的试验方法来确定土的最大干密度。在现场检测过程中，根据土类变化、料源变化以及试验频率的需要，随时取样试验确定该类土的最大干密度，真实反映现场的实际压实质量。
四、灌砂简的选用
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0111-1993灌砂法：1.在测定细粒土的密度时，可以采用φ100mm的小型灌砂筒。2.如最大粒径超过15mm，则应相应的增大灌砂筒和标定罐的尺寸，例如，粒径达40～60mm的粗粒土，灌砂筒和现场试洞的直径应为150～200mm。
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法：1.当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。2. 当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。
五、量砂密度的标定
量砂密度的标定准确与否，将直接影响路基压实度的检测精度。而量砂密度的标定，却受标定罐的深度、储砂筒中砂面的高度、砂的颗粒组成等因素的影响。因此，在路基压实度检测前，必须进行量砂密度的标定。
5.1标定罐的深度对量砂密度的影响
标定罐的深度减2.5cm，量砂的密度约降低1%。因此，标定罐的深度应与试坑的深度一致。
5.2储砂筒中砂面的高度对量砂密度的影响
储砂筒中砂面的高度降低5cm，量砂的密度约降低1%。因此，现场测量时，储砂筒中的砂面高度应与标定量砂密度时储砂筒中的砂面高度一致。
5.3量砂的颗粒组成对试验重现性的影响
使用的量砂应清洁干燥，颗粒均匀，否则，量砂的密度会有明显变化。
六、选点及检测频率
6.1公路路基路面现场测试随机选点方法
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）附录A 随机取样选点的方法是按数理统计原理在路基路面现场测定时决定测定区间、测定断面、测点位置的方法。适用于公路路基路面各个层次及各种现场测定时，为采取代表性试验数据而决定测定区间、测定断面、测点位置时使用。现场测定采用随机取样是非常重要的，选点是否正确、规范，直接关系到能否真实反映实际情况。
6.2施工单位在完成每一压实层后应及时检测压实度
根据《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）规定，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。选点太少，没有代表性，不能反映实际情况;选点太多，会造成太多的局部破坏，不但没必要，且浪费人力、时间，降低工作效率。因此，按照规范要求频率检测很重要。
七、现场检测及相关注意事项 挖坑灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面看起来颇为简单，如果实际操作时掌握不好，会引起较大误差。
7.1试坑的位置
检测点地表面要平坦，只要表面凸出一点（即使是1mm），就会使整个表面高出一薄层，其体积便算到试坑中去了，将影响试验结果。因此，当表面不是非常光滑的情况下，应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂质量。
7.2试坑的形状
试坑的形状要规整，是空的圆柱体，坑洞周壁应竖直，上下洞口直径一致，洞的直径应尽量与灌砂筒一致。实际操作中会出现上大下小或上小下大的情形，这种形状的试坑会导致测得的压实度值偏大或偏小。
7.3试坑的深度
按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）要求，试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。但同时也要求试洞深度应与标定罐深度相同。不同深度受力不同，压实度也会不同。
7.4含水率的检测
含水率的检测有烘干法和酒精法，其中烘干法是最准确的方法之一。在检测的过程中，应从挖出的全部材料中迅速均匀搅拌取有代表性的样品，装入密闭容器中，防止水分流失，然后再测含水率。
7.5灌砂的时间
灌砂的时间要充分，边缘处量砂虽然不再流动，但砂筒内部砂可能还在下落，如果此时停止灌砂，必然导致试洞内砂量不足，按此砂量计算会使压实度结果数据值偏大，因此应再等10s后结束灌砂。在灌砂期间，应注意勿碰动灌砂筒，同事也要注意避免周围地面的振动。
为使试验做得准确，还应注意：（1）量砂要规则，如果重复使用时一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，灌砂筒下部圆锥体内砂的数量也应该每次重新标定。 （3）地表面处理要平，在不是非常光滑的情况下，应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂质量。
八、灌砂法检测压实度存在的问题
8.1大小灌砂筒的选择问题
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法中规定：1.当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。2. 当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。上述的两条规定，笔者认为，用集料最大粒径同时又以测定层厚度作为控制因素，并相应的选择大型或小型灌砂筒这一规定叙述不清楚。如果集料最大粒径<13.2mm时，但测定层厚度却介于150mm～200mm之间，那又该如何选择灌砂筒呢？在实际使用中，我们大都选用大型灌砂筒来检测最大粒径小于13.2mm，且测定层的厚度介于150mm～200mm的路基压实度。
8.2用灌砂法检测测定层厚度超过200mm路基压实度时存在的问题
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法中规定的（1）和（2），适合测定测定层厚度不超过200mm的压实度，当测定层厚度超过200mm时的压实度该怎样测定呢？《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）没有明确规定，只简单规定试洞的深度应等于测定层厚度。由于试坑的深度大于标定罐的深度，必将会影响实际压实度的大小，这一问题要想办法解决。
8.3压实度超百的问题
压实度超百的原因有很多种。目前公路路基压实度主要采用重型击实标准，重型击实试验所取得的最大干密度是指按照公路土工试验规程在标准击实功为2677.2～2687.0kJ/m3作用下而测得的最大干密度。如果试验人员操作不严密，比如落锤高度不够、锤击数不够、地面不够坚实、装入试筒的数量控制不严等原因（电动击实仪也存在计数器故障、提锤机构磨损等原因产生的落锤高度不够和锤击数不够的问题），击实功未达到标准，所求的标准干密度偏小，势必会出现检测的压实度超百的现象。还有填料的不均匀性也会导致压实度超百。现场压实度取样时，试样中有密度较土样密度大的超过规定最大粒径的石块，致使现场检测干密度偏大，从而压实度超百。检测时可以把石块放回坑中再灌砂。
九、结束语
作为检测路基压实度最常用的灌砂法，在工艺上看似简单，其实在操作与控制上不易把握，稍有不慎就会出现误差，因此应严格遵循试验规程的每一个细节，以提高试验精度。
参考文献：
[1] 公路路基路面现场测试规程 JTG E60-2008 人民交通出版社
[2] 公路土工试验规程 JTG E40-2007 人民交通出版社
[3] 公路路基施工技术规范 JTG F10-2006 人民交通出版社
[4] 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004 人民交通出版社
【关键词】 灌砂法;公路路基;压实度检测应用
一、前言
灌砂法、环刀法、核子密度仪法、灌水法等是公路工程建设中比较常用的压实度检测方法，相对于其它的方法，灌砂法则因其测量精度高，准确性好、操作过程的可控性和结果的代表性的独特优势，成为现今公路工程建设中应用比较广泛的压实度检测方法。本文针对灌砂法在我国公路路基压实度检测中的应用进行探讨。
二、灌砂法的基本原理
2.1基本原理
灌砂法的基本原理是利用粒径0.25～0.5mm、清洁干燥的均匀砂《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）或粒径0.30～0.60mm、清洁干燥的砂《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008），由一定高度自由下落到一规定容积或试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试坑中的试样），并根据试样的含水率来推算出试样的实测干密度。
2.2适用范围
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0111-1993灌砂法的适用范围：本试验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150～200mm。
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法的适用范围：本方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检测。但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的材料压实层的压实度检测。
三、土的最大干密度的确定
3.1击实试验方法的选取
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0131-2007击实试验：本试验方法适用于细粒土。分轻型击实和重型击实。内径100mm试筒适用于粒径不大于20mm的土。内径152mm试筒适用于粒径不大于40mm的土。
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0132-1993振动台法、T 0133-1993表面振动压实仪法：本试验方法适用于通过0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数不大于15%的无黏性自由排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）的最大干密度。
3.2不同类土最大干密度的确定
不同性质的土其最大干密度不同，选用的试验方法也不同，因此应严格按规范中相关规定来确定不同土类、不同料源的土选用适合的试验方法来确定土的最大干密度。在现场检测过程中，根据土类变化、料源变化以及试验频率的需要，随时取样试验确定该类土的最大干密度，真实反映现场的实际压实质量。
四、灌砂简的选用
《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）T 0111-1993灌砂法：1.在测定细粒土的密度时，可以采用φ100mm的小型灌砂筒。2.如最大粒径超过15mm，则应相应的增大灌砂筒和标定罐的尺寸，例如，粒径达40～60mm的粗粒土，灌砂筒和现场试洞的直径应为150～200mm。
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法：1.当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。2. 当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。
五、量砂密度的标定
量砂密度的标定准确与否，将直接影响路基压实度的检测精度。而量砂密度的标定，却受标定罐的深度、储砂筒中砂面的高度、砂的颗粒组成等因素的影响。因此，在路基压实度检测前，必须进行量砂密度的标定。
5.1标定罐的深度对量砂密度的影响
标定罐的深度减2.5cm，量砂的密度约降低1%。因此，标定罐的深度应与试坑的深度一致。
5.2储砂筒中砂面的高度对量砂密度的影响
储砂筒中砂面的高度降低5cm，量砂的密度约降低1%。因此，现场测量时，储砂筒中的砂面高度应与标定量砂密度时储砂筒中的砂面高度一致。
5.3量砂的颗粒组成对试验重现性的影响
使用的量砂应清洁干燥，颗粒均匀，否则，量砂的密度会有明显变化。
六、选点及检测频率
6.1公路路基路面现场测试随机选点方法
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）附录A 随机取样选点的方法是按数理统计原理在路基路面现场测定时决定测定区间、测定断面、测点位置的方法。适用于公路路基路面各个层次及各种现场测定时，为采取代表性试验数据而决定测定区间、测定断面、测点位置时使用。现场测定采用随机取样是非常重要的，选点是否正确、规范，直接关系到能否真实反映实际情况。
6.2施工单位在完成每一压实层后应及时检测压实度
根据《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）规定，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。选点太少，没有代表性，不能反映实际情况;选点太多，会造成太多的局部破坏，不但没必要，且浪费人力、时间，降低工作效率。因此，按照规范要求频率检测很重要。
七、现场检测及相关注意事项 挖坑灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面看起来颇为简单，如果实际操作时掌握不好，会引起较大误差。
7.1试坑的位置
检测点地表面要平坦，只要表面凸出一点（即使是1mm），就会使整个表面高出一薄层，其体积便算到试坑中去了，将影响试验结果。因此，当表面不是非常光滑的情况下，应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂质量。
7.2试坑的形状
试坑的形状要规整，是空的圆柱体，坑洞周壁应竖直，上下洞口直径一致，洞的直径应尽量与灌砂筒一致。实际操作中会出现上大下小或上小下大的情形，这种形状的试坑会导致测得的压实度值偏大或偏小。
7.3试坑的深度
按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）要求，试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。但同时也要求试洞深度应与标定罐深度相同。不同深度受力不同，压实度也会不同。
7.4含水率的检测
含水率的检测有烘干法和酒精法，其中烘干法是最准确的方法之一。在检测的过程中，应从挖出的全部材料中迅速均匀搅拌取有代表性的样品，装入密闭容器中，防止水分流失，然后再测含水率。
7.5灌砂的时间
灌砂的时间要充分，边缘处量砂虽然不再流动，但砂筒内部砂可能还在下落，如果此时停止灌砂，必然导致试洞内砂量不足，按此砂量计算会使压实度结果数据值偏大，因此应再等10s后结束灌砂。在灌砂期间，应注意勿碰动灌砂筒，同事也要注意避免周围地面的振动。
为使试验做得准确，还应注意：（1）量砂要规则，如果重复使用时一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，灌砂筒下部圆锥体内砂的数量也应该每次重新标定。 （3）地表面处理要平，在不是非常光滑的情况下，应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂质量。
八、灌砂法检测压实度存在的问题
8.1大小灌砂筒的选择问题
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法中规定：1.当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。2. 当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用φ150mm的大型灌砂筒测试。上述的两条规定，笔者认为，用集料最大粒径同时又以测定层厚度作为控制因素，并相应的选择大型或小型灌砂筒这一规定叙述不清楚。如果集料最大粒径<13.2mm时，但测定层厚度却介于150mm～200mm之间，那又该如何选择灌砂筒呢？在实际使用中，我们大都选用大型灌砂筒来检测最大粒径小于13.2mm，且测定层的厚度介于150mm～200mm的路基压实度。
8.2用灌砂法检测测定层厚度超过200mm路基压实度时存在的问题
《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）T 0921-2008挖坑灌砂法测定压实度试验方法中规定的（1）和（2），适合测定测定层厚度不超过200mm的压实度，当测定层厚度超过200mm时的压实度该怎样测定呢？《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）没有明确规定，只简单规定试洞的深度应等于测定层厚度。由于试坑的深度大于标定罐的深度，必将会影响实际压实度的大小，这一问题要想办法解决。
8.3压实度超百的问题
压实度超百的原因有很多种。目前公路路基压实度主要采用重型击实标准，重型击实试验所取得的最大干密度是指按照公路土工试验规程在标准击实功为2677.2～2687.0kJ/m3作用下而测得的最大干密度。如果试验人员操作不严密，比如落锤高度不够、锤击数不够、地面不够坚实、装入试筒的数量控制不严等原因（电动击实仪也存在计数器故障、提锤机构磨损等原因产生的落锤高度不够和锤击数不够的问题），击实功未达到标准，所求的标准干密度偏小，势必会出现检测的压实度超百的现象。还有填料的不均匀性也会导致压实度超百。现场压实度取样时，试样中有密度较土样密度大的超过规定最大粒径的石块，致使现场检测干密度偏大，从而压实度超百。检测时可以把石块放回坑中再灌砂。
九、结束语
作为检测路基压实度最常用的灌砂法，在工艺上看似简单，其实在操作与控制上不易把握，稍有不慎就会出现误差，因此应严格遵循试验规程的每一个细节，以提高试验精度。
参考文献：
[1] 公路路基路面现场测试规程 JTG E60-2008 人民交通出版社
[2] 公路土工试验规程 JTG E40-2007 人民交通出版社
[3] 公路路基施工技术规范 JTG F10-2006 人民交通出版社
[4] 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004 人民交通出版社