路基壓實度灌砂法檢測原理
1、灌砂法基本原理
灌砂法（標(biāo)準(zhǔn)方法，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測）基本原理是利用粒徑0.30～0.60mm或0.2～0.50mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來測量試洞的容積（即用標(biāo)準(zhǔn)砂來置換試洞中的集料），并根據(jù)集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。
2、選點及檢測頻率
選點是否得當(dāng)，直接影響到壓實度的檢測結(jié)果選點太少，位置不客觀，沒代表性，很難反映實際情況；選點太多，不但沒必要，而且浪費時間，降低工作效率。因此，正確的選點在工程施工中具有很強的實際指導(dǎo)意義。一般在壓實度檢測中，試坑的位置應(yīng)選擇在每一設(shè)計車道內(nèi)。如設(shè)計為雙向四車道那么應(yīng)在所檢路基的一個橫斷面上、在每一設(shè)計車道內(nèi)選擇一點作為試驗點，并為試驗點編號。如Kl3+oo0，1號點，2號點……若在檢測中發(fā)現(xiàn)有個別點壓實度較低時，可根據(jù)該點編號查找出該點然后在該試坑（距原坑邊5cm的位置）旁邊再選點進行檢測。若該兩點壓實度都合格，證明該點在初次檢測時是由于試驗人員的操作不當(dāng)所為。若兩點壓實度都不合格則證明該點壓實度不合格。所以進行壓實度檢測時選點應(yīng)得當(dāng)，檢測頻率也要滿足規(guī)范要求。這樣檢測結(jié)果才能較客觀的反映工程質(zhì)量的實際情況。
3、灌砂筒的選用及室內(nèi)標(biāo)定
3.1根據(jù)集料的最大粒徑選用灌砂筒
（1）當(dāng)試樣的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測試；
（2）當(dāng)試樣的最大粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度不超過150mm，最大不超過200mm時，應(yīng)用Φ150mm的大型灌砂筒測試；
（3）如集料的最大粒徑達到40～60mm或超過60mm時，灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑以200mm為宜。
工地上普遍應(yīng)用Φ150mm的灌砂筒，它的測深為150mm，其所測壓實度僅為這150mm的壓實度。但是現(xiàn)場壓實層厚度往往在200mm左右，而且一般壓實度在壓實表層都比較高，往下就難以保證，因此在山區(qū)現(xiàn)場含碎石較多的集料應(yīng)采用Φ20omm的大灌砂筒檢測為宜。
3.2室內(nèi)量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對壓實度的影響
（1）未灌入前，貯砂筒中砂面高度、砂的總重對量砂密度的影響?！豆仿坊访娆F(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJ059-95）中對筒內(nèi)砂的高度和質(zhì)量都做了明確規(guī)定。筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm，原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌進標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，儲砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制。
現(xiàn)場測試時，貯砂筒中砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量砂密度時貯砂筒中砂面高度保持一致。另外，筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g。每次標(biāo)定及以后的試驗都維持這個質(zhì)量不變。因為標(biāo)定時，只要砂總重相同，即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而提高量砂使用的準(zhǔn)確性。實踐證明，現(xiàn)場測試時，儲砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致，大大提高了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
（2）標(biāo)定罐深度對量砂密度的影響。通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：曾經(jīng)作過試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減2.5cm，砂密度大約降低3％。標(biāo)定罐深度每減1cm，砂密度大約降低1.2％。可見標(biāo)定罐深度對量砂密度的影響較大。因此，現(xiàn)場試洞深度應(yīng)盡量與室內(nèi)標(biāo)定罐深度一致。
（3）砂的顆粒級配組成對量砂密度的影響。不同顆粒粒徑組成的砂，其級配不同，密度也明顯不同，故每次檢測使用時量砂必須采用標(biāo)準(zhǔn)砂（0.30～0．60mm或0.25～0.5mm），而且要保持砂潔凈干燥。由上述可見，儲砂筒砂面高度、砂的總重、標(biāo)定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標(biāo)定準(zhǔn)確與否，也將影響路基壓實度的檢測精度。所以，在進行路基壓實度檢測之前，標(biāo)定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。
4、現(xiàn)場含水量的檢測
現(xiàn)場含水量的檢測結(jié)果直接影響到壓實度的檢測結(jié)果。若含水量偏大，則壓實度偏小。反之含水量偏小，則壓實度偏大。所以含水量的檢測是灌砂法檢測壓實度中至關(guān)重要的一步。在含水量檢測中我們應(yīng)該注意以下幾點：
（1）土樣的選取。
為防止水分蒸發(fā)，取試坑中部有代表性土樣2份，迅速裝入鋁盒中，蓋上盒蓋后迅速稱量、編號。
（2）土樣的數(shù)量。
對于粘性土取30～50g，對于砂類土取50～100g。
（3）含水量的檢測。
在施工現(xiàn)場一般采用快速檢測方法，即酒精燃燒法，每一鋁盒內(nèi)的土樣應(yīng)充分燃燒三次，將水份全部燒出。
（4）結(jié)果整理。
取兩次含水量的平均值為該點含水量的代表值。
5、現(xiàn)場檢測注意事項
（1）現(xiàn)場測試時，儲砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致。
（2）基板使用：檢測時，地表面應(yīng)處理平整，若凹凸不平應(yīng)使用基板，以減少試驗誤差，盡量使檢測表面光滑平整?，F(xiàn)場測試完后，要檢查罐砂筒底板、基板與地面之間是否有砂子漏出，如有要將其單獨清出，稱其質(zhì)量，計算密度時應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。
（3）量砂的使用：量砂應(yīng)規(guī)則，使用進行回收的量砂，下次使用前必須過篩洗凈、烘干，并放置足夠的時間，使其與標(biāo)定時潔凈、干潮狀況一致，以保證量砂密度。換砂時應(yīng)重新標(biāo)定量砂密度，確保試驗準(zhǔn)確性。
（4）試坑的形狀：試坑的形狀應(yīng)該是空的圓柱體，但施工單位往往會將坑挖成鍋底的形狀，尤其是在接近試坑底部的位置。前面我們談到就每一壓實層而言，越向下的部位其壓實度越小，所以，這樣形狀的試坑將導(dǎo)致較松散部位的土取出的相對較少，導(dǎo)致測得的壓實度值偏大。
（5）試坑的深度：按照《公路路基面現(xiàn)場測試規(guī)程》要求，試坑的深度應(yīng)該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入，一般情況下，每壓實層厚為20cm，所以，試坑深度也應(yīng)該是20伽。由于現(xiàn)場操作時，挖坑這道工序往往由施工單位的民工完成，其挖坑深度經(jīng)常達不到要求。壓路機在碾壓過程中其應(yīng)力分布成倒三角形，所以就每一層壓實而言，越向下的部位其壓實度越小。因而，坑的深度不夠，將導(dǎo)致測得的壓實度偏大。試坑深度應(yīng)盡量等于標(biāo)定時深度，坑壁筆直，上下口直徑相等，避免上大下小或上小下大。建議試洞深度應(yīng)以15cm為宜。因為按此深度進行檢測，比較符合實際情況，能較好地反映測定層的壓實度，提高檢測工作效率。
（6）灌砂的時間：正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不在流動后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況，而且砂子的流動是從中心開始而后才向邊緣擴展的。如果提前結(jié)束灌砂，勢必導(dǎo)致灌入的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量偏少，從而導(dǎo)致測得的壓實值偏大。
（7）含水量的選?。涸谶x取含水量時，應(yīng)將試坑內(nèi)的土壤迅速均勻攪拌，然后再取含水量。
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