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灌砂法在公路路基试验检测中的应用研究王宗发

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王宗发

[导读] 摘要：在公路建设中，路基是非常关键的部分，对路基展开试验，借助当地的原材料，加强对新技术以及工艺的使用，科学使用试验技术，对材料以及部门质量展开准确评估，为工程决策提供一定的参照。

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        摘要：在公路建设中，路基是非常关键的部分，对路基展开试验，借助当地的原材料，加强对新技术以及工艺的使用，科学使用试验技术，对材料以及部门质量展开准确评估，为工程决策提供一定的参照。另外是在路基试验中，灌砂法是对压实度进行检测的重要手段，在实际的建设中，对公路质量展开分析，严格控制路基的建设质量，制定出路基管控的细则，并做好对整个过程的施工管控。将灌砂法运用到路基试验中，对提升路基试验的效率是有一定帮助的
        关键词：灌砂法；公路路基试；验检测；应用
        一、灌砂法的原理和使用范围
        灌砂法，是指利用清洁干净的均匀砂，由一定高度自由下落到规定容积的筒或洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积，并按照试坑内填料含水量的大小，计算路基的实测密度。现阶段，灌砂法多用于现场测定基层、砂石路面的各种材料压实层的压实度、密度等，但不适用于有大孔洞或大孔隙的压实层的压实度检测。
        关于灌砂筒的选用，需要注意以下几个方面：
        （1）当集料的最大粒径小于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2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，宜采用φ150mm的大型灌砂筒测试；
        （3）如集料的最大粒径超过31.5mm，则应相应增大灌砂筒和标定罐的尺寸，如集料的最大粒径超过53mm，灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。
        二、影响灌砂法在公路路基试验检测中应用的因素
        1、选点及检测频率
        选点合理，才能保证测定的压实度准确。须在合理范围内控制选点数量，若选点数量不足，极易造成试样不具代表性的情况，从而不能真实、准确地反映路基压实度。相反，当选点数量太多的情况下，则会造成人力、物力、财力的浪费，严重影响工作效率。
        2、干密度最大值
        利用室内标准击实试验可获取干密度极限值，通常也会遇到试验结果和实际测量结果存在偏差较大的情况，这种情况下，势必会影响压实度检测结果的准确性。在室内标准击实试验中，应由施工方和监理方共同进行取样，选择具有代表性的点作为试点，并对各试点进行对比试验，提高干密度最大值的准确度。
        3、试坑深度
        根据现行公路路基现场测试规程相关规定，试坑深度应与测定层厚度一致，且不允许混入下层材料。通常情况下，20cm为每层压实厚度，因此，可选择20cm作为试坑深度。在现场施工中极易出现挖坑深度不足现象，碾压时压路机的应力主要呈倒三角形分布，因此，就每层压实度来讲，下部压实度永远小于上部压实度。为此，若挖坑深度不足，必定会影响压实度测量结果。因此，必须重视挖坑深度问题，尽可能满足标定深度，确保坑壁笔直，不会出现上下不一情况，按照以往经验，多选择15cm为试洞深度。若以此深度检测基本上可达到规定要求，且能够将测定层压实度很好地反映出来，可进一步提升检测效率。
        4、灌砂时间
        灌砂结束时间为边缘处标准砂停止流动10～20s时停止，一般砂子都是从中心流动再扩散到边缘处，由于不能直接观察到中心处砂的流动趋势，若提前停止灌砂，很可能出砂灌入量不足现象，进而影响压实度测量结果。
        三、灌砂法在路基试验中的具体应用
        1、检测坑准备
        在灌砂法的实际应用中要对路基施工的组成展开详细分析，对路基施工的技术标准进行确定。对路基施工中一些比较常见的工程问题展开分析，比如在工程的建设中，经常会出现两侧压实度不足和中间部位压实度高的情况。结合相关的施工评估原则，提升路基施工的控制程度。

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另外是要对现场施工的条件展开全面监测，对监测点展开严格控制。在实际的施工中，需要对路段主线展开分析，保证压实层达到保证压实层达到150mm的厚度。在路基试验的实际开展中，最主要的是要对检测坑深度展开严格控制。要保证检测的效果是非常理想的，检测坑深度达到相关要求。另外是检测坑需要挖出圆柱形，检测坑的凹坑壁需要保持垂直，这样可以避免检测坑形状不规则，造成检测的误差。另外是对试验坑开挖的具体方法合理选择，要展开深入检测，并避免出现深度不足带来的问题。在开挖工作的实际开展中，需要对基坑上下的口径进行准确检测，避免形状不符合要求，对坑底压实度展开测定，保证坑道可以正常使用，检测足够准确，为后续工作的开展做好准备。
        2、灌砂施工
        在灌砂法完成各方面的准备工作之后，需要展开灌砂操作。灌砂的时候，需要保证砂规格是符合要求的。为了让砂得到有效回收，要对砂总量展开严格的控制，对砂的密度做好测定，并对边缘标准进行监测。在保证可以进行观察后，对砂密度进行重新定义，让检测数据更加准确。在进行打磨操作的时候，对砂扩散的情况进行检查，避免砂的使用过量，出现压实过度的情况。
        3、含水量测试
        在现实的路基施工中，含水量控制也是非常关键的环节，在路基试验中，要对含水量展开严格检查，并对给定间隔内的压实度做好检查工作。若是含水量超过一定的限度，路基致密性就会不足，含水量不足的情况下，路基压实度也无法达到相关要求。对地下含水量展开检查，需要对水蒸发情况进行分析，并做好采样和试验。将样品放在干燥洁净的设备中，用烘箱进行烘干，然后在现场对样品展开检测，待样品烘干后进行称重。对含水量展开有效检测，可以对路基和后续的施工，提供良好的参照。
        4、绘制曲线图
        在现场施工中，借助曲线图的方式，对压实数据展开处理。借助对项目试验的分析，测试人员的经验以及专业能力，影响到曲线准确性。因此在灌砂法的实际应用中，需要对测试人员展开培训，提升测试人员的专业素质。借助绘图处理的方式，得到最大干密度，很多时候小于或等于实际情况，因此曲线分布需要用幂函数进行处理，对试验数据进行收集，对最佳的含水量进行确定。
        四、公路路基现场试验的控制要点
        1、试验地点的选择
        在公路路基试验检测前期，需要合理选择试验地点，通常在地势平整的地段试验，这样能保证设备稳定布置和运行。本试验选择50cm×50cm的空间，将基板放在场地内，确保结构稳定，不能因为灌砂筒倾斜造成下落状态、速度不满足需求。待明确试验点后，对表面进行清理，确保试验结果的精准性。
        2、明确粗糙面、基板的量砂质量
        对于测试点表层粗糙的情况，在标定量砂质量时，所用量砂筒在明确内部质量时，应在标定内部砂体的容量和体积后，再明确量砂质量，无需全部灌满量砂。究其原因，若量砂灌满灌砂筒，就会导致堆积密度、砂面流速呈正相关，总的来说，砂面的高度越高，流砂的堆积密度就越大，从而导致粗糙面、基板的量砂质量存在巨大偏差。若试验段表面光滑，无需进行此操作。总之，在路基试验检测过程中，需要结合工程的实际情况，合理选择试验方法，从而保证试验结果的准确性。
        结束语：
        灌砂法是公路路基压实度检测的主要方法之一，其优势在于操作便捷、准确率高，能够真实地反映路基压实度情况。因此，在试验检测当中，必须了解其基本原理，找出影响因素，才能更好地运用此项技术，从而提高检测的精准度，保证公路施工质量。
        参考文献：
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        [4]陈志华. 灌砂法在公路路基试验检测中的应用[J].山西建筑，2016，42（31）：166-167.