公路土石混填路基压实度试验检测的控制措施

潘林林1　辛树基2　郭韶刚1　葛之平1

（1.山东三山监理公司；山东 聊城 252000；2.山东济菏高速公路有限公司，山东 济南 250101）

【摘　要】分析了标准击实现场检测中应注意的问题，对用灌砂法检测路基压实度的精度进行分析探讨，为以后解决检测中的纠纷提供了帮助

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关键词 公路；土石混填； 压实度；试验检测；控制措施

0　概述

土石混填路基填筑对填料要求十分严格，对于膨胀岩石、易溶性岩石等不易直接用于填筑路基；对于天然土石混合填料，对石料的粒径、种类要求应符合相关规定。现场施工时由于现场的超径石难以预测，因此对超径石的处理，合理检测路基压实度也是一个施工的难点。

1　标准击实中注意的问题

1.1　含石量

土路基同一个取土场的填料只有一个最大干密度和最佳含水量，但土石混填路基因为土、石密度的较大差异，不同的含石量有不同的最大干密度和最佳含水量。对于土与石的分界标准以10mm为分界线，即10mm以上颗粒含量为含石量。标准击实的含石量可以采用测得的天然含石量为中心在约±20%范围内取10%的整数倍。例如天然含石量28%，击实试样的含石量分别控制为10%、20%、30%、40%、50%。经过对不同含石量试样做标准击实后得到最大干密度同含石量的关系曲线，实际检测中测得现场试样的含石量后查关系曲线得此点的最大干密度，即“一点一标准”。一般用直线内插基本能满足检测精度的要求。

1.2　超径石

土石混填材料的标准击实应采用Φ152的大击实筒，此击实筒的允许最大粒径为38mm，因此我们把38mm以上的颗粒称为超径石。由于现场的超径石比例是难以预测的，最大干密度采用38mm以下合适尺寸材料所做击实试验的结果，在现场测试中对超径石问题另行处理。

2　现场检测中注意的问题

2.1　量砂

确保量砂的密度稳定很重要。为了节约量砂，检测单位对量砂用0.3mm和0.6mm的筛子回收，期间不可避免地被混入0.3～0.6mm的土颗粒，影响量砂的密度，因此量砂的密度要经常标定。

2.2　锥砂

随灌砂筒内砂面高度不同和砂密度不同锥砂质量也是相应变化的。有的论文[3]中提出测定锥体体积，乘以其密度得到锥砂质量。事实上，因为锥砂上的压力与标定罐内砂的压力不同，锥砂密度是略小于用标定罐测得的砂的密度的。较准确的做法是：测得不同余砂质量（基本与砂面高度呈线性关系）下锥砂的质量，建立二者之间的关系曲线，现场测试中根据实际的余砂质量查关系曲线得锥砂质量。

2.3　洞深

试洞深度应等于测定层厚度，现场中测定层厚往往由于其下承层的平整度不可能完全一致，因而检测洞深随地点有所差异，试洞内砂顶面的压力也会随余砂砂面的高度变化而变化，从而密度发生变化。因此量砂密度标定罐应当与现场测试洞的深度相对应，现场测试中根据洞深确定砂的密度。但实际操作中试洞的侧壁不可能象标定罐的侧壁那样顺直，相同的深度试洞的体积一般较标定罐的体积小。方便起见，建议在灌砂前灌砂筒内砂的数量保持恒定的条件下建立灌砂筒内余砂与量砂密度的关系曲线，现场测试根据余砂的质量确定量砂的密度。建立关系曲线时余砂的质量是通过标定罐的深度变化来调整的，因而需要制备与现场的试洞深度相适应的标定罐，而不再是单一的深15cm的标定罐。例如制备10cm、15cm、20cm、25cm、30cm的标定罐。

2.4　超径石的处理

最大干密度是对38mm以下的合适尺寸材料室内击实试验得到的，因而压实度也是以合适材料的干密度为基础的。常用的有两种方法来剔除超径石的影响：一是用排水体积法或水中称重法测定超径石的体积，用试洞的总体积减去超径石的体积得合适材料的体积，再由合适材料的干质量得干密度；二是将超径石回填洞中，直接灌砂。似乎前者精度高，但稍繁琐。在超径石比例不是特别大时后者精度足够。试验证明，当超径石含量较大时，回填的超径石延缓了量砂的流动速度，测得的试洞体积较实际的小，从而干密度较实际的大；而从另一个角度来看，因为超径石颗粒大，他们之间的相互嵌挤和“架桥”作用会降低（或干扰）合适材料的密实度，用全部是合适尺寸材料击实得到的最大干密度来衡量混合材料的压实度偏保守。通过反复试验，采用回填超径石的方法更能准确地检测路基密实情况。

2.5　含石量与含水量

石与土的吸水能力有很大的差异，现场过5mm筛子后应分别称重并分别取样测含水量，再由各自的含水量分别计算出干石和干土的质量，含石量即为干石占总干料的百分比。若采用现场测得的湿石占湿材料的百分比，对最大干密度的取用影响不是特别大；但若土石混合后取样测含水量，样品的选取是否均匀对压实度的结果有较大影响。

2.6　其他因素

2.6.1　天平

为提高检测精度和速度，建议一个测试小组配备称量10～15kg、感量不大于5g的电子秤和称量1kg、感量不大于0.5g的电子秤，分别用来称量试洞中材料的湿质量和含水量样品的质量。一个小组配备3套以上的挖洞工具。

2.6.2　风

称量材料质量时要注意挡风，灌砂时开关的缝隙要在背风侧。

2.6.3　振动

减少一切可能的振动干扰，附近不得有工作着的振动压路机，工作着的发动机也尽量远离测试现场。

2.6.4　圆锥形漏斗与开关铁板之间的空膛

新灌砂筒密封好此空膛内进不去异物，但有的旧灌砂筒流砂孔与漏斗交界处焊缝开裂，使砂有可能进入。这种情况下只要注意用余砂标定各种参数时和现场测试时空膛内砂量基本保持恒定即可。常用办法是砂填满空膛后确保不倒置灌砂筒。

3　结论

在土石混填路基压实度检测过程中，通过建立最大干密度同含石量的关系曲线，准确确定土石混填路基填料的最大干密度；进而采用超径石回填洞中的方法准确地测出土石混填路基的压实度。同时，通过与沉降量检测方法的对比，检测结果基本吻合，均符合规范要求。

［责任编辑：刘展］