黎 明
(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司,貴州 貴陽 550000)
當(dāng)路基填料的粒徑在15 mm以內(nèi),且層厚在150 mm以內(nèi)時,應(yīng)使用小型灌砂筒進(jìn)行檢測;當(dāng)路基填料的粒徑在15 mm以上,但未超過40 mm,且層厚在150 mm以上,但未超過200 mm時,建議使用大型灌砂筒進(jìn)行檢測。
(1)灌砂筒:在儲砂筒的中心應(yīng)有一個圓形孔洞,其下部應(yīng)安裝一個倒置漏斗,并將其上端開口,直徑和儲砂筒中圓孔的直徑完全相同,在儲砂筒的底部和漏斗之間應(yīng)設(shè)置一個開關(guān)。
(2)標(biāo)定罐與基板。
(3)量砂:粒徑在0.3~0.6 mm范圍內(nèi)與粒徑在0.25~0.50 mm范圍內(nèi)潔凈且干燥的砂,在使用之前應(yīng)進(jìn)行清洗與烘干,然后靜置一段時間,使其濕度和空氣濕度完全平衡。
(4)天平(也可采用臺稱)。
(5)盛砂用容器、鑿洞用工具、改錐、小錘、長把勺、簸箕與毛刷。
(1)按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程,采用擊實(shí)試驗(yàn)的方法確定填料最大干密度及最佳含水量。
(2)完成以上工作后,進(jìn)行如下兩個標(biāo)定。
首先是對筒下部圓錐體中砂量進(jìn)行標(biāo)定。在筒口高度處,為灌砂筒裝砂,直到與筒頂相距15 mm的距離,對裝入到筒中的砂量進(jìn)行稱量,記作m1,結(jié)果精確到1 g。之后的每次標(biāo)定和試驗(yàn)都需要使裝砂的高度和質(zhì)量保持不變。將開關(guān)打開,使砂自然流出,待流出的砂的體積大小和現(xiàn)場試坑體積大小相同后,將開關(guān)關(guān)閉,對筒內(nèi)剩余砂量進(jìn)行稱量,記作m2,結(jié)果精確到1 g。把灌砂筒放到玻璃板上,將開關(guān)打開,使砂自然流出,待筒內(nèi)的砂不再流動后,將開關(guān)關(guān)閉,并將筒取走。對玻璃板上的砂與筒內(nèi)剩余砂量進(jìn)行稱量,結(jié)果精確到1 g。此時,對于玻璃板上砂量,即為將錐體填滿所需砂量。對以上步驟進(jìn)行重復(fù),取平均值。
其次是對量砂單位質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)定。先用水對標(biāo)定罐的容積進(jìn)行確定,記作V,結(jié)果精確到1 mL。向筒內(nèi)裝入量砂,質(zhì)量記作m1,然后把筒放到標(biāo)定罐上,再將開關(guān)打開,使砂自然流出,此時注意不能觸碰灌砂筒,待砂停止流動后,將開關(guān)關(guān)閉,對筒內(nèi)剩余砂量進(jìn)行稱量,記作m3,結(jié)果精確到1 g。此時用m1分別減去m2、m3,即可得出將標(biāo)定罐填滿所需砂量,單位:g。對以上步驟進(jìn)行重復(fù),取平均值。對于量砂單位質(zhì)量,用計(jì)算所得將標(biāo)定罐填滿所需砂量除以標(biāo)定罐體積即可得出,單位:g/cm3。
(3)完成標(biāo)定后,方可按照以下步驟進(jìn)行試驗(yàn)檢測。
①選點(diǎn):按照隨機(jī)的原則進(jìn)行選點(diǎn)。
②鑿洞:先在測點(diǎn)表面放好基板,然后通過基板上的中孔進(jìn)行鑿洞,其直徑應(yīng)和灌砂筒的直徑完全相同,而鑿洞的深度應(yīng)與層厚相同,將洞中填料取出后稱取其質(zhì)量,記作mW,結(jié)果精確到1 g,并在挖出的填料當(dāng)中選取出有良好代表性的部分作為樣品,對其含水量進(jìn)行測定,記作W,單位:%。
③灌砂(有基板):在試坑表面放好基板,然后在洞上對準(zhǔn)灌砂筒,此時筒內(nèi)裝滿量砂,其質(zhì)量記作m1,確保灌砂筒下口與試洞完全對準(zhǔn),檢查無誤后將開關(guān)打開,使筒內(nèi)量砂進(jìn)入洞內(nèi)。待筒內(nèi)量砂停止下流后,將開關(guān)關(guān)閉。對筒內(nèi)剩余砂量進(jìn)行稱量,記作m4,結(jié)果精確到1 g。
灌砂(無基板):當(dāng)表面粗糙度相對較小時,將試洞鑿好之后,移走基板,在試坑表面直接放置灌砂筒,此時筒內(nèi)裝滿量砂,其質(zhì)量記作m1,確保灌砂筒下口與試洞完全對準(zhǔn),檢查無誤后將開關(guān)打開,使筒內(nèi)量砂進(jìn)入洞內(nèi)。待筒內(nèi)量砂停止下流后,將開關(guān)關(guān)閉。對筒內(nèi)剩余砂量進(jìn)行稱量,記作m4′,結(jié)果精確到1 g。
④將筒內(nèi)剩余量砂取出后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,以備以下檢測繼續(xù)使用。
(1)對填滿試坑用砂量進(jìn)行計(jì)算:當(dāng)有基板時,用m1減去m4和m5、m6的和,即為填滿試坑所用砂量;當(dāng)無基板時,用m1分別減去m4′和m2即可。其中,m1為灌砂前筒內(nèi)砂量,單位:g;m2為下部圓錐內(nèi)砂量,單位:g;m4為有基板時,筒內(nèi)剩余砂量,單位:g;m4′為無基板時,筒內(nèi)剩余砂量,單位:g。
(2)對試坑內(nèi)材料濕密度進(jìn)行計(jì)算:先將試坑內(nèi)所有材料取出并對其質(zhì)量進(jìn)行稱量,記作mw,單位:g,然后用它除以填滿試坑用砂量,再乘以量砂單位質(zhì)量,即可得出試坑內(nèi)材料濕密度。
(3)對試坑內(nèi)材料干密度進(jìn)行計(jì)算:在得出濕密度后,用它除以(1+0.01倍的材料含水量)即可得出干密度值。
(1)量砂必須規(guī)范。若量砂需要重復(fù)使用,使用前必須晾干,處理達(dá)到一致,否則會對其松方密度造成影響。如果量砂濕度產(chǎn)生變化或混入雜質(zhì),應(yīng)重新進(jìn)行烘干與過篩,并靜置一段時間,使其濕度和空氣濕度完全平衡。
(2)當(dāng)更換量砂時,要對其進(jìn)行標(biāo)定,包括漏斗中的砂。試驗(yàn)開始后,為避免臨時找砂,應(yīng)準(zhǔn)備足夠的砂量。
(3)對地表面的處理務(wù)必達(dá)到平整,否則必然會對檢測結(jié)果造成很大的影響。
(4)挖坑過程中,試坑的內(nèi)壁應(yīng)保持筆直,不可出現(xiàn)上小下大或者是上大下小等情況,這樣會對密度大小造成影響。
(5)采用灌砂法進(jìn)行檢測時,檢測的是一整個碾壓層的壓實(shí)度,因此檢測時不可只取其中一部分或進(jìn)入到下一個碾壓層當(dāng)中。
(6)在整個灌砂檢測過程中,都不能觸碰到灌砂筒,應(yīng)確保筒內(nèi)的量砂自由流出。
(7)為避免試樣盤中材料發(fā)生蒸發(fā),需將試洞中被鑿松的材料及時放入到塑料袋當(dāng)中,但要注意在裝袋之前需對塑料袋進(jìn)行稱重。
綜上所述,灌砂法是現(xiàn)階段路基壓實(shí)度檢測確定和評價中使用最多的方法,以上是對該方法的基本要求、操作步驟和注意事項(xiàng)的簡單敘述與總結(jié),以期為實(shí)際的壓實(shí)度檢測工作提供可靠參考借鑒,使灌砂法的應(yīng)用順利完成,取得良好效果,為之后的施工或質(zhì)量評價提供可靠的參考依據(jù)。