灌砂法施工测压密实度操作步骤

灌砂法是目前工程建设中测定土基、基层及底基层等材料压实密度的常用方法之一，因其操作相对简便、结果稳定可靠，在现场质量检测中得到广泛应用。以下将详细阐述其规范操作流程与关键技术要点。一、前期准备（一）主要仪器设备准备与检查1.灌砂筒：根据试坑最大粒径选择适宜规格（通常有大、中、小三种型号），确保筒身无变形、裂缝，开关阀门启闭灵活，与底座配合紧密不漏砂。2.标准砂：应选用洁净干燥的均匀砂，粒径宜为0.25-0.5mm，使用前需经筛选并烘干至恒重，置于干燥容器中备用。3.天平：称量精度需满足试验要求，感量不大于0.1g（用于称量砂质量）和1g（用于称量试坑土样）。4.其他辅助工具：包括挖士工具（小铲、凿子、取样勺等，根据基层材料硬度选择）、盛土容器、毛刷、直尺、玻璃板、烘箱、铝盒等。（二）标准砂密度标定1.标定罐法：选用与试坑体积相近的标定罐，将其洗净、烘干，准确测量其内径和深度，计算容积V。2.灌砂筒装砂：将标准砂装入灌砂筒内，使砂面与筒顶齐平，关闭开关。称取灌砂筒与砂的总质量m1。3.标定操作：将灌砂筒置于标定罐上方，打开开关让砂自由流入罐内，待砂不再流动时关闭开关。小心取走灌砂筒，称取剩余砂与筒的总质量m2。4.计算砂密度：标准砂密度ρs=(m1-m2-m3)/V，其中m3为灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（需预先单独标定）。此标定应进行至少三次平行试验，取平均值作为最终砂密度值。（三）试验场地准备1.清理测试点表面浮土及杂物，确保测点表面平整。对于粗糙表面（如沥青路面），可先铺一层薄砂找平。2.根据设计要求或规范规定，确定测试点位置及数量，必要时进行标记。二、现场测试步骤（一）灌砂筒安装与砂面调整1.将已标定的灌砂筒平稳放置于测试点上，确保灌砂筒中心与测点中心一致。2.打开灌砂筒开关，让砂自由流入试坑，待砂停止流动后，关闭开关。此时，灌砂筒内砂面会因流入试坑而下降。（二）试坑开挖1.小心移开灌砂筒，在原测点位置按规定尺寸开挖试坑。试坑的深度应与测定层厚度一致，坑径应略大于灌砂筒底盘直径。开挖过程中，应将坑内挖出的全部土样小心收集于盛土容器中，避免土样损失或混入杂质。2.若测试层表面粗糙，开挖试坑前可先放上灌砂筒底盘并沿其边缘画线，再按线开挖，以保证试坑形状规则。（三）灌砂与称量1.将灌砂筒再次放置于试坑上方，确保对准试坑。打开开关，让筒内剩余砂继续流入试坑，直至砂不再流动且筒内砂面稳定。关闭开关。2.小心取出灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，记为m3。同时，准确称量从试坑中取出的全部土样质量，记为m湿。（四）含水率测定1.从取回的土样中，按四分法取有代表性的土样，放入已知质量的铝盒中，称取土样与铝盒的总质量，记为m盒+湿土。2.将铝盒放入烘箱，在____℃温度下烘干至恒重。取出后放入干燥器中冷却至室温，称取土样与铝盒的总质量，记为m盒+干土。三、数据处理与结果计算（一）湿密度计算1.计算填满试坑所用砂的质量：m砂=m1-m3-m3'（其中m3'为灌砂筒下部圆锥体内及底盘与试坑表面间砂的质量，即标定罐法中的m3）。2.试坑体积V=m砂/ρs。3.土样湿密度ρ湿=m湿/V。（二）干密度计算1.计算土样含水率w=[(m盒+湿土-m盒+干土)/(m盒+干土-m盒)]×100%。2.计算土样干密度ρ干=ρ湿/(1+w/100)。（三）压实度计算压实度K=(ρ干/ρ最大)×100%，其中ρ最大为该种土料在标准击实试验下得到的最大干密度。四、注意事项与质量控制1.标准砂管理：标准砂应保持洁净干燥，每次使用前需确认其密度是否发生变化，必要时重新标定。2.试坑开挖质量：试坑形状应规则，避免上大下小或上小下大，开挖过程中严禁扰动坑壁土样。3.砂面平整与称量准确：灌砂前后砂面的平整性及称量的准确性直接影响试验结果，操作时务必细致。4.含水率测定代表性：用于含水率测定的土样必须具有代表性，且烘干过程应充分。5.平行试验：对同一测点或同一批次材料，应根据规范要求进行平行试验，取平均值作为最终结果，以减少偶然误差。五、试验结束工作1.清理试验现场，将开挖的试坑用适宜材料回填夯实。2.整理仪器设备，清洗盛土容器及铝盒，将砂回收并妥善保管。3.及时记录并整理试验数据，填写试验报告。