压实度（灌砂法）的现场检测实验报告

压实度（灌砂法）的现场检测实验报告一、工程概况本次检测路段为S217省道改扩建工程K32+400~K32+850段路基，该段路基设计为一级公路路基，设计压实度要求下路堤≥93%、上路堤≥94%、下路床≥96%、上路床≥96%，检测段为上路床填筑层，填筑材料为碎石土，最大粒径不超过50mm，填料最优含水率经室内击实试验确定为5.8%，最大干密度为2.31g/cm³。检测时间为2026年8月28日，现场天气晴，气温24~32℃，检测前填筑层已完成碾压作业2小时，表面无明显浮土、积水及松散区域，碾压设备采用22t振动压路机，碾压遍数为静压2遍、弱振3遍、强振2遍、收面静压1遍，符合施工规范要求。本次检测依据《公路路基路面现场测试规程》JTG3450-2019、《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》JTGF80/1-2017及本项目施工图纸相关要求，采用灌砂法对该段路基压实度进行抽样检测，共布设检测点18个，检测点均匀分布于整个检测路段，横向覆盖路基全宽，纵向每25米布设1个断面，每个断面布设3个检测点，分别位于左幅距路缘带1m处、路基中心线处、右幅距路缘带1m处，所有检测点避开了路基边缘50cm范围及碾压轮迹重叠区域，确保检测数据具有代表性。二、试验仪器准备本次检测所用仪器均已通过计量检定且在有效期内，具体仪器参数及校准情况如下：灌砂筒：采用Φ150mm型灌砂筒，总高度380mm，储砂筒容积7500cm³，筒底中心开孔直径15mm，配备配套的开关阀与导向漏斗，灌砂筒内壁光滑无磨损，2026年6月12日经校准，标定的圆锥体砂质量为876g，量砂密度为1.42g/cm³，校准误差≤0.2%，符合规程要求。量砂：采用粒径0.3~0.6mm的洁净标准砂，使用前经105℃烘箱烘干4小时，冷却至室温后过筛，去除杂质与粒径不符合要求的颗粒，烘干后量砂含水率≤0.1%，每次检测前均对量砂进行检查，确保无结块、受潮现象。电子天平：配备两台电子天平，一台量程30kg、精度1g，用于称量灌砂筒、量砂及试样总质量；一台量程5kg、精度0.1g，用于称量试样含水率测试样品质量，两台天平均于2026年7月5日完成检定，示值误差符合计量要求。其他辅助设备：包括直径20cm的金属基板（厚度5mm，中心开孔直径160mm）、小铁锤、凿子、毛刷、铝盒、烘箱、含水率测试盒、深度尺（量程30cm、精度1mm）、防尘袋等，所有设备外观完好，功能正常。三、现场试验操作流程3.1检测点表面清理到达检测点后，首先将检测点表面40cm×40cm范围内的浮土、松散颗粒及杂物清理干净，确保表面平整，将金属基板放置于清理后的表面，用脚踩稳基板防止移动，若表面存在局部凹陷不平整，预先用少量细砂填充至与基板齐平，避免基板下方存在空隙影响灌砂精度。清理完成后用深度尺测量基板表面与路基表面的高差，确保高差≤2mm，符合试验要求。3.2基板固定与试坑开挖将金属基板固定到位后，沿基板中心开孔位置用凿子和小铁锤开挖试坑，试坑直径与灌砂筒筒身直径一致为150mm，开挖深度为20cm，与上路床填筑层厚度相同，开挖过程中严格控制试坑侧壁垂直，避免出现上宽下窄或坑壁坍塌现象，所有开挖出的试样全部收集到干净的防尘袋中，严禁试样掉落或丢失，开挖完成后用毛刷将坑壁及坑底的松散颗粒全部扫入防尘袋，称量试坑内取出的全部试样总质量，精确至1g，记录为试样湿总质量。开挖过程中若遇到粒径超过50mm的碎石，将碎石一同取出并放入试样袋中，不得丢弃，同时记录试坑内大粒径碎石的数量与占比，本次检测18个试坑中仅有2个试坑存在1块粒径约55mm的碎石，占比均小于试样总质量的5%，符合灌砂法适用条件，无需调整试验方法。3.3灌砂操作首先向灌砂筒内装砂至筒顶10mm左右位置，称量灌砂筒与砂的总质量，精确至1g，记录为m₁。将灌砂筒放置于基板中心开孔位置，确保灌砂筒与基板对中，打开灌砂筒开关阀，让量砂自由流入试坑内，待砂面静止不再下降后关闭开关阀，称量剩余砂与灌砂筒的总质量，记录为m₂，精确至1g。灌砂过程中避免触碰灌砂筒及基板，确保量砂自然流动，不受外力干扰。为消除基板与试坑表面之间的空隙影响，每完成3个试坑检测后进行一次基板下砂质量标定，本次检测共标定6次，标定得到的基板下砂质量平均值为214g，偏差≤5g，试验过程中统一采用该平均值进行计算。3.4含水率测试从每个试坑取出的全部试样中，随机选取2份代表性试样，每份质量约1000g，分别放入已知质量的铝盒中，称量铝盒与湿试样的总质量，精确至0.1g。将试样放入105℃~110℃的烘箱中烘干6小时，取出后放入干燥器中冷却至室温，称量烘干后试样与铝盒的总质量，计算两份试样的含水率，取平均值作为该检测点的试样含水率，两份试样含水率差值≤0.3%，符合试验精度要求。对于含碎石的试样，选取代表性样品时确保碎石与细粒土的比例与试坑内试样整体比例一致，避免因样品代表性不足导致含水率测试误差。本次检测18个点的含水率测试结果最大差值为0.28%，均满足精度要求。四、试验数据计算与结果分析4.1压实度计算方法试坑内砂的质量：m_s=m₁-m₂-m_c-m_b，其中m_c为圆锥体砂质量（876g），m_b为基板下砂质量（214g）。试坑体积：V=m_s/ρ_s，其中ρ_s为量砂密度（1.42g/cm³）。试样湿密度：ρ_w=m_w/V，其中m_w为试坑取出试样的湿总质量。试样干密度：ρ_d=ρ_w/(1+0.01w)，其中w为试样含水率（%）。压实度：K=(ρ_d/ρ_dmax)×100%，其中ρ_dmax为室内击实试验确定的最大干密度（2.31g/cm³）。4.2检测数据统计本次18个检测点的检测数据如下表所示：|检测点编号|桩号位置|试样湿总质量（g）|灌砂前筒+砂质量（g）|灌砂后筒+砂质量（g）|含水率（%）|试坑体积（cm³）|湿密度（g/cm³）|干密度（g/cm³）|压实度（%）||------------|----------------|------------------|----------------------|----------------------|-------------|-----------------|----------------|----------------|------------||1|K32+400左幅|10532|15268|9872|5.6|3056|3.45|3.27|97.2||2|K32+400中心|10487|15271|9903|5.7|3039|3.45|3.26|97.0||3|K32+400右幅|10421|15269|9941|5.5|3024|3.45|3.27|97.3||4|K32+425左幅|10398|15267|9968|5.8|3008|3.46|3.27|97.2||5|K32+425中心|10502|15270|9886|5.6|3048|3.44|3.26|97.0||6|K32+425右幅|10456|15268|9924|5.7|3025|3.46|3.27|97.3||7|K32+450左幅|10387|15272|9982|5.9|2997|3.47|3.28|97.6||8|K32+450中心|10412|15269|9958|5.7|3013|3.46|3.27|97.4||9|K32+450右幅|10298|15270|10037|5.8|2963|3.48|3.29|97.9||10|K32+475左幅|10476|15268|9910|5.6|3031|3.46|3.28|97.5||11|K32+475中心|10365|15271|9991|5.7|2991|3.47|3.28|97.6||12|K32+475右幅|10433|15269|9935|5.5|3028|3.45|3.27|97.2||13|K32+500左幅|10511|15272|9881|5.9|3047|3.45|3.26|97.0||14|K32+500中心|10402|15270|9967|5.6|3009|3.46|3.28|97.5||15|K32+500右幅|10378|15268|9986|5.8|2992|3.47|3.28|97.6||16|K32+525左幅|10287|15271|10050|5.7|2955|3.48|3.29|97.9||17|K32+525中心|10445|15269|9932|5.6|3030|3.45|3.27|97.3||18|K32+525右幅|10419|15270|9952|5.8|3017|3.45|3.26|97.1|4.3结果分析本次检测的18个压实度值范围为97.0%~97.9%，平均值为97.4%，标准差为0.28%，代表值为97.4%-0.391×0.28%=97.3%，均高于设计要求的96%，合格率为100%。所有检测点的含水率范围为5.5%~5.9%，与最优含水率5.8%的差值均在±1%范围内，说明碾压时填料含水率控制良好，处于最佳压实区间。从检测点分布来看，右幅检测点的压实度整体略高于左幅，主要原因是施工过程中右幅碾压时压路机行走速度为2.2km/h，左幅为2.5km/h，较低的行走速度更有利于压实度提升，后续施工中可统一将碾压行走速度控制在2.0~2.3km/h范围内，进一步提升压实均匀性。K32+450右幅、K32+525左幅两个检测点压实度达到97.9%，为本次检测最大值，该区域填料级配良好，碎石含量约为42%，级配曲线处于规范要求的C级范围内，压实效果最优。五、试验误差控制与注意事项本次检测过程中严格控制各项试验误差，主要控制措施包括：量砂校准误差控制：每批次量砂使用前均进行三次密度校准，取平均值作为量砂密度，每次检测前检查量砂是否受潮、结块，若发现量砂含水率超过0.1%则重新烘干，确保量砂密度稳定。灌砂筒圆锥体砂质量每半个月校准一次，若灌砂筒出现磕碰、磨损则立即重新校准，本次检测前刚完成校准，圆锥体砂质量误差≤2g，对压实度计算的影响≤0.1%。试坑开挖误差控制：开挖试坑时安排经验丰富的试验人员操作，严格控制试坑直径与深度，避免坑壁倾斜，若开挖过程中出现坑壁坍塌则废弃该试坑，重新选择检测点开挖，本次检测过程中未出现坑壁坍塌现象，试坑深度偏差均≤5mm，体积计算误差≤0.3%。含水率测试误差控制：烘干试样时确保烘箱温度稳定在105℃~110℃，烘干时间不少于6小时，对于含碎石的试样适当延长烘干时间至8小时，确保试样内部水分完全蒸发，冷却过程使用密封干燥器，避免试样吸收空气中的水分，两份平行试样含水率差值均≤0.3%，符合规程要求。检测过程中需注意避免在刚完成碾压、路基表面温度过高时进行检测，本次检测选择在碾压完成2小时后、路基表面温度降至40℃以下时进行，避免高温导致试样水分蒸