灌砂法在道路工程压实度检测中的应用探讨
曾庆唐
身份证号码:441521198310114512
路基、基层是道路工程的重要组成部分,其质量直接关系到道路工程的后续使用性能以及使用寿命。压实度作为路基、基层质量的控制指标,最常见的方法是通过采用灌砂法进行检测,能够获得可靠的检测结果,为道路工程路基、路面施工质量控制提供可靠的参考。目前,灌砂法仍然受到各种因素的影响,对其检测结果和工作效率造成一定的影响,亟待我们提出相应的解决办法,更好地指导道路工程的施工,促进道路工程建设稳步发展。
1.灌砂法应用要点
现行检测压实度的方法很多,有核子密度湿度仪法、夯击能量法、环刀法、灌水法、灌砂法等,但是最基本的方法仍然是灌砂法。灌砂法由于其工艺简单,并且能检测路基、基层等多个部位的密度和压实度,因此被广泛应用于公路施工检测中。灌砂法是利用均匀颗粒的砂,由一定高度下落到一规定容积的简或洞内,按其单位重量不变的原理来测量试洞的容积。它适用于现场测定细粒土,砂类土和砾类土,一般在野外应用,其主要设备是灌砂筒和标定罐。
目前常见的灌砂筒有直径分别为 100mm 、 150mm 、 200mm 三种型号。直径 100mm 的灌砂筒适用于填料最大粒径 <13.2mm ,测试层厚度 ≤150mm 的类型;直径 150mm 的灌砂筒适用于填料最大粒径 <31.5mm ,测试层厚度 ≤2000mm 的类型;直径 200mm 的灌砂筒适用于填料最大粒径 <63mm ,测试层厚度 ≤3000mm 的类型。量砂的准备:粒径为( ⋅0.30~0.60)mm 之间,经过筛选的量砂需要经过烘干处理,并进行松方密度标定;灌砂筒的选择:根据填料粒径和填筑层厚,按规范选择合理尺寸的灌砂筒;检测点数确定:根据现场填筑面积、路段长度,计算需要检测的点数;现场选点:现场灌砂法检测地点应随机抽取,检测地点应尽量选取平整的地面。
2.道路工程灌砂法检测压实度面临的问题
2.1 人的因素
灌砂法是目前道路工程压实度检测中最广泛的方法,其前后衔接工作多,过程繁杂,检测结果易受到人为因素的影响。检测人员专业水平参差不齐,部分人员未接受本专业的教育,专业基础知识薄弱,另一方面是辅助人员,他们大多数未经过培训和技术交底,对灌砂法检测压实度的原理不清楚。上述问题导致相关人员在标定罐体积、标准砂密度的测定结果,试坑深度、形状的掏挖,土含水率的测定等工作中出现人为误差,最终使检测数值准确度不够,不具备代表性。
2.2 环境的因素
道路工程施工属于露天作业,受到天气的密切影响。以广东地区为例,施工现场会面临高温、雨季以及台风的影响,大大增加了开展道路工程中灌砂法检测压实度工作的不利因素。夏季 40∘C 以上的高温,现场人员难以持续在这样的环境下连续检测几十个、上百个点位。雨季的到来,使道路工程路基、路面施工进度受到很大的影响。
2.3 机具的因素
道路工程路基、路面的施工常常都是大面积、长距离地进行,压实度检测点数多,检测的时间紧。在施工高峰期,每天需要检测的点数达到几十个,甚至上百个,灌砂法工具完全属于原始的手工操作,一两套工具难以满足现场的需求,其一直制约着灌砂法的工作效率,以至于导致现场实际检测频率低于规范要求值,以至于出现以偏概全、数据编造的情形发生。
3.解决灌砂法的影响因素,提出今后的发展方向
3.1 加强人员队伍的建设,保证检测结果的准确性
引进接受过本专业教育的人员,确保检测人员具备相应的专业知识,为道路工程中灌砂法检测项目奠定坚实的基础。制定人员培训制度,定期或不定期组织检测人员参加培训活动,有效提高相关人员的操作技能,减少检测过程中产生的误差。鼓励有关人员参加国家、省级及协会举办的考试活动,获取专业证书、上岗证,使有关人员具备相应资格,提高该检测工作的准确性、有效性。让每一位员工形成良好的职业素养,更加积极投身到道路工程建设中去,保证建设工程的质量和安全。
3.2 加强对天气的监控,采取防护措施
由于道路工程施工必须避开雨雪、台风天,所以项目部需运用各种设备监控天气变化,合理安排道路施工和道路工程检测。灌砂法检测压实度属于露天工作,为了应对高温天气,我们可配备遮阳伞、防晒衣等设备,改善高温作业场所的环境,采取有效的隔热、降温措施,严防人员疲劳作业和高温中暑事件的出现,确保道路工程建设有序、顺利地进行。
3.3 改进机具的性能,提高灌砂法检测项目的效率
随着试验检测未来的发展,本人构想,通过试验检测行业有关部门组织有关专家探讨灌砂法工具的改进方法,经过相关论证,申请发明专利,设计出一套自动挖洞的工具,例如叶片旋挖机、钻孔机等,依据规范标准运用于实际工作中。一旦投入到日常检测工作时,将缩短挖洞的时间,加快灌砂法检测工作,大大地提高灌砂法检测效率,满足当下现场数量、频率需要。
3.4 结合智能化系统,建设信息化工地
传统的道路工程施工、检测模式很难再适应当前的要求,采用现代化的软件系统构建立体化模型,将道路工程压实度的各项参数精准体现在系统上,能够更加直观、清晰地指导现场施工[1]。例如某路段施工期间出现局部压实度超过阈值的情况,软件系统通过数据生成补压参数和具体路径指示,指导后续道路补压,达到定向路基补强的效果;针对道路施工期间存在含水率较高或较低的区域,通过灌砂法检测结果获得准确值,制定更加合理的路基含水率施工方案。在采用此种过程中,需要将检测和建模分析以及方案调控等环节实施闭环控制,改变传统的离散检测方式,对整个道路压实施工进行全过程监控,进而达到对施工质量的动态化监管。建立施工质量追溯系统,将各个环节检测数据链与施工过程参数进行有效整合,并通过区块链技术的应用,达到数据存储的安全性,为道路工程施工质量的全寿命周期追溯提供参考[2]。
结束语:
在道路工程施工过程中,路基、基层是重要的结构组成部分,直接关系到道路工程投入使用后的性能以及寿命。针对道路施工来说,应重视路基、里面施工质量控制。压实度作为体现路基、基层施工质量的关键指标,通常利用灌砂法对压实度进行检测,并依据检测结果对路基施工质量予以评估,确保道路工程达到施工质量控制要求。因此,施工单位应明确灌砂法的应用原理以及操作步骤,这样才能通过规范化的操作,获得准确可靠的路基压实度检测结果,为道路工程达到预期的施工效果提供保障。
参考文献:
[1]王海林,张富奎,刘佳.基于不同填料类型的路基压实质量快速评价方法[J].公路,2024,69(1):71-74.
[2]陈龙,王刚强,杨敬礼,等.黄土填料路基压实质量快速检测技术控制标准[J].中国建材科技,2024,33(6):102-106.