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灌砂法检测路基压实度的探讨

摘要：随着我国高速铁路建设的快速发展，铁路路基工程施工质量要求越来
越高，路基施工质量最关键控制指标是压实度，检测压实度最基本、最常用的方
法是灌砂法。故本文就灌砂法在路基压实度检测过程中的影响因素进行分析和总

结，探讨其解决措施。

关键词：灌砂法检测路基压实度探讨

1、前言

压实度是铁路路基工程施工质量控制的重要指标，只有对路基结构层充分压
实，才能保证路基强度、刚度及稳定度，延长路基的使用寿命，确保路基结构的

安全性。

2、路基压实度常用的检测方法及适用范围

路基压实度常用的检测方法包括：环刀法、核子密度仪法以及灌砂法。

2.1环刀法是将土样在不受扰动的条件下用标准体积的环刀取出，称取试验
质量，再通过烘干法测定含水率，即可计算出该土样的干密度。适用于测定细粒

土及龄期不超过2d的无机结合料稳定细粒土的压实度检测，对于含有粗粒料的

稳定土及松散性材料无法使用。

2.2核子密度仪法是利用放射性元素测量土基、基层材料或路面材料的密度
和含水量，具有方便、快捷的优点，但易受测试层及多种环境因素的影响，测试
值波动性较大，并且在测试过程中放射性物质的辐射对人体有极大的危害，因此

该方法只适用于施工现场的快速评定，不宜用作仲裁试验或验收评定的依据。

2.3灌砂法是通过在检测地点凿取试样后形成一个规则的试洞，然后用灌砂
筒在试洞上灌入标准砂，计算出试洞内的标准砂质量，从而得出试洞的体积，并
以此计算出该点土样的干密度。该方法适用于测试细粒土、粗粒土以及基层、底
基层、砂石路面及路基结构的压实度，因此是现场路基压实度检测最常用、最基

本的方法，也是标准方法。

3、灌砂法的基本原理及试验步骤

3.1灌砂法的基本原理

利用粒径0.3～0.6mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，
按其单位重不变的原理来测量试洞的容积（即用标准砂来置换试洞中的试样），

并根据试样的含水量来推算出试样的实测干密度。

计算公式：压实度=试样干密度/最大干密度*100%

3.2灌砂法的试验步骤

3.2.1标定圆锥体内量砂的质量和标定罐的体积，计算量砂的密度。

3.2.2在试验地点凿洞并将洞内全部凿松材料取出，称取试样质量。

3.2.3在全部材料中取有代表性的样品测定含水率。

3.2.4将灌砂筒放在试洞上，灌砂筒内装有一定质量的量砂，打开开关直到

量砂不再往下流时，关闭开关，称取灌砂筒内剩余量砂质量。

3.2.5计算填满试洞消耗量砂的质量，得出试洞的体积，以此计算试样的湿

密度、干密度，从而求得压实度。

4、影响灌砂法检测压实度的因素及解决措施

4.1量砂密度的影响及解决措施

标定量砂密度主要是标定下部圆锥体砂重和标定罐的体积，从而准确的计算

出量砂的密度，作为以后的定值使用。

4.1.1标定下部圆锥体砂重时，控制储砂筒内砂面距筒顶的高度及其质量不
变。因为装入不同高度的砂，由于其下落速度不同，注入标定罐内砂的密实程度
不同，将导致量砂的密度不同。控制流出砂的体积尽可能的与标定罐的容积相当，
保证储砂筒内剩余砂的质量尽可能相同。经过多次试验，可以采用相同流出时间

来控制流出砂的质量，使储砂筒剩余砂质量一致，保证量砂密度的准确。

4.1.2标定标定罐体积时，尽量使用同温度的水，同时注水时不能留有气泡
存在，因为不同温度水的密度不同，对体积的标定会有一定的影响。有气泡存在
对质量有影响，从而体积也就不准确。因此，在对体积进行标定时，一定要认真、

仔细，防止不正确的操作导致体积的不准确，从而影响量砂的密度。

4.1.3量砂应尽量采用0.3～0.6mm标准砂，且要保持量砂的清洁干燥，确保

量砂密度的稳定性。

4.2现场检测的影响因素及解决措施

4.2.1正确选取试坑的位置

测试点表面要平整，检测点表面粗糙度较大时，消耗量砂的质量增大，从而
使试洞的体积增大，导致密度减小，压实度减小。因此，在检测时，地表面要处
理平整，当无法满足时，应先放上基板测试一次粗糙面消耗的量砂，在进行试验。
由于路基工程的特殊性，一般路基中间部位的压实度较高而两侧接近路缘处压实
度较低，因此检测时应随机选取具有代表性的点位，并严格按规定的检测频率进

行，这样才能够准确、客观地反映路基的实际情况。

4.2.2严格控制试坑深度及形状

按规范要求，试坑的深度应等于测试层的厚度，并不得有下层材料混入。一

般情况下，每压实层厚度约为20cm，其试坑深度也应为20cm。现场检测时，由
于挖坑比较慢，其深度经常达不到要求。对每一压实层，压路机在碾压过程中其
应力分布呈倒三角形，越向下的部位其压实度越小。若试坑的深度不够，将导致
测得的压实度值偏大。因此，在现场凿试坑时，尽量使试坑