建研微講壇

“建研微講壇”是《新家園》開設的一檔欄目，以“微分享”的方式，邀請行業專家，討論行業前沿話題，獲得新知、未知。本期，我們邀請吳錦輝工程師，從案例出發，講鋼筋檢測數值的判定及標準。

專家名片·薑吉偉

二級主檢工程師，主攻材料檢測

摘要

砂礫石料廣泛運用於建築工程施工，砂礫壓實度直接影響建築工程質量。本文以某河道改造工程為例，分析了影響砂礫壓實度的因素，闡述檢測砂礫壓實度的方法，通過砂礫填料的擊實實驗和壓實檢測，確定水利工程土樣最大幹密度和現場密度，以檢測現場壓實度。

關鍵詞：

水利工程；最大幹密度；壓實度

天然砂礫具有透水性強、抗壓強度高、壓實密度大、沉降變形小等工程特點，是良好的填方材料。但在工程實踐中發現天然砂礫填築路基壓實度檢測時，壓實度現象普遍超密。通過大量的擊實試驗，得出主要是天然砂礫級配的不均勻性造成的。在集美區某河道改造工程大部分路基填充材料都是砂礫石料，通過試驗找出壓實度超密的解決方法，以更好地指導施工現場壓實度檢測，確保工程質量。

1

水利工程砂礫壓實度概述

土是由固體顆粒、液態自由水和氣體組成的三相體，以土為骨架，水、氣占據一定空洞充填孔隙，通常對土進行打擊和碾壓使大小土塊、土顆粒重新排列和靠近，使小顆粒充填大顆粒之間的孔隙，而部分水和空氣將排出，產生這種現象的結果是單位體積內土顆粒增加。由於土顆粒比重大於水、氣而使單位體積的密度增大，減小孔隙率，稱之為壓實。而壓實度就是土基施工現場實測幹密度與室內標準擊實實驗得到最大幹密度比值的百分數。此外，各種回填土必須要具有足夠的整體穩定性、強度及水溫穩定性等，這些都與其壓實度有直接的關係。

因此，要有效地控製壓實的質量，首先要盡可能增大單位體積內固體顆粒的比例，即增大現場幹密度，同時控製土的含水率在最優含水率附近。還有最大幹密度的確定、現場幹密度的測定和壓實標準的取值等。
2

影響砂礫壓實度的主要因素

（一）含水率的影響

砂礫的壓實度與壓實後的含水率呈正相關，當含水率處於最佳含水率時進行碾壓，可以得到砂礫石料的最大幹密度，此時砂礫的壓實功能加大，壓實度越好。

（二）碾壓工藝的影響

砂礫石料在碾壓機械的作用下，經過一定次數的碾壓才能保證路麵的壓實度，如果碾壓變數不夠，機械工藝不足，就會影響碾壓效果。

（三）壓實層厚度的影響

砂礫石料基層要求攤鋪厚度最大不超過20cm，最小不小於10cm，太厚則在壓實過程中壓力不能傳達到底層，不能保證壓實效果；太薄，壓實過程中會出現過壓的現象，也不能達到壓實的理想效果。

（四）砂礫粒徑的影響

砂礫粒徑大小對壓實度有較大影響，粒徑太大，縫隙就多，含水率較大，路麵的壓實度就會降低。因此水利工程應選擇合適的砂礫石料粒徑，配合碾壓機械及工藝，提高壓實度。

3

水利工程砂礫壓實度最大幹密度和壓實度的確定

——以集美灌口河道改造工程為例

集美區灌口鎮拐仔溪（東輝文山段）河道改造工程項目位於灌口鎮東輝村，本工程主要建設內容包括河道箱涵、新建橋工程、景觀步道工程、新建機耕橋工程、環庫路、新建大壩及明渠工程。

河道總長1742米，其中上遊河道長662米，下遊河道長1080米；上遊河道長度318米、下遊河道長度581.93米采用鋼筋砼箱涵形式，其餘河道斷麵采用斜坡式護岸。水庫工程，壩長338.03米，最大壩高13.3米。其他工程：河道出水口設置跌坎，修建馬仔墓溪攔河壩1座，新、改建橋梁4座，電力高壓鐵塔基礎維護1處，新建景觀水閘2座，架設管理房、水庫放空管及水閘啟閉供電電源，改建道路長及恢複村道等。工程的主要用料是砂礫石，河道兩邊及道路采用砂礫石材料，因此砂礫的壓實度對工程建設質量至關重要。

（一）最大幹密度的計算方法

在SL237-1999《土工試驗規程》中，計算土料的最大幹密度，采用擊實法，本文也采用擊實法計算砂礫最大幹密度。擊實法分為輕型擊實和重型擊實，輕型擊實適用於粒徑不大於5mm的粒料，重型擊實適用於粒徑不大於20mm的砂礫石。輕型擊實試驗中，當粒徑大於5mm的顆粒含量小於30%時，應計算校正後的最大幹密度，公式為：

輕型擊實試驗中，當粒徑大於5mm的顆粒含量小於30%時，應計算校正後的最優含水率，公式為：

計算得到粒徑不大於5mm的最大幹密度為1.85g/cm³，最優含水率為15.4%，大於5mm顆粒的飽和麵幹表觀密度為2.3g/cm³，飽和麵幹狀態吸水率為7.6%，計算得出校正後的最大幹密度為1.92g/cm³，最優含水率為13.9%。然後現場采用灌砂法、灌水法進行計算現場試樣幹密度和壓實度。

（二）砂礫最大幹密度和壓實度現場測驗

1.砂礫石料粗粒與最大幹密度

砂礫粗粒級別及及特性與砂礫最大幹密度緊密相關，粗粒大於5mm，砂礫最大幹密度隨著粗粒的增大而增加；當粗粒大於20mm，砂礫最大幹密度會逐漸減小。在某個水利項目中，我公司檢測人員對於客戶委托的原材料中大於20mm的樣品進行篩除後（將超粒徑顆粒剔除），參照SL237-1999的規定，對篩餘樣品進行擊實試驗，求出最大幹密度為1.90g/cm³，最優含水率為14.3%。

2.砂礫石料壓實度檢測

對於該工程砂礫壓實度的檢測，現場采用灌水法對施工單位指定的測區進行檢測，並對樣品中粒徑大於20mm的顆粒進行篩選後重新填入試坑，以剩餘體積檢測現場壓實度。主要方法如下：

（1）在河道路麵選取一塊50mm×50mm的空白路麵進行清理，將表麵的土層等清除掉，準備好樣品，並對樣品進行篩選，篩選出粒徑大於20mm的顆粒並填入路麵縫隙內。

（2）在檢測地點平整路麵，並挖一個試坑，確定試坑大小及坑的深度。邊挖邊將坑內的試樣裝入盛土容器內，稱試樣質量，準確到10g,並應測定試樣的含水率。

（3）試坑挖好後，放上相應尺寸的套環，用水準尺找平，將大於試坑容積的塑料薄膜袋平鋪於坑內，翻過套環壓住薄膜四周。

（4）記錄儲水筒內初始水位高度，擰開儲水筒出水管開關，將水緩慢注入塑料薄膜袋中。當袋內水麵接近套環邊緣時，將水流調小，直至袋內水麵與套環邊緣齊平時關閉出水管，持續3-5min,記錄儲水筒內水位高度。

（5）從試坑取出材料，測定其含水量。全部進行烘幹進行20mm篩，測定砂礫的含量並測定最大幹密度。

4
結論

通過對水利工程現場檢測，對砂礫石料的壓實度得出以下結論：

1.砂礫粒徑大小與壓實度密切相關。

2.砂礫粒徑大於20mm時，顆粒粒徑越大，砂礫最大幹密度和最佳含水量會產生變化。

3.水利工程項目砂礫石料應根據項目情況選用粒徑，有利於增強路麵的壓實度。