【灌砂法压实度计算公式】在土木工程中，灌砂法是一种常用的现场测定土体压实度的方法。它通过将标准砂填充到挖出的试坑中，根据砂的体积和试坑内土样的质量来计算土体的干密度，从而得出压实度。这种方法操作简便、数据准确，在路基、堤坝、填方工程等施工过程中广泛应用。

一、灌砂法的基本原理

灌砂法的核心在于利用已知密度的标准砂，通过测量其填充试坑的体积，进而推算出土样在试坑中的体积，最终计算出土的干密度和压实度。该方法适用于粒径不大于5mm的细粒土或砂类土，尤其适合现场快速检测。

二、灌砂法的主要步骤

1. 选择测试点：在待测土层上选取一个合适的测试区域。

2. 挖取试坑：使用铁锹或洛阳铲挖出一个规则形状的试坑，深度一般为10cm～30cm，视土层情况而定。

3. 称量试坑内的土样：将挖出的土样装入容器中，称取其湿质量（m湿）。

4. 灌砂试验：将标准砂倒入试坑中，直到完全填满，然后称量剩余砂的质量（m余）。

5. 计算试坑体积：根据灌入砂的体积计算试坑的体积（V = m砂 / ρ砂），其中ρ砂为标准砂的密度。

6. 计算干密度：通过试坑体积与土样湿质量计算出干密度（ρd = m湿 / (1 + w) / V），其中w为含水率。

7. 计算压实度：将实测干密度与最大干密度进行比较，得出压实度（K = ρd / ρmax × 100%）。

三、灌砂法压实度计算公式

灌砂法压实度的计算主要依赖以下几个关键参数：

- 试坑内土样湿质量：m湿（单位：g）

- 试坑体积：V（单位：cm³ 或 m³）

- 标准砂密度：ρ砂（单位：g/cm³）

- 含水率：w（单位：%）

- 最大干密度：ρmax（单位：g/cm³）

1. 灌砂体积计算公式：

$$ V = \frac{m_{\text{砂}}}{\rho_{\text{砂}}} $$

其中，m砂为灌入试坑的标准砂质量。

2. 土样干密度计算公式：

$$ \rho_d = \frac{m_{\text{湿}}}{(1 + w) \times V} $$

3. 压实度计算公式：

$$ K = \frac{\rho_d}{\rho_{\text{max}}} \times 100\% $$

四、注意事项

- 灌砂时应确保砂充分填满试坑，避免出现空隙。

- 含水率测定需及时，防止土样水分蒸发影响结果。

- 标准砂应定期校核，确保其密度稳定。

- 操作过程中要保持记录完整，便于后期复核与分析。

五、结语

灌砂法作为一种传统而有效的现场压实度检测方法，因其操作简单、数据可靠，在工程实践中具有重要地位。掌握其基本原理及计算公式，有助于提高施工质量控制水平，确保工程结构的安全性和稳定性。在实际应用中，还需结合其他检测手段，综合判断土体的压实状态，以实现更精准的工程管理。