淺談試驗檢測技術在公路建設中的應用

高躍GAO Yue

（中鐵航空港集團第一工程有限公司，渭南 714000）

（The No.1 Engineering Co.，Ltd.of the Airport Group of China Railway，Weinan 714000，China）

1 公路檢測的一些常用檢測方法

1.1 地質雷達法

地質雷達的檢測原理，主要是依靠高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的方式，從地面發射電線（T）使信號有效傳入地下，進入底層界面或目標體后反射會地面，然后由接收天線（R）進行接收[1]。信號接收完畢后，即可對信號的時頻、振幅的特點進行研究，最終得出地下地層或目標體的準確信息。舉例來說，檢測人員可以就電磁波在地下介質中的傳播速度，了解電磁波反射信號的時長，進一步對照專業資料，換算出反射體的深度值。

式中：

t—電磁波反射信號的雙程放行時間；

z—探測目的體的埋深；

x—天線距；

v—電磁波在介質中的傳播速度。

當x 相對于z 較小時，有t=2z/v，z=tv/2[2]。

需要說明的是，地質雷達檢測儀器的組成部分主要有四大板塊，分別是：控制單元、發射天線、接收天線及微機。借助光纜傳輸來完成信號的發射和接收。具體技術參數詳情如下：

a.系統特性：155dB；

b.可程序時窗：32～2048ns；

c.可程序采樣間隔：800～8000Ps；

d.可程序疊加范圍：1～2048 次[3]。

1.2 瑞雷面波法

瑞雷面波是一種表面振動波，應用于具有一定深度的地表勘測。瑞雷面波的顯要特征為頻散，就是指不同頻率（f）的瑞雷面波，擁有具有差異性的穿透深度（h）通常情況下，瑞雷面波的穿透深度可達1 個波長(λ)瞬態面波。則主要通過重錘地面，產生以作用點為中心的激振。激振含有多元化的頻率成分，會沿著一定深度的地表向四周傳播信號，在地面離震源的偏移距處，埋設一組等間距檢波器，用于接受傳回信號，同時利用相關軟件對采集到的數據進行處理與分析。試驗結果顯示，一定頻率(fi)瑞雷面波的有效探測深度(hi)為其半波長(λi/2)即hi=VRi/2fi，由此看來，激振頻率快慢和探測深度的深淺成反比。激振頻率越高，探測深度越淺，頻率越低。探測深度約深。在實際操作期間，可按照上述計算結果和波長計算勘測深度的原理，繪出得出瑞雷面波速度(VR)和其對應探測深度(H)的VR-H 曲線。瑞雷面波波速能夠直觀顯示出，相應深度檢測地表土層介質的物理性質。土質研究結果，通過系列點的檢測換算，能夠得到VR-H 剖面曲線。隨后可利用現有的地質資料與檢測數據，對地質檢測結果進行詳細說明。

1.3 靜力觸探法

靜力觸探檢測法的工作過程為：使用探桿將將單橋應變式探頭壓入土層里，在壓入過程中，對探頭深入時，受到的壓力和土層阻力變化進行勘測。土層阻力越大則表示質地越堅硬，阻力越小則表示土地質地越軟。透過探頭里的阻力傳感器，能夠有效探測出圖層阻力并將其轉化為應變量。利用靜態電阻應變儀對這一數據進行測量，同時利用人為操作，以一定的壓入深度間距對應變量進行檢測。據此可作出土的比貫入阻力(Ps)隨深度(h)的變化曲線圖,根據該圖得知Ps 值的變化特點，進一步對圖層阻力進行分層，結合阻力分層結果與相應的地質資料，對地質檢測結果進行詳細說明

2 檢測常見問題

2.1 壓實度

①實際操作過程中，測點并未達到質量檢測的評定標準。主要是因為檢測方為節省工作時間與人力輸出，提升工作效率所致。通常檢測過程中，測點較少，數據檢測結果也是按照有限的幾個測點測得結果，編撰得出的。②實際測點檢測操作并不規范，對測點勘測值隨意修改，因某種原因，勘測人員會將未達標的檢測數據進行修改，利用這種方法使測量工程符合標準。③并未進行實地勘測，遞交的檢測結果為憑空捏造的。許多投資方同時也擔任施工的角色，因此工程質量由自己把關。為省去不必要的麻煩，他們經常會在提交的檢測報告中動手腳，直接將檢測結果編寫成合格數據，糊弄審查部門。

2.2 軟土地基

①送往檢測部門的材料并非工程所用的材料。為通過檢測，送檢方常常會偷梁換柱，在施工過程中使用不合格原料，而在送檢時，選用合格原料供檢測部門檢查。如果檢測部門沒有實地考察，根本無法得知施工原料的真實數據。②施工方常常會為縮短工期、節約成本，在真空預壓軟地基期間，將沉降管的數據進行改動。經過改動后的數值往往偏大，以此來營造施工產物土質優良、固結速度快，軟地基處理十分成功的假象。

2.3 路面工程

①某工程基層原材料篩分，實驗結果見表1。表1 結果顯示，個別實際使用材料和設計使用材料具有明顯的差異性。在工程設計規劃期間，設計者會對工程的實際特點、設計等級以及應用性能進行考量，最終決定材料的選擇。在表1 中，測得數據并無法達到目標級配，對混合料的級配產生不利影響，直接反映出已完工的工程會出現的各類質量問題，并不適用于長期使用。

表1 某工程基層原材料篩分

②某瀝青混凝土路面混合料篩分實驗結果數據。而表2 的檢測結果則顯示，使用材料級配控制不夠妥善，最終得出的級配曲線不光滑。從表中可以看到，個別細集料過量，將會造成水泥用量多，工程造價高的后果。此外，工程密實度和強度將會降低，投入使用后，路面容易出現推擁、坑槽等問題。

表2 某瀝青混凝土路面混合料篩分實驗結果數據

③水泥劑量及含水率與設計要求有差距。根據表3 數據可得知，水泥的使用量并未達到設計用量水平，而用水量的增多則導致水泥過稀，并無法確保混凝土拌合物的粘聚性和保水性。水灰比例失衡，最終致使混凝土的孔隙率的上升，密實度降低，路面在投入使用后質量無法得到保障。所以，在施工過程中，水灰比例應科學合理，才能確保路面的耐用性，避免路面投入后返修情況的發生。

表3 水泥劑量、含水率及其設計要求

④采用擺式儀對試驗段進行摩擦系數檢測，見表4。表4 結果顯示，摩擦系數全部達到技術規范要求，但是各測點摩擦系數存在較大的差異性，所以路面在后期會出現離析。

表4 摩擦系數檢測成果表

3 問題的解決對策

①拌和樓控制室操作手應由自身員工任職，以免出現花料和白料；

②在冷料倉面對裝載機一側，表明對應料堆的固定指示牌，避免裝卸機操作時加錯原料；

③對混合料的級配按照規范嚴格執行，適時調整，集料過濕則立即重新對拌和樓進行標定；

④在攤鋪機后，應設立崗位供負責人站崗，避免粗細集料出現離析情況。

4 應用前景

就我國公路檢測技術的發展現狀來看，公路檢測技術在公路工程中擁有巨大的應用前景。道路建設、運營養護以及改建均離不開公路檢測技術的監督。公路檢測技術為公路建造的不同時期起到了不同的作用，為公路工程的優質成果提供的保障。在公路修建階段，公路檢測技術可以對施工質量進行控制與檢測，及時發現工程質量隱患，為工程補救節省出大量時間。公路建成后，公路檢測技術能夠對公路的投入使用情況，進行評價與檢測，能夠深入了解到地質情況，為后期的養護工作指引方向。公路工程檢測技術的發展趨勢，總體而言是由人工檢測向自動化檢測技術發展，由破損類檢測向無損檢測技術發展，由低速度、低精度向高速度、高精度發展。通過本次研究，結果顯示，公路工程快速檢測技術通過不斷的革新與發展，憑借其無破損、精度有保障、工作效率高等優勢，應用前景不可估量。

[1]馮玉寶.公路工程質量的試驗檢測技術[J].中華建設，2011（7）：126-127.

[2]饒關洪，劉昌明.加強工程試驗檢測在公路工程質量管理中的作用[J].建筑技術，2010，41（10）：949-950.

[3]Hinsken L1A singularity free algorithm for spatial orienta2tion of bundle [Z].XV I cong1 of ISPRS，1988，Tyoto1.