公路工程路基壓實度試驗檢測方法的研究

廖承松

(貴州省質安交通工程監控檢測中心有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

1 公路工程路基壓實度試驗檢測方法的意義

在整個公路的建設過程中，公路工程質量主要由質量檢測與控制人員所決定。如果在公路建設過程中，不注重整個工程的質量檢測，很可能會造成整個公路工程的使用壽命降低，甚至會在使用過程中產生安全事故，造成人員傷亡。而對公路工程的質量檢測主要集中在基壓實度檢測方面，基壓實度主要反映著公路路基的工程強度，工程強度太低的話會造成公路某些路段的開裂等問題。而基壓檢測則會直接檢測出公路工程的質量，做好公路基壓檢測工作就可確保整個公路工程的質量。所謂基壓檢測就是通過一定的方法對公路的路基和瀝青石子道路進行壓力碾壓，通過所得到的基實密度在與實驗室內樣本檢測的理論密度進行對比，如果比對的結果誤差較高，就代表著這段道路工程的強度較低，需要重新進行鋪設。我國檢測基壓的手段往往主要靠人工分段檢測，不但人工成本較高，還會耗費大量的時間，很可能會造成整個工期的延誤。當前我國的基壓檢測則是采用自動機械的方式進行公路檢測，既保證了工作效率，也縮短了整個工程的建設時間也保障了整個工程的建設質量。

2 公路工程路基壓實度試驗檢測方法的研究

2.1 灌沙法檢測基壓實度

灌砂法是一種常見的道路基壓檢測方法。具體的檢測方法是利用0.5～0.6 mm的或者0.2～0.5的沙土顆粒作為量砂進行檢測。在檢測前，要預先在道路上鉆出孔洞，之后將沙土灌進孔洞中，與其中的材料進行交換，通過這種方式對道路基土的密度和壓強度進行檢測。整個檢測方法只能檢測到整個基土碾壓中層的厚度，不能只對道路基土的上層和下層的沉積層進行基壓檢測，這是灌砂法檢測手段的局限性。使用這種灌砂法進行檢測時，需要對檢測用砂土的和灌砂筒進行標準化處理，這種處理方式較為復雜，因為灌砂的深度與砂粒存在著正比關系，其深度每加深2 cm，砂粒的密度就會下降1.5%。所以要想確保檢測后可以得到較準確的數據，就需要對灌砂的深度進行嚴格的計算，盡可能的降低其誤差概率。不但在灌砂的深度上需要嚴格計算，灌砂筒內的砂面高度也需要進行計算和限制。因為灌砂筒內的砂面高度與砂密度之間也是成正比的，內部高度每下降4 cm，砂子的密度就會降低1.5%。而灌砂所用的量砂也需要選用干燥，潔凈，不含多余雜質和水分的砂土，在灌溉前就需要對量砂進行嚴格的檢測，確保所用的量砂符合標準，避免量砂沾染過多的水分。在進行灌砂前要把量砂放進空氣中精置一段時間，確保量砂內的水分與當地環境一致。所以在進行灌砂前，需要確定打洞的深度和灌砂筒內的砂面平均高度，以及嚴格挑選所用的量砂，讓其在空氣中靜置一段時間。而這在一定程度上增加了其使用成本，其繁瑣的準備環節也降低了整體的工作效率。同時在使用這種檢測方法進行檢測時，需要現場在道路基層打洞，且不能進行提前打洞，這樣會造成檢測數據的失真，在一定程度上增加了工作強度。同樣的，這種檢測方法并不能適用在大型工程路段的檢測，例如大型的石制路堤上，因其內部空隙太多，就不適用于這種方法。

2.2 環刀法檢測基壓實度

環刀法是一種測量公路層基壓實度的傳統檢測法，國內采用的環刀法體積通常為210 cm3，深度大約在5 cm左右。用環刀法測得的基壓實度是該地土樣在所測深度的平均基壓實度，它不能代表所在地區碾土層的平均實度。這種方法也存在著一定程度的誤差。根據碾土層的物理性質，其密度往往是由上至下依次遞減的，如果環刀采用碾壓層上部的泥土，得到的數據就會偏大，如果采用碾壓層下部的泥土，就會相對減小。對于檢測公路基壓實度來說，需要檢測的是整個公路路段的平均數據，就需要環刀采取中間土層的數據，這在實際操作中是比較困難的，極大的依賴檢測人員自身素質。此外這種方法的適用范圍較窄，在松散性泥土的檢測中不適用，實際操作應根據當地的實際情況來采取不同的測量方法。下面簡要的介紹下具體的流程：使用人工取土器進行第一步的取土工作，要對所測泥土的粘度和濕度進行測定，再擦洗干凈環刀，對環刀的整體質量進行稱重，上下誤差不能超過0.5 g。在被取土的地點選取合適的取土范圍，國內一般在25 cm×25 cm的范圍內取土，需要先將地面清理干凈，將碎石和雜草鏟平，再將地面清理干凈，用工地鏟鏟去表面的浮土和不平整的地方， 并鏟開

土層，盡力壓實表面，在達到一定深度后，再將環刀緩慢打下。打下的環刀要切實的做好土層標記，防止環刀的位置過深，采得的泥土樣本為下層土壤。最后在保證環刀始終與水平地面垂直時，再將其緩慢取出，注意不能接觸到土壤內壁，否則刮下的泥土顆粒會導致整個測量數據的失真，進而影響到整個工程的施工進度。這種方法操作較為復雜，對施工檢測人員的自身素質有著比較高的要求，但是其測量精度與灌砂法相比相對較高，因此在具體的基壓實度測量中，往往將兩種方法配合起來使用，保證整個工程的檢測精度。

2.3 核子法檢測基壓實度

核子密度法顧名思義，是一種采取放射性物質進行檢測的方法。其主要通過某些放射性元素對道路材料基質進行放射性檢測，一般使用核子密度儀進行檢測。這種儀器技術含量較高，耗時比較少，操作也相對比較簡單，所需要的人力資源比較少。但因其是靠放射性物質進行檢測，危險性比較高，且這種檢測方式需要在道路的基層上進行打洞處理，檢測過程中，長時間的輻射會導致當地的土壤存在一定程度的放射性沾染，有可能會污染當地的地下水，最終擴散成區域性污染，因此在使用核子密度儀進行基壓實度測量時，要格外小心，得到基壓實度的測量數據后，就要立即把機器取出，進行關機處理。下面簡要介紹下核子密度儀的主要使用方法：核子密度儀主要采用銫或者鈹元素作為放射源，據儀器的不同還分為淺層核子密度儀與深層核子密度儀。淺層核子密度儀往往是用來測量不超過35 cm的土層，而深層核子密度儀是測量深達數米或者百米的土層。在使用核子密度儀工作之前，要先確定所測量土地的平均的深度，再選擇合適的核子密度儀。先確定儀器蓄電池的含電量，如果電量較低則需要進行更換。測試時要先對現場的土壤種類，厚度，以及含水量進行偏差值校正，并設定相關的檢驗參數。在設定好檢驗參數后，進行定時啟動，這種核子密度儀在進行檢測時，工作人員需要距離該儀器10 m范圍，附近8 m內不應該有大型建筑，且不能有其它的放射源。在工作完畢后，儀器會自動生成數據，工作人員在儀器蜂鳴結束后才能靠近，記錄數據后，立即將儀器取出，并妥善保管。核子密度儀使用起來有一定的危險性，但因其操作簡單，數據分析精準，被廣泛使用在國內外的公路基壓檢測中，并逐漸有取代灌砂法和環刀法等檢測方式的趨勢。

3 結 論

綜上所述，公路工程基壓檢測對于整個公路的建設有著極為重要的意義，是保證工程安全，按時完成的關鍵因素。經過上文的介紹，我國的工程人員了解到了以上三種國內外流行的檢測方法，其中以核子檢測法最為先進準確與快速，希望通過本文的論述可以幫助到相關從業者和為我國的工程檢測行業盡一份綿薄之力。