公路路基快速無損檢測方法分析

易斐、王秋榮

（景德鎮市昌盛公路工程試驗檢測有限公司，江西景德鎮 333000）

0 引言

在我國現代交通事業不斷發展的背景下，公路交通基礎設施的廣泛建設極大地推動了社會的全面發展。在公路項目投入使用后，隨著車輛和人員數量的增加以及運營時間的延長，項目出現一些問題，影響了公路的正常使用。從公路工程的組成結構來看，路基是其中極為重要的組成部分，直接關系到整個項目的運行效果。為了全面提高公路的運行水平，必須加強路基施工質量的檢測和控制，選擇合適的施工材料，以滿足公路的運行需求。路基作為主要的承載結構，對整個公路項目的運行效果至關重要，因此應更加重視路基結構質量的監督檢查，確保每一項指標都符合工程要求，從而滿足當前公路運行需求。在這種情況下，公路工程施工單位應該落實路基檢測工作，充分利用無損檢測技術，及時發現存在的質量問題，并采取合理的應對措施。

1 路基填充材料的顆粒均勻度篩選分析

對于公路工程的路基結構來說，壓實度是最主要影響路基性能質量的指標。目前主要使用灌砂法進行路基壓實度檢測，但該方法操作繁瑣、測量速度較慢，并且無法滿足當前公路工程施工的高效性要求。隨著工程技術的發展，人們發現灌砂法存在一些弊端，因此許多技術人員研究出承載板法、貝克曼法等測量方式。然而，這些方法對使用條件有較高要求，同時對測量結果也會產生一定影響。經過綜合分析多個因素，選擇使用便攜式彎沉儀進行壓實度檢測，并圍繞該設備分析測量方法和試驗措施[1]。便攜式彎沉儀的主要特點是簡單易用、操作便捷，使用條件要求也較低，且具備較高的靈活性，因此具有良好的應用價值。為了更好地發揮便攜式彎沉儀的檢測優勢，首先需要對路基填充材料的組成和顆粒均勻度進行分析。以土質路基結構為例，土壤顆粒的粒徑存在較大差異，對最終的路基性能產生一定影響。針對土質路基顆粒尺寸的變化，進行定量分析，了解不同顆粒粒徑對路基性能的影響。基于此，選擇2000g 的樣品進行檢測工作，使用篩子進行篩分處理，選擇不同顆粒粒徑的材料，并繪制統計曲線，具體見圖1。

圖1 信息統計曲線圖

通過對圖1 的數據進行分析，發現在此次工程的路基檢測過程中，各種粒徑的材料顆粒度含量都相對均勻。根據曲線結果分析，可以得出相應結論，該路基土質填充材料達到優良的標準。這表明此次公路工程的路基結構性能水平相對較高，并且基本能滿足施工需求。

2 便攜式彎沉儀測量方法與測量流程

2.1 便攜式彎沉儀的測量方法

便攜式彎沉儀是此次試驗檢測的核心設備。該設備的主要優勢在于使用方便、操作便捷，并且不容易受到環境因素的干擾。只需要兩名工作人員即可完成整個路基的質量檢測。通過分析該設備的檢測原理，發現其主要是通過設備內部的重錘以自由下落的方式產生沖擊，給公路路基施加垂直方向的應力。重錘對路基產生一定的荷載，引發公路路基在垂直方向上的位移。通過計算和分析位移參數，可以得出相應的回彈模量數據，從而了解路基結構的質量是否滿足工程標準[2]。

2.2 便攜式彎沉儀的測量流程

在具體檢測過程中，使用便攜式彎沉儀進行公路路基檢測，需要經歷準備、開始測量和結束三個環節，每個環節對測量結果都會產生直接影響。具體的工作流程可見圖2。在準備環節，工作人員按照便攜式彎沉儀的使用說明安裝設備。安裝完成后，對設備進行檢查，例如檢查電池電量是否充足、電氣線路連接是否正常、設備運行是否達到標準等。同時還要檢查設備和上位機的連接是否正常，以及承載板是否準確貼合被測表面。在開始測量的過程中，應對現場測量范圍進行全面檢查。在測量區域內的公路路基上選擇適當的測量點位，以確保測量數據的準確性。按照工作順序要求，逐一對每個測量點位進行測量檢測。測量工作開始后，首先進行測試準備工作，然后釋放彎沉儀的重錘，使其自由下落。上位機會即時反映出沖擊荷載的參數，并記錄路基發生的位移、彈性模量等數據。這些相關數據將被準確記錄。在測量工作結束后，將設備移至下一個測量點位繼續進行測量。在結束階段，應將測量設備完全移除，確保線路斷開。如果在測量環節中設置了路障設施，應及時移開，以免影響道路交通[3]。

圖2 測量流程

3 基于便攜式彎沉儀的公路路基快速檢測

3.1 便攜式彎沉儀和其他設備測量結果的對比

為了充分發揮便攜式彎沉儀在公路路基檢測中的作用，此次試驗選擇了常用的土壤模量剛度儀與彎沉儀的測量結果進行對比。剛度儀是一種重要的設備，具有較高的測量精度，但其操作過程相對繁瑣。在試驗開始之前，選擇具有代表性的40 個測量點位，這些點位之間相距3m，并分別使用便攜式彎沉儀和剛度儀進行測量，測量結果可見圖3。

圖3 彎沉儀和剛度儀的對比情況

經過圖3 的數據變化可以發現，PFWD 代表便攜式彎沉儀，反映出土質的壓縮模量數據變化。

經過對兩條曲線進行比較分析，發現它們的走勢完全相同。各個點位之間存在很高的關聯度，相鄰點位的曲線變化和起伏也呈現出相似的趨勢。這表明便攜式彎沉儀和剛度儀在檢測結果方面具有高度一致性，它們都是進行公路路基質量檢測的重要設備。同時，也注意到兩條曲線在測量值方面存在輕微的差異。這是因為在壓實度測量和核算標準方面，兩種設備存在一定的差異，并不意味著某一臺設備的測量結果就有問題。通過上述變化和曲線數據的分析，得知便攜式彎沉儀具有較高的測量精度，完全可以滿足對路基壓實度性能的檢測需求，其各項數據具有非常高的精度，且具備較強的可利用性[4]。

3.2 土質壓實度與路基建設中碾壓次數的關系

對于公路項目而言，路基結構是極為重要的組成部分，直接影響著公路項目的建設水平以及后續的交通通行效果。為了確保路基結構性能達到標準要求，在施工現場需要進行路基結構的碾壓處理，以確保達到工程標準要求的壓實度。然而，并不是碾壓次數增多就會使路基土質的壓實度提高。過多的碾壓也會使得路基結構性能發生變化，從而對整個項目的實施產生負面影響。

針對此次公路項目，了解到在碾壓施工環節，每次進行碾壓施工時都需要使用便攜式彎沉儀進行壓實度測量并記錄。這樣可以了解壓實次數與壓實度之間的關系，具體數據可見圖4 和圖5。通過分析圖4，可以觀察到在土質路基的碾壓環節中，第一層土質經過多次碾壓后其壓實度曲線發生變化。根據曲線的變動趨勢，可以看出，在進行5 次碾壓后，選擇4 個點位進行壓實度檢測分析。在進行前4 次碾壓后，這4 個點位的第一層土質壓實度隨著碾壓次數的增加而提高。然而，在第5 次碾壓之后，第一層土質的壓實度并沒有明顯變化。第5 次和第4 次之間的差異很小，這表明經過4次碾壓后，已經滿足壓實度的標準要求，并達到最大壓實度。因此，不需要進行第5 次碾壓。圖5 展示了公路土質路基第二層土質經過多次碾壓后的變化曲線。通過分析曲線的變動趨勢，可以發現，在此次碾壓中，共進行5 次碾壓，并選擇4 個點位進行壓實度檢測。在前4 次碾壓過程中，這些點位的第二層土質壓實度不斷提高。然而，在第5 次碾壓和之前的一次之間，壓實度的變化并不明顯，增加的幅度相對較小。但與第一層土質不同的是，第5 次碾壓仍然可以實現壓實度的提高[5-6]。

圖4 公路路基土質中第一層壓實度與碾壓次數的關系曲線

圖5 公路路基土質中第二層壓實度與碾壓次數的關系曲線

4 結語

公路路基對于公路工程項目的運行產生直接影響，同時也關系到公路項目的使用壽命和交通安全性。該論文旨在研究通過便攜式彎沉儀進行公路路基的快速檢測。便攜式彎沉儀是一種簡單、操作便捷的設備，通過測量路基的回彈模量來評估路基的質量。在實際檢測中，需要進行設備準備、開始測量和結束等環節，并與其他設備的測量結果進行對比。研究結果表明，便攜式彎沉儀與剛度儀的測量結果一致，并且便攜式彎沉儀具有較高的測量精度。因此，便攜式彎沉儀在公路路基快速檢測中具有較高的應用價值。它完全可以滿足檢測的標準要求，并能夠及時發現路基存在的問題，以便采取合理有效的措施進行應對。這將切實提升公路工程檢測的總體水平，為進一步提高公路項目的質量作出基礎性的貢獻，并推動公路事業的發展。