公路路面厚度檢測試驗方法研究

龐小勇

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550008)

1 檢測頻率

(1)當公路采用的是水泥路面時，按200 m/2處的頻率進行抽檢。

(2)當公路采用的是瀝青路面時(包括瀝青混凝土、瀝青碎石與瀝青貫入式)，按200 m/處的頻率進行抽檢。

(3)對于公路的水穩(wěn)基層與石穩(wěn)底基層，按200 m/處的頻率進行抽檢。

2 檢測方法

2.1 挖坑法

(1)以現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范提出的要求為依據(jù)，按照隨機原則進行取樣，確定挖坑檢測具體位置。

(2)選取一個相對平坦的路面，將其作為檢測地點，然后用毛刷對其進行清掃，檢測地面的規(guī)格尺寸按40 cm×40 cm控制。

(3)以路面材料的堅硬程度為依據(jù)，使用適宜的工具進行開挖，到層位底面為止。若開挖較為方便，則可減小開挖的面積，使坑洞大體上為圓形；在開挖的同時，不斷將材料鏟出，并盛放在搪瓷盤當中。

(4)開挖完成后，使用毛刷對坑底進行清掃，檢查確定坑底面是否為下一層層頂。

(5)經(jīng)檢查確認坑底面是下一層層頂后，把鋼板尺平放在坑兩側(cè)，然后用另外一個鋼尺在坑中間測定坑底和鋼板尺之間的距離，其測定結(jié)果即為該結(jié)構(gòu)層厚度，結(jié)果需精確到1 mm。

2.2 鉆孔法

(1)以現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范提出的要求為依據(jù)，按照隨機原則進行取樣，確定挖坑檢測具體位置。如果是舊路，且該點存在明顯缺陷，則需在該點的旁邊進行檢測。

(2)利用專門的鉆機進行鉆孔，使芯樣直徑達到100 mm。若此芯樣只在厚度檢測中使用，則當路面為瀝青和水泥路面時，宜選用50 mm鉆頭，而當對基層材料進行檢測時，由于鉆孔可能對試件造成破壞，所以宜選用150 mm鉆頭。對于鉆孔的深度，不能比該層的設(shè)計厚度小。

(3)鉆孔完成后，將芯樣取出，并清楚芯樣底部的灰塵，確定和下層之間的分界面。

(4)利用鋼板尺在以圓心相對稱的四個點上測量表面到上下層之間的高度，然后計算其平均值，最終得到的結(jié)果就是該結(jié)構(gòu)層的層厚，結(jié)果需精確到1 mm。

(5)路面施工中，在路面材料還沒有冷卻硬化時，按照檢測要求，隨機確定檢測地點，然后在檢測地點上插入大改錐，對該結(jié)構(gòu)層的層厚進行檢測(在必要的情況下，可以使用小錘進行輕敲，但要注意不可使用大工具，以免對周圍路面結(jié)構(gòu)層造成破壞和擾動)。當在剛施工完成的路面上采用挖坑法進行厚度檢測時，需在挖坑后對坑邊進行清理，然后架設(shè)鋼板尺，使用另外一個鋼板尺對該層的層厚進行測量。以上檢測結(jié)果都應(yīng)精確到1 mm。

2.3 試坑及鉆孔的填補

采用以上兩種方法完成檢測后，會在路面留下試坑及鉆孔，應(yīng)及時填補，如果填補不到位，將產(chǎn)生隱患，導(dǎo)致裂縫等病害的產(chǎn)生，因此，必須做好對所有試坑及鉆孔的填補。填補的具體步驟為：

(1)將試坑及鉆孔當中的殘留物清理干凈，當有水時，還應(yīng)使用棉紗將其吸干。

(2)對于穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)與水泥路面，都可以按照與原結(jié)構(gòu)相同的配比進行材料拌制，然后新拌料填入并將其擊實。

(3)對于基層結(jié)構(gòu)，可在挖坑過程中鏟出的材料中添加適量水進行充分拌和，然后分層填補到試坑與鉆孔當中，最后用小錘將其擊實。

(4)對于正處施工狀態(tài)的瀝青路面，使用級配與原路面完全相同的混合料進行分層填補，然后用熱夯將其夯壓密實。對于舊路上的鉆孔，可借助乳化瀝青進行填補。

(5)將試坑及鉆孔填補好后，其高度應(yīng)比原路面微高，以保證試坑及鉆孔填補的密實性。

2.4 雷達檢測法

該檢測方法是指采用短脈沖雷達對路面各結(jié)構(gòu)層的厚度進行檢測，該雷達裝置主要由五個部分組成，分別為固體腔、天線、時窗記錄器、波形顯示器和打印輸出裝置。

該檢測方法的原理為：雷達持續(xù)相對路面以下發(fā)出高頻電磁脈沖，這一脈沖波在遇到介電常數(shù)有所不同的分層界面時，其中一部分發(fā)生發(fā)射，而另外一部分則繼續(xù)向下傳播，此時雷達能對反射到路面上的波進行收集和記錄。脈沖波在不同介電常數(shù)條件下的傳播速度有所不同，該方法就是利用這一特點實現(xiàn)對不同結(jié)構(gòu)層的厚度的準確檢測。對于常見介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)為：瀝青為3～5；水泥為6～12；干砂為4～6；濕砂為30；空氣為1；水為81；花崗巖為5～7；灰?guī)r為7～8。路面結(jié)構(gòu)層厚度的計算公式為：

(1)

式(1)中，c表示空氣中脈沖波傳播速度，單位：mm/ns，一般取300 mm/ns；ε表示結(jié)構(gòu)層介電常數(shù)；t表示路面結(jié)構(gòu)中脈沖波雙程傳播時間，單位：ns。

2.5 厚度評定

(1)路面上各結(jié)構(gòu)層的厚度與路面質(zhì)量與造價有直接關(guān)系，不僅不能給施工單位偷工減料提供機會，還要考慮在正常施工狀態(tài)下路面不同結(jié)構(gòu)層的厚度偏差，通過對平均值的計算和置信下限來予以否決，同時將單點的極值作為進行扣分的重要指標之一。

(2)對每一個檢測路段的檢測結(jié)果進行平均值、標準差與變異系數(shù)計算，同時確定出代表厚度。

(3)如果代表厚度不小于設(shè)計厚度和允許偏差的差，則根據(jù)單個檢查結(jié)果偏差是否比極值大來確定合格率，并對應(yīng)得的分數(shù)進行計算；而如果代表厚度小于設(shè)計厚度和允許偏差的差，則可將厚度這一指標的評分結(jié)果確定為0。

(4)對于路面路面，通常根據(jù)設(shè)計總厚來評定，而對高速公路與一級公路而言，由于經(jīng)常多分幾層來鋪筑，所以還需要對上面層實際厚度予以檢查和綜合評定。

3 結(jié)束語

綜上所述，厚度檢測對公路路面施工質(zhì)量有重要意義，實際工作中常采用挖坑法、鉆孔法與雷達檢測法三種方法進行。無論采用哪一種方法，都必須嚴格按照規(guī)范步驟操作，因為只有這樣才能保證檢測結(jié)果的準確性，為后續(xù)的質(zhì)量評價和改進處理等提供可靠參考借鑒。