公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法及其特點(diǎn)分析

陸婷

【摘? 要】路基是公路工程建設(shè)的重要組成部分，是承受路面行車(chē)荷載并將其順利傳入大地的重要保障，有效控制其承載性、密實(shí)度等使用性能顯得尤為重要。論文在對(duì)公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)的意義進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)常用的一些試驗(yàn)檢測(cè)方法及其特點(diǎn)進(jìn)行了分析，最后提出一些確保試驗(yàn)檢測(cè)效果的建議，旨在為路基工程施工質(zhì)量控制提供一些必要參考。

【Abstract】Subgrade is an important part of highway engineering construction. It is an important guarantee for bearing the road traffic load and smoothly spreading it into the earth. It is particularly important to effectively control its load-bearing capacity and compactness. Based on the explanation of the significance of highway subgrade engineering test and inspection， this paper focuses on the analysis of some commonly used test methods and its characteristics， and finally puts forward some suggestions to ensure the test and inspection results， aiming to provide some necessary references for the quality control of subgrade engineering construction.

【關(guān)鍵詞】公路路基;試驗(yàn)檢測(cè)方法;特點(diǎn)

【Keywords】highway subgrade; test method; characteristics

【中圖分類(lèi)號(hào)】U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）10-0173-03

1 引言

路基的好壞是決定公路工程建設(shè)質(zhì)量的一個(gè)重要依據(jù)，是決定公路行車(chē)穩(wěn)定性、安全性及可靠性的關(guān)鍵因素之一。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路工程建設(shè)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，相應(yīng)的公路工程運(yùn)行環(huán)境也越發(fā)復(fù)雜，此時(shí)更加依賴于有效的路基試驗(yàn)檢測(cè)方法來(lái)有效檢測(cè)及控制公路路基建設(shè)的質(zhì)量。因此，如何才能在公路路基工程建設(shè)中高效地應(yīng)用試驗(yàn)檢測(cè)方法值得深入討論。

2 公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)的意義

在公路工程建設(shè)期間，由于車(chē)輛荷載作用或者自重影響，路基非常容易在長(zhǎng)期使用之后出現(xiàn)變形、裂縫或者不均勻沉降等質(zhì)量問(wèn)題，此時(shí)會(huì)給公路行車(chē)安全性帶來(lái)不利影響，加強(qiáng)路基質(zhì)量控制顯得尤為重要。實(shí)際上，質(zhì)檢是公路路基工程建設(shè)中非常關(guān)鍵的組成部分，是提高最終路基工程建設(shè)質(zhì)量中不可或缺的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在全面管控公路路基施工過(guò)程中，試驗(yàn)檢測(cè)是一個(gè)非常關(guān)鍵的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，具體就是以某一特定公路路基工程為基礎(chǔ)，將路基試驗(yàn)檢測(cè)的結(jié)果作為建設(shè)路基工程的必要資料及參考依據(jù)，這樣可以實(shí)時(shí)判斷路基工程建設(shè)是否滿足公路建設(shè)的相關(guān)要求及規(guī)定等。如果可以及時(shí)開(kāi)展路基工程試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)，也可以為工程質(zhì)量管控提供必要的指導(dǎo)依據(jù)，這樣可以為評(píng)定路基工程建設(shè)質(zhì)量乃至調(diào)整和完善公路路基工程建設(shè)方案提供必要的檢測(cè)資料，這樣可以從整體上對(duì)公路路基建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

3 公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)中的常用方法

3.1 灌砂法

在對(duì)路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)的期間，灌砂法是比較常用的一種試驗(yàn)檢測(cè)方法，應(yīng)用范圍比較廣。其中路基試驗(yàn)檢測(cè)中比較常用的一個(gè)質(zhì)檢指標(biāo)是空隙率，并且現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)主要采用核子密度儀這種工具來(lái)檢測(cè)相應(yīng)的密度，并且部分特殊部位還會(huì)聯(lián)合應(yīng)用環(huán)刀法，這3種試驗(yàn)檢測(cè)方法各有各的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及特征，但是同樣存在適合自己應(yīng)用的工程條件及狀態(tài)。核子密度儀在實(shí)際的使用中具有操作便捷等優(yōu)勢(shì)，但是卻伴有一些副作用，即使用中容易放出一些對(duì)人體有損傷的放射性物質(zhì)，并且在實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)中需要在檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行打洞處理，會(huì)浪費(fèi)過(guò)多人力與物力等。環(huán)刀法本身具有便捷的操作優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際試驗(yàn)檢測(cè)中容易受到上層干濕狀態(tài)的影響，并且很難準(zhǔn)確把控測(cè)量深度。相較于這2種試驗(yàn)檢測(cè)方法，灌砂法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加突出，其在測(cè)定路基土層空隙率過(guò)程中不會(huì)受到外部環(huán)境條件的干擾，并且涉及比較便捷的操作流程，尤其是可以準(zhǔn)確地把控及測(cè)定碾層的密度，同時(shí)不會(huì)造成其在實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中使路基土層出現(xiàn)比較大的波動(dòng)幅度。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，主要是取檢測(cè)的路基土樣本進(jìn)行稱(chēng)重之后，采取標(biāo)準(zhǔn)砂為據(jù)來(lái)對(duì)坑土樣的體積進(jìn)行測(cè)算，之后結(jié)合測(cè)定所得到的質(zhì)量與體積比來(lái)對(duì)測(cè)定土樣的濕密度進(jìn)行計(jì)算。

3.2 探地雷法

探地雷法在某些復(fù)雜地形的檢測(cè)中擁有非常突出的優(yōu)勢(shì)，且可以保證最終獲得的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)具有極高的可靠性。例如，高填方公路路堤在建設(shè)中涉及非常大的路基深度，如果直接采用常規(guī)的一些試驗(yàn)檢測(cè)方法，那么無(wú)法獲得精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。而通過(guò)在試驗(yàn)檢測(cè)中靈活應(yīng)用探地雷法，可以起到如下幾個(gè)突出的檢測(cè)作用：一是對(duì)公路或者鐵路的路基測(cè)定，基于該種試驗(yàn)測(cè)定方法流程的獨(dú)特性，可以在不對(duì)公路路基造成破壞的基礎(chǔ)上完成試驗(yàn)測(cè)定任務(wù)，滿足無(wú)損檢測(cè)的基本規(guī)定和要求;二是實(shí)際路基深度和有效深度之間的測(cè)量要求保持一致，保證可以很好地滿足復(fù)雜地形條件下的路基試驗(yàn)檢測(cè)需求;三是可以采取電磁波作為試驗(yàn)檢測(cè)中的主要信息傳遞方式，可以更為準(zhǔn)確地判定公路路基的有效深度（具體深度）。一旦某一公路路段中的波組發(fā)生了紊亂情況，或者在實(shí)際的試驗(yàn)檢測(cè)中檢測(cè)到了拋物線形態(tài)狀態(tài)，那么都可以確定相應(yīng)檢測(cè)路段的路基出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題。而造成這類(lèi)異常情況的成因主要表現(xiàn)為路基結(jié)構(gòu)存在空洞問(wèn)題或者路基回填不嚴(yán)實(shí)。

3.3 地基系數(shù)檢測(cè)法

對(duì)任何等級(jí)公路的路基而言，它們?cè)诔休d性方面雖然存在一些差距，但是都有各自可以承受的范圍，一旦超過(guò)相應(yīng)公路路基的承載能力限值之后就容易使路基出現(xiàn)形變，如果形變比較嚴(yán)重那么就可能會(huì)對(duì)公路行車(chē)的舒適度及穩(wěn)定性等帶來(lái)不利影響，更為嚴(yán)重的路基沉降問(wèn)題會(huì)危及道路行車(chē)安全性。在對(duì)公路路基表層變形量進(jìn)行測(cè)定的期間一般很難借助壓實(shí)度這一物理指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)衡量及評(píng)價(jià)，但是此時(shí)如果可以靈活運(yùn)用地基系數(shù)法這一試驗(yàn)檢測(cè)方法，可以有效彌補(bǔ)上述密實(shí)度檢測(cè)中存在的諸多不足，提高整體路基試驗(yàn)檢測(cè)效果。基于地基系數(shù)檢測(cè)法的靈活應(yīng)用，可以通過(guò)檢測(cè)這一抗力指標(biāo)來(lái)對(duì)路基的承受性能及剛度等進(jìn)行更加直觀的展現(xiàn)，且這種檢測(cè)結(jié)果具有明確的物理意義，針對(duì)性也比較強(qiáng)。在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，可以直接借助專(zhuān)門(mén)的裝置來(lái)負(fù)責(zé)進(jìn)行測(cè)定，相應(yīng)設(shè)備主要包括測(cè)量系統(tǒng)與加載系統(tǒng)2個(gè)部分，保證可以充分發(fā)揮二者的共同作用來(lái)最大程度地提高試驗(yàn)檢測(cè)的質(zhì)量及效率。

3.4 動(dòng)態(tài)載荷試驗(yàn)檢測(cè)法

該種試驗(yàn)檢測(cè)法應(yīng)用中主要是借助專(zhuān)用的動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)，主要應(yīng)用原理表現(xiàn)為：借助特定質(zhì)量的落錘在某一高度按照自由落地的方式落下，之后借助設(shè)置的承載板與阻尼設(shè)備來(lái)對(duì)檢測(cè)的公路路基形成瞬間沖擊作用來(lái)使路基出現(xiàn)沉陷變化?；谶@種試驗(yàn)檢測(cè)方式可以模擬汽車(chē)在公路行車(chē)過(guò)程中對(duì)路基所形成的動(dòng)荷載效應(yīng)來(lái)對(duì)公路路基進(jìn)行沖擊。在相同沖擊能的情況下，對(duì)公路路基垂直變形值進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)之后可以對(duì)公路路基動(dòng)態(tài)變形模量Evd指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算?；谶@種測(cè)試儀的應(yīng)用，可以對(duì)所檢測(cè)公路路基的實(shí)際測(cè)試深度進(jìn)行測(cè)定，這實(shí)際上就是落錘在自由落體作用下對(duì)路基所形成的沖擊影響深度，是該種儀器的主要研究指標(biāo)及內(nèi)容?；谶@種試驗(yàn)檢測(cè)法的應(yīng)用原理可知，對(duì)最終沖擊深度影響的主要因素包括落錘質(zhì)量與落高，一般在落高保持一定條件下，落錘重量越大則會(huì)使路基出現(xiàn)更大的深度。

4 公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)中常用方法的特點(diǎn)

4.1 灌砂法的特點(diǎn)

灌砂法應(yīng)用于路基試驗(yàn)檢測(cè)主要是采用顆粒砂來(lái)置換試洞體積，適用于各種類(lèi)型土壤、路面材料以及土層材料的密度檢測(cè)，期間可以保證測(cè)定的路基空隙率具有更高的準(zhǔn)確度。雖然這種試驗(yàn)檢測(cè)方法本身的操作非常簡(jiǎn)便，但是由于試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用中涉及比較多的配套設(shè)施，并且涉及攜帶有較多砂量以及需要進(jìn)行較多次數(shù)的稱(chēng)量，這使得無(wú)法準(zhǔn)確地把控稱(chēng)量操作中的一些細(xì)節(jié)部分，影響整體檢測(cè)的速率，進(jìn)而會(huì)對(duì)最終的灌砂法應(yīng)用下所得數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確性帶來(lái)不利影響。

4.2 探地雷法的特點(diǎn)

在利用探地雷法檢測(cè)公路路基的密實(shí)度期間，無(wú)法保證最終給出的壓實(shí)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般只能夠大致地描述其疏密程度，同時(shí)也無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)出這些控制指標(biāo)，所以還有待進(jìn)一步完善探地雷法的應(yīng)用方案，保證可以切實(shí)解決上述該法應(yīng)用中伴有的各種缺陷及不足。

4.3 地基系數(shù)檢測(cè)法的特點(diǎn)

在公路路基工程檢測(cè)中應(yīng)用該種檢測(cè)方法期間需要保證擁有充足的反作用力，期間一般需要配合工程機(jī)械來(lái)進(jìn)行使用，這就使得其非常容易受到空間因素干擾及影響。在某些具有狹小空間的公路過(guò)路地段，或者測(cè)試元器件附近空間不足等也很難應(yīng)用該種試驗(yàn)檢測(cè)方法開(kāi)展檢測(cè)。此外，在這種試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用期間，在同一測(cè)試地點(diǎn)下，不同檢測(cè)時(shí)間下所得到的試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果數(shù)值也是各不相同的，這會(huì)極大地影響最終的檢測(cè)結(jié)果，所以在應(yīng)用該種試驗(yàn)檢測(cè)方法期間必須要高度重視有效控制公路路基試驗(yàn)檢測(cè)的時(shí)間，最大限度保證該種試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用的成效。

4.4 動(dòng)態(tài)載荷試驗(yàn)檢測(cè)法的特點(diǎn)

該種試驗(yàn)檢測(cè)方法主要是運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)來(lái)高效地獲取公路路基填筑數(shù)據(jù)或信息的一種有效檢測(cè)方法，可以對(duì)動(dòng)荷載作用下公路路基出現(xiàn)的變形或者受到的力等參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)定，這就是動(dòng)態(tài)變形模量的檢測(cè)。該種試驗(yàn)檢測(cè)方法的應(yīng)用特征主要表現(xiàn)如下：一是擁有廣泛的適用范圍。借助專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)檢測(cè)儀器可以滿足同靜態(tài)平板荷載試驗(yàn)相同檢測(cè)條件下的全部種類(lèi)的填料檢測(cè);在橋涵過(guò)渡段、路基、邊坡附近等困難、復(fù)雜的路基地段或者比較狹窄的公路路基地段，該種試驗(yàn)檢測(cè)方法的檢測(cè)操作也比較便捷。可以對(duì)公路路基上面的高速汽車(chē)行駛中所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力效應(yīng)進(jìn)行模擬，所以可以更加真實(shí)地反映出公路路基土體的實(shí)際受力情況，尤其適用于在動(dòng)荷載作用下的公路地基施工質(zhì)量檢測(cè)及控制。二是具有非常高的自動(dòng)化程度，操作便捷、高效，可以顯著降低試驗(yàn)檢測(cè)人員的工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度?；谠摲ㄋ脺y(cè)定結(jié)果可以以數(shù)字化形式進(jìn)行展示，并且可以便捷進(jìn)行自動(dòng)化打印，保證了最終試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性，尤其是有利于避免傳統(tǒng)人工記錄、計(jì)算、讀表及繪圖等過(guò)程中存在的誤差。三是具有非?？斓脑囼?yàn)檢測(cè)效率，一般對(duì)某一點(diǎn)檢測(cè)只需要耗費(fèi)3min左右。在檢測(cè)時(shí)間相同的條件下，可以借助該種試驗(yàn)檢測(cè)方法的運(yùn)用來(lái)增加檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，這樣更有利于增加檢測(cè)數(shù)據(jù)的代表性及全面性，同時(shí)在實(shí)際的公路路基施工過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)的檢測(cè)模式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決公路路基工程施工中存在的問(wèn)題，最大程度提升施工過(guò)程的質(zhì)量控制效果。

5 公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法的應(yīng)用建議

5.1 嚴(yán)控試驗(yàn)取樣流程

無(wú)論采用何種路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法，都需要首先進(jìn)行取樣操作，取樣的質(zhì)量會(huì)對(duì)后續(xù)試驗(yàn)檢測(cè)的最終結(jié)果準(zhǔn)確性帶來(lái)極大影響，所以必須要注意嚴(yán)格管控路基工程試驗(yàn)檢測(cè)中的基本取樣流程。因此，在實(shí)際的路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用中，相關(guān)檢測(cè)人員必須要注意深入研究相關(guān)路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，并要嚴(yán)格按照所選試驗(yàn)檢測(cè)方法應(yīng)用的規(guī)范、流程及要求開(kāi)展取樣操作。然后需要深入剖析這些獲取的取樣數(shù)據(jù)，保證可以為后續(xù)路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法的運(yùn)用夯實(shí)檢測(cè)基礎(chǔ)，避免因?yàn)槿訑?shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不全面等問(wèn)題而影響了最終的試驗(yàn)檢測(cè)效果。

5.2 規(guī)范試驗(yàn)設(shè)備操作

在公路路基工程試驗(yàn)方法應(yīng)用中，由于涉及動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀等許多專(zhuān)用的試驗(yàn)檢測(cè)儀器及設(shè)備等，它們本身的運(yùn)行可靠性會(huì)對(duì)最終的試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果可靠性及效率產(chǎn)生極大影響，所以也要注意在開(kāi)展路基工程試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化處理。在購(gòu)買(mǎi)或者引進(jìn)各種先進(jìn)的路基工程試驗(yàn)檢測(cè)儀器及設(shè)備之后，要對(duì)它們本身的運(yùn)行性能進(jìn)行全面化檢測(cè)，同時(shí)需要結(jié)合具體的設(shè)備使用要求及規(guī)定等來(lái)切實(shí)做好實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作，保證可以使它們?cè)趯?shí)際使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行質(zhì)量問(wèn)題。此外，為保證試驗(yàn)檢測(cè)儀器及設(shè)備運(yùn)行中檢測(cè)結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確性，還要注意對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中所用的各種試驗(yàn)檢測(cè)儀器及設(shè)備本身的操作流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)還要注意切實(shí)做好相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄工作，力求可以最大限度控制路基工程試驗(yàn)檢測(cè)儀器的使用質(zhì)量。

5.3 加強(qiáng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

為進(jìn)一步提高各種試驗(yàn)檢測(cè)方法在檢測(cè)公路路基工程質(zhì)量方面的應(yīng)用效果，還要注意高度重視對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，包括數(shù)據(jù)的采集、分析及應(yīng)用管理等，力求最大程度提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的有效性。例如，試驗(yàn)檢測(cè)人員需要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)記錄方式及流程來(lái)高效地記錄相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，保證這些數(shù)據(jù)獲取的公正性、詳細(xì)性及公平性，這樣可以為后續(xù)公路路基工程質(zhì)量評(píng)估提供必要依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法眾多，包括灌砂法、地基系數(shù)檢測(cè)法、探地雷法與動(dòng)態(tài)載荷試驗(yàn)檢測(cè)方法等，并且不同試驗(yàn)檢測(cè)方法的應(yīng)用特點(diǎn)各不相同，實(shí)際應(yīng)用中必須要注意嚴(yán)控試驗(yàn)取樣流程，規(guī)范試驗(yàn)設(shè)備操作和加強(qiáng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，但是還要注意有效提升相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)人員的工作素質(zhì)，保證他們可以順利參與到相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)方法的應(yīng)用實(shí)踐中來(lái)，保證各項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)操作的規(guī)范性及準(zhǔn)確性，這樣才能不斷改善公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)的效果。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳榮.路基工程的試驗(yàn)檢測(cè)方法新探[J].建材與裝飾，2020，23（28）：76-77.

【2】吳振宏，陳昕.公路路基工程的試驗(yàn)檢測(cè)方法新探[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，14（13）：144-145.

【3】馬西峰.道路橋梁路基工程的試驗(yàn)檢測(cè)方法及特點(diǎn)[J].名城繪，2020，26（12）：99-100.

【4】王軍.淺談公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法及其特點(diǎn)[J].四川水泥，2021，23（1）：76-77.

【5】黃冬容.關(guān)于公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)方法及其特點(diǎn)[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2021，32（8）：89-90.

【6】王景南.公路路基壓實(shí)度現(xiàn)場(chǎng)密度試驗(yàn)檢測(cè)方法實(shí)踐[J].智能城市，2021，17（3）：67-68.