鄭麗麗

（杭州方平建設(shè)工程檢測有限公司，浙江 杭州 310000）

路基是道路結(jié)構(gòu)重要的組成部分，為保證市政道路路基強度及穩(wěn)定性，必須加強路基壓實處理和控制，并通過壓實度指標衡量路基壓實質(zhì)量。常用的壓實度檢測方法包括挖坑灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀等。灌砂法適用于細粒土、砂類土、礫類土壓實度檢測以及其他多種換填材料的路基壓實度檢測，其操作簡便，測量結(jié)果準確，影響檢測精度的因素較多，若疏于控制，將增大測量結(jié)果誤差。[1]

1 市政道路工程施工特點

（1）協(xié)調(diào)性。市政道路工程施工過程中涉及的環(huán)節(jié)較多，且與其他工程項目的交叉作業(yè)較多，尤其需要進一步協(xié)調(diào)各相關(guān)工程施工，協(xié)調(diào)施工各環(huán)節(jié)的交叉作業(yè)情況，以保證工程施工順利。比如說，市政道路工程施工會對某些地下網(wǎng)線、管道造成影響，對附近居民的生活也會造成一定影響，協(xié)調(diào)工作不僅要協(xié)調(diào)其與管線工程的交叉作業(yè)內(nèi)容，還要協(xié)調(diào)好與附近居民之間的關(guān)系，一方面是將施工作業(yè)影響降到最低，一方面是贏得附近居民的諒解，這種情況下，使得市政道路工程施工顯現(xiàn)出較強的協(xié)調(diào)性。（2）施工復(fù)雜。隨著城市建設(shè)步伐加快，市政工程項目的逐一開展，給道路施工造成一定的壓力，伴隨著體現(xiàn)出施工的某些特點，如施工復(fù)雜性特點。城市建設(shè)對路面及地下空間的利用率不斷提升，地面各種道路施工以及地下管道工程施工等，使得施工工藝應(yīng)用復(fù)雜，涉及較多的交叉作業(yè)，以至于對施工工藝提出更高要求，不僅要滿足本工程施工需求，更要兼顧其他工程施工工藝的應(yīng)用，以更好建設(shè)城市交通環(huán)境以及便利條件。由此，便使得市政道路施工工藝應(yīng)用變得復(fù)雜，需要進一步加強施工安全保障，確保施工順利。[2]

2 市政道路路基壓實度的檢測技術(shù)

2.1 落錘頻譜式快速檢測技術(shù)

落錘頻譜式快速檢測技術(shù)是借助落錘沖擊土體促使土體產(chǎn)生反彈力，進而經(jīng)傳感器測量土體含水量推測相應(yīng)位置道路路基壓實度的一種方法。落錘頻譜式快速檢測技術(shù)具有儀器設(shè)備體積小、操作便利、不破壞路基完整性的優(yōu)良特點，但對重錘下落垂直度具有較高要求。

2.2 瞬態(tài)瑞雷波檢測技術(shù)

瞬態(tài)瑞雷波法是一種面波檢測方法，主要利用分層介質(zhì)內(nèi)瑞雷面波頻散特性、傳播速度與介質(zhì)密度相關(guān)性，求解道路路基激發(fā)的瞬態(tài)瑞雷波頻散曲線，根據(jù)不同頻率瑞雷波對應(yīng)的波長推導(dǎo)不同深度范圍內(nèi)路基密度，進而求解路基土壓實度。這一方法具有可操作性強、儀器設(shè)備輕便、對路基表面無損害、檢測速度快、成果顯示直觀的優(yōu)良特點。但是，在儀器使用前需要根據(jù)路基填料級別進行多次標定，對操作人員技術(shù)水平具有較高要求，且現(xiàn)有儀器精度較小，推廣難度較大。

2.3 灌砂法檢測技術(shù)

灌砂法適用于現(xiàn)場測試基層或底基層、砂石路面及路基結(jié)構(gòu)的壓實度，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大空隙的結(jié)構(gòu)，其本質(zhì)是通過標準砂灌入試洞內(nèi)，經(jīng)過換算測量出試洞的容積（即用標準砂來轉(zhuǎn)換試洞中的試樣），根據(jù)試樣的含水率測算試樣的實際壓實度?；静僮鞣绞綖椋翰捎妙w粒直徑為0.25mm～0.5mm 或者0.3mm～0.6mm 的均勻砂，砂礫需要保證干燥與清潔，從一定的高度將砂礫自由落體到試洞里面，經(jīng)過標準砂質(zhì)量與密度的換算從而測量出試洞的容積，然后將試樣在規(guī)定溫度下進行烘干直至質(zhì)量保持不變，測定其含水率和質(zhì)量干密度，計算其與試樣最大干密度之間的比值，最終得到現(xiàn)場試樣的壓實度，驗證施工過程中現(xiàn)場碾壓情況是否符合設(shè)計要求。[3]

2.4 環(huán)刀檢測技術(shù)

環(huán)刀檢測技術(shù)是一種傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，一般選擇高為5cm、體積為200cm3的環(huán)刀，直接將環(huán)刀壓入路基或用取土器落錘打入路基，進而將環(huán)刀及土樣挖出稱量樣品質(zhì)量，并測定樣品含水量。這一方法對道路路基完整性具有較大破壞，且對環(huán)刀規(guī)格、測點選擇具有較高要求，僅適用于不含礫石、碎石的純細粒土路基濕密度測定。

3 路基壓實度檢測要點

3.1 灌砂筒的選用

根據(jù)《道路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTG3450-2019）標準規(guī)定，在檢測前，應(yīng)根據(jù)填料粒徑及測試層厚度選擇不同尺寸的灌砂筒1。目前，施工現(xiàn)場每層的壓實厚度基本為20cm 左右，而相應(yīng)的試坑厚度也基本是20cm 左右，根據(jù)不同粒徑的土質(zhì)來選用灌砂筒。在測定細粒土的密度時，可以采用直徑100mm 的小型灌砂筒。若最大粒徑超過15mm 時，則灌砂筒和現(xiàn)場試洞的直徑應(yīng)為150mm～200mm，灌砂筒的直徑宜大于最大粒徑的3 倍。但是隨著壓實機械壓實功能的增大，有時壓實厚度不免會超過20cm，這時就得選用Φ200的灌砂筒，方能檢測出該壓實層的壓實程度。

3.2 施工壓實度的確定

施工開始前，必須通過擊實試驗確定集料的最大干密度最佳含水率。按照《道路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2017）的規(guī)定，應(yīng)通過重型擊實試應(yīng)通過擊實試驗得出最大干密度來換算出路基壓實度，進行路基壓實度檢測。當前我國道路路基壓實度的最大密度檢測普遍采用重型擊實試驗和輕型擊實試驗兩種方法。這兩種方法在擊實功方面存在一定差異，重型擊實試驗單位擊實功約為輕型擊實試驗的5 倍左右。故對于同樣的土質(zhì)而言，采用重型擊實試驗得到的最大干密度值將比輕型擊實試驗高6%～12%，得出的壓實度值偏保守。

3.3 現(xiàn)場檢測選點的影響

灌砂法適用的范圍是最大粒徑不得超過60mm，測定密度層的厚度為150mm～200mm，如果檢測人員取樣的部位不合理，則會影響試驗結(jié)果，所以在進行現(xiàn)場檢測的時候，如何選擇檢測點非常重要，在選擇檢測點的時候，要對檢測區(qū)域進行合理劃分，檢測頻率應(yīng)滿足規(guī)范要求，檢測點要在劃分區(qū)域隨機選取，保證所采集的試驗數(shù)據(jù)具有代表性，能夠體現(xiàn)該段試驗區(qū)域的整體施工質(zhì)量。[4]

3.4 基板設(shè)置和灌砂

檢測過程中，因部分測點表面平整度達不到要求，必須使用基板，以避免待檢測區(qū)域地表不平整而影響測量結(jié)果精度。每次檢測工作完成后，必須檢查灌砂筒地板以及基板與地面之間是否有漏砂，如果有，必須及時清理并稱量，在計算量砂密度及重量時將該部分質(zhì)量扣除。設(shè)置好基板后開始灌砂，對于回收利用的量砂必須洗凈、過篩、烘干。在測量過程中如果需要換砂，則應(yīng)重新進行量砂密度標定，以保證試驗值的準確。灌砂過程中如果出現(xiàn)邊緣處標準砂停止流動的情況，則應(yīng)暫停灌砂；注意防止量砂從中心向邊緣擴散。

3.5 量砂松方密度標定

《道路土工試驗規(guī)程》（JTG3430-2020）明確規(guī)定，必須將灌砂筒內(nèi)量砂高度與筒頂之間的距離控制在15mm 左右，因為量砂高度會影響灌砂筒中量砂密實度及其下落速度，進而影響檢測結(jié)果。一般情況下，量砂密度與灌砂筒中砂面高度會成比例變動，砂面高度每降低5cm，量砂密度將減小1%左右。為保證試驗結(jié)果的準確，應(yīng)加強砂面高度控制，確保每次試驗時砂面高度一致。此外，還應(yīng)將灌砂筒內(nèi)量砂質(zhì)量誤差控制在1g 以內(nèi)。應(yīng)用灌砂法檢測路面壓實度前，必須加強量砂質(zhì)量檢查和控制，必須對量砂進行烘干、篩分處理，并將粒徑為0.3mm～0.6mm 的量砂取出備用。每更換一批次量砂，均需對其進行松方密度標定和質(zhì)量檢驗，并確保砂量充足。[5]

4 現(xiàn)場檢測及注意事項

4.1 檢測點數(shù)量

應(yīng)用灌砂法檢測路基壓實度時，檢測點設(shè)置是否得當直接影響檢測過程操作的便易性及檢測結(jié)果的準確性。該道路每個車道內(nèi)應(yīng)設(shè)置路基試坑并編號；還應(yīng)在原檢測基坑附近另外選取兩點進行復(fù)檢，若復(fù)檢結(jié)果合格，則以復(fù)檢結(jié)果為準，若復(fù)檢結(jié)果不合格，則應(yīng)再次檢測，直至得出準確的檢測結(jié)果。施工單位完成每層壓實施工后，應(yīng)先按照試驗規(guī)程進行全頻率自檢，每1000m2范圍內(nèi)至少檢驗2 點，對于施工質(zhì)量要求較高的區(qū)域應(yīng)增加測點。應(yīng)用灌砂法檢測壓實度時，耗時約為15min/點，該道路路基檢測寬度為30m，每天檢測長度和面積分別為500m 和1500m2，待檢測點數(shù)為30 點，耗時7.5h。為節(jié)省檢測時間，施工單位自檢和現(xiàn)場監(jiān)理抽檢應(yīng)同時進行。

4.2 注重施工路段含水量檢查

含水量的高低對整個建設(shè)工程的質(zhì)量有著直接影響，因此在實際的建設(shè)壓實中，需要相關(guān)的工作人員對施工路段的含水量進行分析檢查，保障其含水量處于科學(xué)范圍內(nèi)。如在壓實過程中若是發(fā)現(xiàn)土質(zhì)的含水量不足2%時，應(yīng)當對施工區(qū)域進行水分的合理增加，如利用灑水機或者旋耕機進行處理，或者還可以在施工前一天對土方表面進行處理，保障土質(zhì)中含水量的合理性。當然，在檢查過程中若是出現(xiàn)含水量超標等現(xiàn)象，在實際的處理中應(yīng)當對相應(yīng)的土層進行分攤晾曬，將其中的水分蒸發(fā)，保障其含水量的合理性。

4.3 檢測操作反思

市政道路路基壓實度本質(zhì)上是筑路材料壓實后干密度、室內(nèi)測量標準最大干密度之比，在實際測試中，影響壓實度結(jié)果的因素較多。為確保壓實度結(jié)果準確性，在靜力貫入檢測技術(shù)應(yīng)用時，檢測技術(shù)人員應(yīng)借助市政道路路基施工現(xiàn)場裝料設(shè)備，將10t 及以上重量的水裝填到多功能灑水車內(nèi)，確保多功能灑水車底部行走空間一定。經(jīng)牽引車牽引多功能灑水車到路基壓實度檢測點，并進行位置調(diào)整，確保加載油泵機底座投影中心與壓實度檢測點重合。啟動液壓泵供應(yīng)能源，啟動控制箱上的控制按鈕伸出收放油泵機活塞。在調(diào)整收放油泵機活塞處于張開狀態(tài)，促使加載油泵機處于豎直位置時停止收放油泵機，經(jīng)計算機上軟件發(fā)送測控命令，同時啟動應(yīng)變式拉壓力傳感器、導(dǎo)桿與應(yīng)變式位移傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀。而平頭圓底探頭則緩慢勻速接觸路基表面，應(yīng)變式位移傳感器接觸路基表面。在軟件參數(shù)控制下，加載油泵機伸出速度、最大加載位移、最大加載力一定，最大加載力達到時平頭圓底探頭剛好進入路基。此時，自動終止加載操作并回收油泵及活塞。在回收油泵機活塞后，啟動控制箱上控制按鈕，收回收放油泵機活塞，將加載油泵機恢復(fù)至水平狀態(tài)，在計算機上自動傳輸加載力與位移關(guān)系，并自動計算壓實度檢測結(jié)果。完成作業(yè)后，關(guān)閉油泵機與發(fā)電機，清孔多功能灑水車負載，并將其拖放到原位置。進入道路路基壓實度檢測現(xiàn)場后，根據(jù)市政路基填料粒徑范圍選擇適宜尺寸的平頭圓底探頭，一般在市政道路路基填料粒徑范圍較大時，需要選擇較大尺寸的平式圓底探頭。

4.4 道路路基壓實質(zhì)量的控制策略

制定健全完善的路基施工質(zhì)量控制制度，明確質(zhì)量控制目標和管理人員職責，讓他們按要求開展路基施工，加強每個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理。建立并落實質(zhì)量控制責任制，明確路基施工人員職責，有效開展路基質(zhì)量管理活動，最終實現(xiàn)路基質(zhì)量管理制度化與規(guī)范化，促進工程建設(shè)取得更好效果。在道路工程施工中，應(yīng)將合理、有效的路基路面壓實施工技術(shù)落到實處，為整體道路路面路基強度提供保障，進而延長道路的使用壽命。實施道路工程學(xué)的路基和鋪路的緊湊性檢查可以有效保證緊固質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)建設(shè)者必須把道路和鋪裝的小型檢查作為主要工作。為了確保道路工程學(xué)的路基和鋪裝的小型檢查沒有問題，施工人員應(yīng)該在實際檢查工序中普及配電檢查方法。具體體現(xiàn)在：自行檢驗工作應(yīng)緊跟碾壓工作的步伐，同時填寫質(zhì)量檢測報告單也應(yīng)是相關(guān)工作人員的分內(nèi)職責。[6]

5 結(jié)語

路基的壓實度是評價路基工程質(zhì)量好壞的重要指標之一，只有嚴格把控路基壓實度，保證路基的穩(wěn)定性，才能延長道路的使用年限。實踐證明，運用灌砂法檢測路基壓實度，能有效地反映道路路基的壓實情況，因其影響因素諸多，所以作為檢測人員，必須嚴格遵循灌砂試驗方法的每個過程，提高試驗準確定度，確保測出來的數(shù)值能真實反映施工現(xiàn)場實際情況。