水穩基層壓實度檢測技術現狀與發展

王金娜 袁海

摘要：壓實度的檢測是保證水穩基層施工質量的重要環節。本文通過國內外文獻調研，對比分析了水穩基層壓實度傳統檢測方法灌砂法（水袋法）和核子密度儀法的工作原理、適用條件與存在的不足，結合目前智能壓實技術研究進展情況，闡述了壓實度實時檢測技術在水穩基層中的應用與需要解決的關鍵問題，以及路面雷達檢測技術用于水穩基層壓實度檢測的可行性。

關鍵詞：道路工程；水穩層；壓實度；檢測方法

1影響因素以及相關控制檢測方法

1.1 含水量

作為土體的重要物理指標之一，土壤的含水量能夠將土體本身的一些性能客觀的反映出來，含水量的變化同時也會引起土體的各項力學性能發生相應的變化，因此將土壤含水率控制在一個較為合理的范圍之內是非常重要的，含水率不僅可以作為檢驗土壤干密度以及孔隙率等指標的重要依據，同時也是能夠保證路基壓實度標準的關鍵。因此在路基施工的取土料場選定的階段，首先應該測定的是該料場土體的最佳含水率，確定最佳含水率的目的是為了能夠更好的對施工過程提供指導和依據，高于最佳含水率的土體需要進行晾曬等處理以降低其含水率，低于最佳含水率的土體應該進行灑水提高含水率。如果是施工地點處于水源緊缺或者取水不便的地方，為了壓實度的達標也應進行便利的壓實操作。

綜上所述，如果壓實工作的功率是固定的，土壤的干密度會隨著土壤含水量的變化，干密度的變化的程度在當含水量高于+2%時更加明顯。從這個問題可以看出，如果壓實處于最佳含水量+2%的條件下進行相關的壓實工作，此時壓實效果非常好。

1.2 壓實機械與壓實厚度

如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些時，碾壓機具的性能就要和碾壓層自身的厚度相協調適應。低功率的碾壓機因為受到功率大小的限制，因此分層太厚的話會導致能量無法傳遞到分層的底部位置，導致出現壓實不到位的情況。只有分層表面部分受壓，深處的密實度就會達不到相關要求，結構層次會變得很松散從而增加了事故發生的可能性。因此選用的碾壓機具不同時，碾壓的厚度應該根據相應的碾壓實驗以及壓實度的分層測定來進行確定，施工經驗顯示在施工設備都滿足條件的情況下30cm是最為經濟的松鋪厚度。同時大量的實際施工經驗也能證明最小松鋪的厚度是能夠進行控制的，保持在8mm～12mm的厚度為宜。

1.3 碾壓速度以及碾壓遍數

路基碾壓時碾壓機具的速度也是影響路基壓實度的一個因素，碾壓相同遍數的情況下，由于振動壓路機都應有相同的振動頻率，因此行駛速率越低的壓路機碾壓輪夯砸點之間相距的距離就更小，這樣就會導致碾壓輪夯砸在單位面積內的進砸點間距過大，單位面積之內的壓實功就會很小。因此為了避免這種情況的發生，在進行正式的碾壓之前應該根據實際施工情況對相應路段進行鋪筑實驗，以便選定出合適的碾壓值和碾壓遍數，更好地指導施工的進行。

2現場檢測路基壓實度的方法

2.1 灌砂法

灌砂法是一種較為標準的檢測路面壓實度的方法，但是使用范圍有一定的局限性，無法在填石路堤等存在大空洞的情況下使用這種方法進行檢測。這種方法的操作過程如下：首先由相關人員使用粒徑在0.3mm～0.6mm亦或是粒徑在0.25mm～0.50mm挑選出均勻的細砂，在指定的位置進行自由下落，在單位重量不變的情況下測量試洞的容積，此時相關人員也要集料含水率來測算出試件的干密度。灌砂法作為當前規范中認可并使用的一種主要的檢測手段，在相關領域和實際工程測驗中擁有較高的認可度。這個方法看起來比較簡單，在實際的操作過程中會由于稱量次數的增加而增加不準確的因素，因此實際操作過程中需要相關操作人員認真學習和掌握相關規范從而提高每一步操作的規范性，盡可能的減少誤差的產生，達到較為精準的效果。

2.2 環刀法

環刀法一般情況下針對的范圍主要是不含骨料的粘性土，細粒土以及無機結合料細粒土等土壤類型的壓實度測試，這種檢測方法也是比較常見的一種。環刀的容積一般是在200cm3，高度在5cm上下，采用這種方法測出來的土壤壓實度實質上是環刀中的土樣的平均密度值，實際土體的密度是自下而上縮減的，下層土體的密度相對較大，采用環刀法測得的結果也會相對較大，上層土體的密度相對較小，在下層進行取樣測量得到的數值會比較小。

因此相關人員在用環刀法進行土體密實度的測量時不管在土體的上中下哪一部位進行取樣測量都會出現不準確的情況，另一方面因為環刀的體積不大會對土壤承重時產生誤差，因此環刀的體積和重量也需要引起重視。還有一種引起量測不準確的情況就是酒精燃燒法會使得土壤中的很多有機物被破壞掉，導致檢測結果和實際值有所出入，此時為了保證密度值的準確可以考慮用烘干法代替酒精燃燒法。

2.3路面雷達檢測技術

路面雷達作為一種高效快速、連續無損的路面檢測設備，其應用技術自20世紀80年代以來一直是國內外研究人員研究的熱門課題。路面雷達測定路面結構層壓實度工作原理是：通過確定結構層介電常數與密度、壓實度之間的關系得到各結構層的密度以及壓實度。

對于水穩基層介質來說，要采用路面雷達檢測其壓實度，需要找到一種水穩基層介電常數與壓實度的關系和路面雷達數據識別方法。目前，針對路面雷達檢測壓實度的相關研究還在深入研究，由于路面雷達技術能夠實現水穩層壓實度的無損檢測，因此路面雷達對水穩層壓實度檢測具有廣闊的發展前景。

3壓實度檢測技術的發展趨勢

隨著國家對道路施工質量要求的提高，傳統的檢測技術已經很難滿足實際工程施工質量控制的需要，水穩壓實度檢測技術向智能控制方向發展已經成為必然。壓實過程中壓實度的在線預測評價是目前智能壓實過程中的發展方向，通過壓實度的在線預測評價，提出更加高效的壓實工藝，從而提高壓實作用中的質量以及效率。我國公路交通事業在飛速的發展，研制出能夠適應這一發展的智能壓路機是當前壓實技術與壓實機械領域所要達到的一個重要研究目標。

4 結語

綜上所述，壓實效果的主要有土壤的含水率，壓實機械和壓實厚度，碾壓速度和碾壓遍數等因素，土壤壓實度的檢測可以用灌砂法和環刀法來進行，實際的路基路面施工過程當中，相關從業人員應該學會結合理論知識和實際情況來進行試驗路段的相關指標檢測等工作，這樣才能得到較為精確的數據來對實際施工進行指導，同時保證土體壓實度能夠滿足要求，從而保證工程質量能夠達標。

參考文獻：

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（作者單位：大連翔宇建設工程檢測有限公司）