公路路基檢測技術的應用探討

龍加槐

(貴州建養公路技術咨詢有限公司，貴州 貴陽 550016)

1 路基常見病害

不同地區在不同時間建成的路基，因氣候、通行情況和基床土質等有很大的差異，所有不同公路的路基狀態往往極為復雜，對于路基病害，無論類型、分布還是發育程度，均有顯著的隨機性與多樣性，這無疑使路基檢測難度大幅增加。對路基進行病害調查的根本目的在于確定路基狀況，并明確病害類型與嚴重程度；需完成的任務包括：確定路基病害(如裂縫與沉陷等)的尺寸大小、數量、具體分布位置與路基所在地區地形地質條件，填料性質、土石含量，并據此評價路基整體能否保持穩定，為更深層次的檢測與病害處理方面的設計和施工提供可靠參考。

路基常見病害與其發生路段及特點為：(1)裂縫：多發生于高填方段、所設擋墻高度相對較大的段落及橋頭段，該病害的特點為裂縫經常隨部分位置產生的沉降同時出現，使路面板也產生開裂或破碎；(2)沉陷：多發生于從深溝段上跨越的路基、半填半挖且填深相對較大的路段及需要從過濕軟土段中穿過的路段，該病害的特點為：左右兩幅路基產生的沉降有較大差別，使路面嚴重不平整，進而發生開裂與凹陷；(3)填料病害：多發生于沿線范圍內地表巖石與邊坡上路基填料直接外露的位置，該病害的特點為：屬典型的隱蔽性病害，難以發現，需通過專門巖性分析來判斷；(4)失穩：多發生于高填方段，該病害的特點為：需對路基所處穩定狀態、防護措施狀況及邊坡等敏感部位的抗沖刷能力予以全方位調查。

2 路基檢測方法

2.1 有損檢測

有損檢測方法主要有以下幾種：其一，現場CBR檢測；其二，回彈模量檢測；其三，深層核子密度濕度儀檢測；其四，動力觸探測試與標準貫入度試驗檢測；其五，現場DCP檢測；其六，平板載荷試驗；其七，鉆探取芯檢測。

其中，采用前兩種方法能對路基回彈與壓縮模量進行準確評定，然而，雖然檢測結果有很高的準確度，但過程較為復雜，且成本高，通常并不大規模使用。對此，對CBR檢測進行適當的改良，雖然能簡化操作，但效率往往不高，且對行車可能造成很大干擾，檢測標準也難以實現統一。采用第三種檢測方法能確定路基實際密實度與含水量，但需要對路基實施開孔來實現對深層路基的準確檢測，能填補現行規范在深度檢測上的空白。另外，該方法還能與現行規范提出的指標分析與評價相結合，操作方便，而由于需要對路基進行局部開挖，所以會對行車造成一定程度的干擾。采用第四種方法能對路基強度進行檢測，同時能綜合評價路基整體的穩定性，并對不同深度土層相關信息進行準確記錄；另外，對砂性土路基采用該方法進行承載力檢測，雖然操作方便，但僅可以實現表層檢測，且容易對正常行車造成干擾。當前出現了一種新穎的小型貫入方法，能對基床、封閉層與換土等部分的強度進行檢驗。對于第五種方法，它是現階段最常用檢測方法之一，在強度與分層情況檢測中有明顯的優勢。對于第六種方法，能對包含地基系數、變形與動態變形模量和路基動剛度等在內的指標進行測試，所得到的檢測結果可根據現行技術規范與新線實施對比，其中，地基系數可直觀且準確的反映出路基實際承載力與剛度，但往往需要較長的時間，且檢測結果有很大的離散型；而通過對動剛度的準確檢測，能解決地基系數檢測難度相對較大的問題，但可能影響到正常行車。對于第七種方法，是指通過鉆取各層位路基土樣，再通過檢測確定土樣各項指標，如塑液限、密度、干密度與含水量，以此確定路基土的基本性質與密實狀況，以此確定路基強度，此外還能直觀且定量的對其它一些特性予以反映。該方法雖然準確且直觀，但取樣過程與后期試驗時的一些因素都會給土樣造成影響，使試驗數據被不同程度的干擾。

2.2 無損檢測

無損檢測方法主要有以下幾種：其一，波速法；其二，電測法；其三，瞬態瑞利波法；其四，貝克曼梁式彎沉儀法；其五，自動彎沉儀與落錘式彎沉儀法；其六，地質雷達法。

其中，第一種方法還能進一步分成跨孔波速法與面波法兩種，能確定地層與它的各項物理力學指標，具有速度快且不會對正常行車造成影響的優勢，但分辨率相對較低，容易受到含水量與頻率等因素的直接影響。第二種方法是指通過對電場分布規律進行的分析來確定地質構造，并通過對地層電性存在的差異進行分析來確定地層變化，在病害查找及普查工作中較為常用，但缺乏精度，且檢測速度相對較慢，也很難和地層各項物理力學指標形成直接的聯系。對于第三種方法，瑞利波的速度和橫波速度之間有較好相關性，可用于對巖土工程特性進行評價，根據實測的波速對路基質量與其工作狀態進行評價，具有操作方便、檢測快速和分辨率很高等優勢，在當前的路基檢測工作中得到了越來越多的應用。對于第四種方法，其操作十分簡單和方便，但未能對行車具有的負荷特征和彎沉形狀予以細致的描述，并且需要采用人工來操作，檢測速度往往較慢，同時容易產生主觀誤差，不建議在大規模檢測工作中使用。而對第五種方法而言，能對路面強度予以密集檢測，有著極高的檢測效率。檢測時所用設備的重量很輕，操作方便，能對多個點位實施檢測，尤其是高等級公路，都用該設備進行彎沉及承載力的檢測與綜合評定。采用第六種方法，能確定路基結構具體分層情況，其基本原理為采用天線為路基定向發射電磁波，發射出去的電磁波將在介電常數發生改變的部位產生折射或反射，此時通過對反射波的記錄即可確定不同結構層之間的交界處。通過對這一方法的應用，能準確探測確定路基病害具體位置與實際的發育程度，進而分析確定路基實際地質情況。該方法存在很多優點，如方便快捷、精度高和無損，但該方法的應用只能描述路基壓實程度，無法與其它物理力學性質建立直接的聯系來預測未來病害產生與發展。

3 結 語

綜上所述，路基檢測對確定路基各項指標以及各項基本力學性質都有重要作用，進而可由此判斷出路基的承載力、強度與性能，還能發現和預測路基病害，為下一步工作安排提供可靠的參考。目前，可將路基檢測技術大致分成有損與無損檢測兩部分，且不同檢測方法采用不同的原理，適用條件與優劣勢也均不相同，在實際工作中應結合具體情況選擇適宜的檢測方法。