平板載荷試驗(yàn)在高速公路路基檢測(cè)中的應(yīng)用研究

牟 勇，朱 浩

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550004)

1 高速公路的建設(shè)現(xiàn)狀概述

近些年來，我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，新型施工工藝也隨著不斷發(fā)展，這些技術(shù)在高速公路路基建設(shè)中也得到了不同程度的應(yīng)用。其中，應(yīng)用得較多的是碾壓技術(shù)，通過對(duì)該技術(shù)的不斷規(guī)范，現(xiàn)在基本能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的保障公路路基的平整度，從而保障高速公路在建成后的使用穩(wěn)定性。再則，填筑施工技術(shù)近幾年在高速公路路基建設(shè)中也逐步得到應(yīng)用，該技術(shù)能夠有效的解決路基不平整的問題，從而大幅度提高路基的平整度。同時(shí)，瀝青鋪設(shè)技術(shù)在高速公路路基建設(shè)中也逐漸得到了重視，其特點(diǎn)是能夠極大程度上提高高速公路的路基的承受強(qiáng)度，進(jìn)而防止或降低裂縫出現(xiàn)的概率，顯著提高高速公路路基的使用壽命，降低高速公路使用過程中的事故發(fā)生率。

2 高速公路路基檢測(cè)分析方法

2.1 平板載荷技術(shù)基本原理

研究與實(shí)際工程施工中發(fā)現(xiàn)，路基的變形程度會(huì)嚴(yán)重的影響平板荷載試驗(yàn)測(cè)定的數(shù)值，如果荷載量較大，那么其最終影響的范圍也較大，而這也就夠能較為直接地體現(xiàn)出一定范圍內(nèi)壓實(shí)填土的情況，與此同時(shí)，此種試驗(yàn)方法也不會(huì)破壞土壤的整體結(jié)構(gòu)，特別對(duì)于有些不能采取小件試樣的不同填土或含有碎石的土質(zhì)，利用平板載荷實(shí)驗(yàn)更能夠直接的反映出土壤的沉降現(xiàn)象。該試驗(yàn)方法在實(shí)際試驗(yàn)過程中，技術(shù)人員可以通過對(duì)不同程度的荷載強(qiáng)度下承壓板產(chǎn)生的不同沉降量構(gòu)建荷載強(qiáng)度—沉降關(guān)系曲線，從而可以完全依據(jù)判定結(jié)果將其劃分為直線變形、剪切變形和破壞階段三個(gè)階段。

2.2 試驗(yàn)中的實(shí)際要求

在選擇平板載荷實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作過程中，應(yīng)當(dāng)特別注意選擇具有一定代表性的載荷試點(diǎn)，保證單位工程試點(diǎn)數(shù)量在3點(diǎn)以上。但如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)區(qū)域范圍內(nèi)的土質(zhì)情況相比于預(yù)期而較復(fù)雜，則此時(shí)可以酌情而適當(dāng)增加試驗(yàn)點(diǎn)。除此之外，通常情況下載荷實(shí)驗(yàn)都是在試坑中開展，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)保證試壓面處于基礎(chǔ)底面的標(biāo)高處，將試坑直徑和寬度保持在承壓板直徑或?qū)挾?～4倍左右，與此同時(shí)還要必須要保證試壓面的穩(wěn)定性，要杜絕對(duì)試壓面產(chǎn)生任何擾動(dòng)。在此之中，為了最大程度的保持路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度和濕度，可以采取預(yù)留200～300 mm左右的原狀土層，可以將這部分土層預(yù)留到試驗(yàn)開始時(shí)。

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

設(shè)備是保障試驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，在平板載荷實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，用到的設(shè)備主要有承壓板、加荷系統(tǒng)、觀察儀表等。針對(duì)于承壓板的選取標(biāo)準(zhǔn)來說，為最大程度的保障實(shí)驗(yàn)的可信度，就必須要保證承壓板的稱重剛度，通常情況下可將特質(zhì)加筋厚鋼板作為承壓板，同時(shí)還可以使用圓形鋼板，以便于更好的貫徹彈性理論。對(duì)于承壓板尺寸，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)巖土體進(jìn)行充分的判斷與研究后慎重選擇承壓板尺寸，如果實(shí)驗(yàn)區(qū)域范圍的的大部分的土層呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)，這時(shí)根據(jù)要求就要使用不低于0.5 m2的承壓板，并且要切實(shí)保證承壓板的寬度和直徑保持在碎石直徑的20倍左右。而對(duì)于加荷系統(tǒng)來說，該系統(tǒng)主要分為加荷裝置和反力裝置兩種裝置，其中，千斤頂是最為常見的也是應(yīng)用最廣的加荷裝置，而反力裝置的正常工作就必須要通過載荷平臺(tái)的構(gòu)建來實(shí)現(xiàn)。在反力裝置中包含的設(shè)備主要有堆載、地鋪等，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要事先對(duì)實(shí)際施工地區(qū)情況進(jìn)行充分的了解后才能對(duì)反力裝置進(jìn)行合理的選擇并順利開展。而觀測(cè)儀表是平板載荷實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中的基礎(chǔ)性儀器，對(duì)試驗(yàn)具有非常重要的作用，該儀器在實(shí)際工程中可以對(duì)荷載的大小和沉降量進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，其中，荷載的數(shù)值主要是依賴力值傳感器進(jìn)行測(cè)量，而承壓板的沉降量則可通過百分表和位移傳感器來進(jìn)行測(cè)量。

3 高速公路路基檢測(cè)方式

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平逐年提高，現(xiàn)代化城市的建設(shè)工作也在穩(wěn)步推進(jìn)。因此，快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與現(xiàn)代化城市建設(shè)也使得我國的道路的使用量也越來越多、越來越頻繁，對(duì)道路的建設(shè)質(zhì)量也提出了新要求。我國在改革開放初期建設(shè)高速公路的過程中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有限，思想發(fā)展受到時(shí)代限制等問題而使得高速公路的發(fā)展與建設(shè)難以滿足現(xiàn)實(shí)的需要。這也就直接導(dǎo)致了在早期建設(shè)的高速公路在隨著使用年限的增長其物理結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能也會(huì)發(fā)展質(zhì)的變化，從而使得高速公路的路基呈現(xiàn)“病態(tài)”。而當(dāng)時(shí)高速公路的服務(wù)水平也得不到有效的整改與提高，這也是阻礙當(dāng)時(shí)高速公路快速發(fā)展的另一重要因素。但就目前我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與高速公路發(fā)展來看，我們無法對(duì)已經(jīng)修建好的高速公路進(jìn)行全部拆除，這會(huì)極大程度上限制我國各大城市的發(fā)展。因此，我們必須充分考慮每個(gè)高速公路的特殊價(jià)值，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，針對(duì)每一個(gè)高速公路所出現(xiàn)的問題采取合理的解決方案，如對(duì)高速公路進(jìn)行合理擴(kuò)建。但目前來說，現(xiàn)階段我國還沒有研究出合理的擴(kuò)建方案與擴(kuò)建模式。因此，做好高速公路的路基的有效監(jiān)測(cè)工作也就顯得尤為重要，通過嚴(yán)格的把控新建工程的建設(shè)質(zhì)量，從而明確施工工程標(biāo)準(zhǔn)。而需要注意的是，對(duì)于路基的檢測(cè)而言，這種檢測(cè)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之間存在較大的差異性，高速公路路基檢測(cè)不僅是檢查工作量大與檢測(cè)成本高，其對(duì)于檢測(cè)的準(zhǔn)確度與精確度的要求也是更加嚴(yán)格，如果在檢測(cè)過程中不能保證檢測(cè)參數(shù)的準(zhǔn)確度，就會(huì)嚴(yán)重的影響工程與檢測(cè)的預(yù)算，進(jìn)而對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。總而言之，做好高速公路路基的檢測(cè)工作就定能有效促進(jìn)高速公路的擴(kuò)建工作的發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，在對(duì)高速公路路基檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)施工地的情況，科學(xué)、合理的選擇合適的路面檢測(cè)技術(shù)。研究與應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，平面載荷試驗(yàn)對(duì)于高速公路的修建是一種有效的檢測(cè)方式，通過該方法可以實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)路基路面，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基路面上所存在的問題，可輔助技術(shù)人員針對(duì)不同問題而提出相應(yīng)的解決措施進(jìn)而從根本上提高高速公路路基整體的施工質(zhì)量，達(dá)到延長高速公路使用壽命，保證高速公路經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。