公路路基壓實(shí)度現(xiàn)場密度試驗(yàn)檢測方法實(shí)踐

（白銀新世紀(jì)路業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅白銀 730900）

在路基強(qiáng)度評估過程中，最重要的指標(biāo)是壓實(shí)度。對路基進(jìn)行充分壓實(shí)，保證路基的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性，保證公路的使用質(zhì)量。公路上路面開裂、沉陷等病害，其原因基本是公路的基層。路基壓實(shí)度是保證路面質(zhì)量的基礎(chǔ)，其承受由路面?zhèn)鬟f的車荷載，起到營造公路運(yùn)行環(huán)境穩(wěn)定作用。做好公路路基壓實(shí)度質(zhì)量檢測工作，可準(zhǔn)確判斷該環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，采集有效的數(shù)據(jù)，為應(yīng)用體系的完善奠定基礎(chǔ)。

1 影響公路路基壓實(shí)度的因素

1.1 基層含水量

處理公路路基時，其壓實(shí)原理在于借助碾壓時產(chǎn)生的內(nèi)阻力與黏結(jié)力，使其可以產(chǎn)生相應(yīng)的位移，提高結(jié)構(gòu)黏結(jié)力的作用。根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)資料了解到，土層材料的黏結(jié)力會在土層壓實(shí)度不斷提升的情況下快速增長，土層內(nèi)含水量小，土層顆粒物間的摩擦力越大。在土層中含水量增加的情況下，顆粒物間會產(chǎn)生一定的潤滑作用，會導(dǎo)致土層內(nèi)阻力降低，含水量的增多，使材料間的間隙不斷提升，降低材料的壓實(shí)度。

1.2 原始土層性質(zhì)

在公路工程施工期間，巖土層性質(zhì)影響材料壓實(shí)度的重要因素。經(jīng)常遇到不同土層類型有粉土層、黏性土層、砂性土層等，不同土層的應(yīng)用性質(zhì)也存在較大的差異性。在實(shí)際應(yīng)用中，其作用機(jī)理在于材料顆粒物粒度越小，材料使用時的表面積越大，土粒表面水膜的含水量越高，使土層中的物質(zhì)與顆粒物之間組成膠體物質(zhì)，砂土顆粒物的松散度相對較大，易在應(yīng)用中出現(xiàn)水分散失的情況，導(dǎo)致含水量情況的意義相對較小。

1.3 壓實(shí)厚度

基于以往的試驗(yàn)可以了解到，在同等壓實(shí)條件下，對不同深度的土層密度，其密實(shí)度一般均呈現(xiàn)遞減的狀態(tài)，密實(shí)度最高的部分，位于距離土層5 cm的位置，采用不同的壓實(shí)工具，其壓實(shí)度存在較大的應(yīng)用差異，根據(jù)壓實(shí)度的基礎(chǔ)類型，其厚度會存在較為固定的應(yīng)用數(shù)值，影響到材料的壓實(shí)度。在夯實(shí)過程中，其厚度需要控制在20 cm以內(nèi)，在對其進(jìn)行操作時，需要使用12～15 t的壓路完成操作，其數(shù)值應(yīng)管控在25 cm以內(nèi)，如果使用的碾壓設(shè)備為夯擊機(jī)，數(shù)值應(yīng)管控在50 cm以內(nèi)，以確保土層的壓實(shí)情況，提高結(jié)構(gòu)最終的壓實(shí)效果。

1.4 壓實(shí)功能

壓實(shí)功能指壓實(shí)工具的質(zhì)量、碾壓次數(shù)、錘落高度、作用時間等對壓實(shí)效果的影響，是除含水量外的另一個重要因素。據(jù)此規(guī)律，施工實(shí)踐中可以增加壓實(shí)功能，如選用重碾，增加次數(shù)或延長作用時間等，以提高路基強(qiáng)度或降低含水量以達(dá)到最佳，使用增加壓實(shí)功能的辦法以提升土基強(qiáng)度。壓實(shí)功能增加到一定限度，效果提高會逐漸緩慢，在經(jīng)濟(jì)效益和工程施工組織上會增大成本或施工組織難度。片面強(qiáng)調(diào)壓實(shí)功能，會導(dǎo)致土基結(jié)構(gòu)破壞或造成相對應(yīng)含水量減少帶來的穩(wěn)定性變差。當(dāng)含水量不足，實(shí)施灑水工作有一定困難時，適當(dāng)增大壓實(shí)功能可以見效；如果土的含水量過大，增大壓實(shí)功能，壓實(shí)效果變差，需要重新返工，造成施工成本增加的問題。

2 公路路基壓實(shí)度檢測方法分類

2.1 動態(tài)載荷試驗(yàn)法

該技術(shù)作為壓實(shí)度檢測中的常用技術(shù)，其應(yīng)用原理在于，使用落錘從一定高度下做自由落體活動，對于公路路基進(jìn)行樁基，路基會出現(xiàn)下沉的情況，利用該模擬條件完成試驗(yàn)，評估路基壓實(shí)度情況，評估其合理性。在具體的應(yīng)用過程中，需要對沖擊能量條件進(jìn)行控制，基于試驗(yàn)內(nèi)容對該測試路段上路基形變情況進(jìn)行統(tǒng)計。統(tǒng)計分析后對相應(yīng)的載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，將計算數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，得到可靠的分析結(jié)果，提高分析內(nèi)容的實(shí)用價值。

2.2 灌砂試驗(yàn)法

灌砂試驗(yàn)法是壓實(shí)度檢測中的一種常用技術(shù)，其應(yīng)用原理是使用一定質(zhì)量砂和路基內(nèi)的土壤進(jìn)行替換，計算其比值，得到路基壓實(shí)度的基礎(chǔ)參數(shù)。在具體試驗(yàn)中，其應(yīng)用步驟如下：第一，在現(xiàn)場隨機(jī)選擇測試樣點(diǎn)，將基板放置在樣點(diǎn)上，保持基板的水平性。第二，沿著基板的孔洞開始進(jìn)行直徑100 mm測試孔洞的開挖，深度到達(dá)碾壓層底部，將所有開挖的土體全部放置在袋中（質(zhì)量已知），對土樣的質(zhì)量的稱取。第三，針對土樣展開理化試驗(yàn)，得到基礎(chǔ)參數(shù)。第四，利用量砂重新填滿試洞，量砂放置在罐砂筒中，稱取過總質(zhì)量。待孔洞被填滿后，可以對試洞的體積進(jìn)行計算，對量砂和土樣比重進(jìn)行計算，得到材料的壓實(shí)系數(shù)，量砂使用完成后對其進(jìn)行回收烘干。

2.3 環(huán)刀試驗(yàn)法

環(huán)刀試驗(yàn)法是壓實(shí)度檢測中的一種常用技術(shù)，其應(yīng)用原理是使用環(huán)刀對于土樣進(jìn)行采集，在計算其含水量后，得到路基壓實(shí)度的基礎(chǔ)參數(shù)。在具體試驗(yàn)中，其應(yīng)用步驟如下：第一，在現(xiàn)場隨機(jī)選擇測試樣點(diǎn)，將環(huán)刀其內(nèi)徑6～8 cm，放置在樣點(diǎn)上，保持環(huán)刀初始狀態(tài)的水平性。環(huán)刀在使用前會提前涂抹一層凡士林，以便土體結(jié)構(gòu)的順利取出。第二，利用修土刀將土樣進(jìn)行初步預(yù)處理，使其直徑略大于環(huán)刀的土塊。環(huán)刀垂直方向上的受力，直到土樣順利伸出環(huán)刀上部為止。得到土體后，會對其和環(huán)刀口面進(jìn)行平齊處理，對含水量進(jìn)行測試，同時進(jìn)行質(zhì)量稱重，根據(jù)數(shù)據(jù)得到土樣干密度數(shù)值，計算得出壓實(shí)度系數(shù)。

2.4 核子濕度密度儀法

核子濕度密度儀法是壓實(shí)度檢測中的一種常用技術(shù)，其應(yīng)用原理是使用核子濕度密度儀對土樣密度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在計算其參數(shù)后對其進(jìn)行匯總處理，得到路基壓實(shí)度的基礎(chǔ)參數(shù)。在具體試驗(yàn)中，其應(yīng)用步驟如下：在現(xiàn)場隨機(jī)選擇測試樣點(diǎn)，將核子濕度密度儀放置在樣點(diǎn)上，保持儀器初始狀態(tài)的水平性。隨后啟動核子濕度密度儀對區(qū)域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，期間會有時間間隔，對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合處理，根據(jù)數(shù)據(jù)得到土樣干密度數(shù)值，計算得出壓實(shí)度系數(shù)。

2.5 地基系數(shù)檢測法

該技術(shù)在壓實(shí)度檢測中的應(yīng)用原理為使用力學(xué)檢測儀器，對土樣物理性指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在計算其參數(shù)后對其進(jìn)行匯總處理，得到路基壓實(shí)度等基礎(chǔ)參數(shù)。在具體試驗(yàn)中，其應(yīng)用步驟如下：在現(xiàn)場隨機(jī)選擇測試樣點(diǎn)，將靜載荷儀器放置在樣點(diǎn)上，保持儀器初始狀態(tài)的水平性。隨后啟動靜載荷儀器開始對路基進(jìn)行應(yīng)力釋放，隨后對區(qū)域的加載荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，為了確保數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確性，需要對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合處理，根據(jù)數(shù)據(jù)計算路基的基礎(chǔ)指標(biāo)，得出可靠的應(yīng)用結(jié)果。

2.6 地質(zhì)雷達(dá)檢測法

該技術(shù)在壓實(shí)度檢測中的應(yīng)用原理在于使用地質(zhì)雷達(dá)釋放地震波，借助接收儀器對土樣物理性指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，根據(jù)計算得出的反饋數(shù)據(jù)，明確路基基礎(chǔ)參數(shù)。在具體試驗(yàn)中，其應(yīng)用步驟如下：在現(xiàn)場隨機(jī)選擇測試樣點(diǎn)，將地質(zhì)雷達(dá)放置在樣點(diǎn)上，啟動地質(zhì)雷達(dá)后開始對路基進(jìn)行地震波釋放，利用接收儀器對區(qū)域的加載荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，地震波在不同傳輸介質(zhì)中的傳輸速度會發(fā)生變化，對反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、干擾剔除等處理，根據(jù)圖譜計算路基的基礎(chǔ)指標(biāo)，得出可靠的應(yīng)用結(jié)果，確定地區(qū)基礎(chǔ)質(zhì)量。

3 提高現(xiàn)場密度試驗(yàn)質(zhì)量的措施

3.1 規(guī)范現(xiàn)場試驗(yàn)體系

通過規(guī)范現(xiàn)場試驗(yàn)體系，有利于試驗(yàn)工作的順利推進(jìn)，提高現(xiàn)場密度試驗(yàn)的合規(guī)性。在具體應(yīng)用期間，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，做好試驗(yàn)儀器的管理工作，公路工程作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜程度相對較大，施工期間會使用許多大型機(jī)械。因此，應(yīng)保護(hù)試驗(yàn)過程中使用的試驗(yàn)儀器，并做好后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作，延長儀器的使用壽命。第二，明確試驗(yàn)的具體流程，確定試驗(yàn)過程中涉及的相關(guān)內(nèi)容和試驗(yàn)步驟，明確不同環(huán)節(jié)中試驗(yàn)步驟的合理性，提高結(jié)果的可靠性。

3.2 加強(qiáng)交工驗(yàn)收工作

通過加強(qiáng)交工驗(yàn)收工作，能夠確保每個環(huán)節(jié)的操作質(zhì)量，提高現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。在具體的工作過程中，所用的監(jiān)測人員需要熟知試驗(yàn)流程，到達(dá)指定地點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中需要按照既定要求完成檢測工作，對每個階段作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行及時匯報，得到準(zhǔn)確的試驗(yàn)分析結(jié)果，提升數(shù)據(jù)信息的參考價值[1]。

3.3 完善技術(shù)管理體系

通過完善技術(shù)管理體系，提高檢測技術(shù)選擇的合理性、試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度。在具體的工作過程中，借助信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，建立施工技術(shù)的應(yīng)用管理體系，在體系中明確檢測技術(shù)的基礎(chǔ)參數(shù)，如適用環(huán)境、應(yīng)用要點(diǎn)、精準(zhǔn)度情況等，根據(jù)現(xiàn)場勘察資料進(jìn)行技術(shù)選擇，提高技術(shù)管理的時效性。在應(yīng)用中需要做好檢測技術(shù)的綜合管理工作，梳理檢測技術(shù)的應(yīng)用流程，委派相應(yīng)操作能力檢測人員參與到試驗(yàn)中，提高檢測結(jié)果的使用價值[2]。

3.4 增強(qiáng)試驗(yàn)人員技能

通過增強(qiáng)試驗(yàn)人員技能，有利于降低人為因素帶來的干擾性，提高結(jié)果的精準(zhǔn)度。施工單位在選擇試驗(yàn)人員時，需要加強(qiáng)綜合能力的考察工作，篩選綜合能力較強(qiáng)的作業(yè)人員，在日常工作中需要組織不定期培訓(xùn)，對試驗(yàn)人員的綜合能力進(jìn)行考量，待滿足要求后再對其進(jìn)行處理，得到準(zhǔn)確試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)應(yīng)用價值[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，規(guī)范現(xiàn)場試驗(yàn)體系，有利于試驗(yàn)工作的順利推進(jìn)，加強(qiáng)交工驗(yàn)收工作，能夠確保操作質(zhì)量，完善技術(shù)管理體系，提高檢測技術(shù)選擇的合理性，增強(qiáng)試驗(yàn)人員技能，有利于降低人為因素帶來的干擾性。通過采取合理措施優(yōu)化試驗(yàn)過程，對提高現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性具有積極意義。