高速公路路基檢測技術及試驗數據處理

陳婉靈

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 361021）

1 高速公路路基填料的質量要求及取樣試驗

1.1 質量要求

（1）生活垃圾、腐殖質土等不宜作為路基填料使用，易影響路基的穩定性。

（2）膨脹土的有機質含量達到5%以上、含水量超出許可范圍，均不可作為路基填筑施工材料使用。若因條件限制或其他方面的原因使用此類材料，應進行處理，直至各項控制指標達標為止。

路基試驗段填筑具體如圖1所示。

圖1 路基試驗段填筑

（3）細粒土應用中，應有效控制含水量，在液限＞50%、塑性指數＞26時，均不可用于路基填筑施工中。

（4）路床填筑施工環節，不宜選用粉質土。

（5）路堤填筑中可選用粉煤灰，粒徑在0.001～1.18 mm，粒徑為0.075 mm的含量應達到45%以上，燒失量穩定在20%以內，任何一項指標不滿足要求時，均不可投入使用。

（6）在高速公路施工中，其質量等級較高，對路床施工材料的質量提出更高的要求。上路床填料的最小強度為8%，最大粒徑為100 mm；下路床填料的最小強度為5%，最大粒徑為100 mm。

（7）由于路基填料在路床頂面以下部位使用，填方路基的上路床為0.3 m左右，下路床在0.3～0.8 m之間，上路堤在0.8～1.5 m之間，下路堤在1.5 m以上，零填和挖方路基分別在0.3 m左右、0.3～0.8 m之間。路基填料的最小強度、最大粒徑均具有相關規定，在高速公路和一級公路的施工中，上路床的填料最小強度為8%，最大粒徑為100 mm。高速公路下路床中填料的最小強度為5%，最大粒徑為100 mm。

1.2 取樣和試驗

路基填筑前組織試驗，檢驗填筑材料的質量，對其是否具有使用價值進行判斷，再合理規劃后續的工作。以下路堤填料的質量檢驗為例，每2 000 m3視為一批次，抽樣檢驗，若土質存在變化則組織標準擊實試驗。針對監理和中心試驗室，其抽檢量分別達到20%、3%。土質填料質量檢驗的評定指標較多，包含液塑限、CBR值、有機質含量、天然含水量，測定各項指標后，將其與設計要求展開對比分析，判斷填料的質量情況[1]。

2 高速公路路基標準試驗

2.1 擊實試驗

擊實試驗是研究細粒土壓實性的最基本方法之一，通過錘擊土樣，測算土質的壓實特性，可幫助技術人員確定填料土質的最大干密度、最優含水量。擊實試驗具有輕型、重型兩種類型，其適用的范圍存在差異性。通過開展擊實試驗，根據項目實際情況選擇恰當的試驗方法，分批次開展擊實試驗，劃分標準為5 000 m3的填料為一批次。施工期間發現填料的土質變化時，應進行抽樣試驗。經試驗后，測定含水量和干密度，整合數據后生成曲線，據此展開分析，掌握最佳含水量和最大干密度的具體值。此外，監理試驗室應積極參與質量檢驗工作，抽檢20%。

2.2 配合比試驗

（1）配合比的設計。

配合比為水泥、砂石等各類原材料用量控制的參考基準，須開展混合料配比試驗，根據項目規劃選擇相應施工原理，確定水泥、砂石等各類原材料最佳用量。在開展配合比試驗過程中，技術人員應立足項目需求，參考施工土質，確定混凝土試配的強度。應結合施工現場，保持試驗的靈活性、配合比適用性，分析地質勘察報告，且應全過程動態跟蹤施工實際，充分掌握波動情況。若可供參考的類似工程經驗有限，可計算混凝土強度：

式中：R——混凝土強度；Sn——標準差。

為了保證混合料符合施工需求，達到強度、坍塌度、和易性等指標要求，施工人員在素混凝土的配制中，應嚴格控制水膠比，確保素混凝土最大水膠比不超過0.6，水泥用量在250 kg/m3以上。應嚴格按照配合比配制鋼筋混凝土，確保鋼筋混凝土最大水膠比不超過0.6，水泥用量可適當增加，達到280 kg/m3以上。

（2）混凝土的泵送。

坍塌度是混凝土泵送階段的重點控制指標，要求該值穩定在80～180 mm，具體根據實際施工條件進行調整，如泵送高度、泵送期間的損失量等。混凝土材料組成中，中砂屬于應用較為廣泛的材料，要求篩孔為0.16 mm的顆粒量≥5%，篩孔為0.315 mm的顆粒量≥15%，砂率以40%～50%較為合適，此條件下配制的混凝土具有較高的強度。

針對粗集料質量控制，應重點考慮最大粒徑和輸送管道的內徑比例，該值的控制可根據泵送高度及時進行調整。泵送高度在50 m以內時，該比例以1∶3為宜；若泵送高度較大，在100 m以上時，該比例值可調整為1∶5。水泥用量方面應達到300 kg/m3或根據實際需求用量增多，水膠比應以0.4～0.6較為合適。

（3）混凝土的抗滲性能。

在諸多混凝土原料中，水泥的質量影響施工項目的質量。水泥作為一類重要的膠結材料，水泥的類型與強度會影響混凝土綜合性能。設計及采購水泥時，技術人員須密切關注水泥的類型與強度，采購人員應嚴格核對需要采購的水泥類型與強度指標，充分關注水泥的質量，保證購入的水泥質量符合施工需要，且價格不可超出采購預算，合理控制施工成本，提高項目綜合效益。通常，以42.5普通硅酸鹽水泥或更高強度等級的水泥為宜，可按照320 kg/m3的要求取用水泥材料，具體用量可根據施工質量要求及現場作業環境進行調整。

①粗骨料應滿足連續級配的基本要求，最大粒徑不超過37.5 mm，且應減小含泥量，該值不宜超過1%，避免因含泥量過多影響粗骨料與其他材料的結合效果，導致混凝土的性能下降。

②細集料通常可選用含泥量不超過3%的中砂。

③為了改善混凝土的綜合性能，可摻入適量的礦物摻合料或其他具有可行性的外加劑，在選用粉煤灰時，應優先選擇一級或二級形式，砂率35%～45%，可提高混凝土的抗滲性能。

3 試驗數據的處理方法

3.1 基本方法

在高速公路路基檢測的試驗數據處理中，常采用多種方法進行相關處理，可結合自身經驗對相關高速公路路基檢測的試驗數據處理方法進行分析，以推動我國高速公路檢測的相關發展。

（1）表格法。

表格法在工程建設領域取得廣泛應用，可直觀呈現數據信息，以便展開對比分析，但其難以對數據進行深入分析，在剖析深層次數據價值時難度較大。此外，表格法的計算較為便捷，具體可根據方法的不同，細分為試驗檢測數據記錄表、試驗檢測結果表。

（2）圖示法。

在高速公路路基檢測的試驗數據處理中，圖示法是基于表格法發展的試驗數據處理方法，是一種較為常見的試驗數據處理方法。圖示法可直觀全面地呈現函數的變化，有利于技術人員展開分析，充分掌握函數的變化規律。

（3）檢測公式法。

在生成豐富的試驗數據后，可將該部分與圖形對應的公式相關聯，以公式的形式表達此類數據，將該公式稱為經驗公式。其具有數學運算的能力，對高速公路路基檢測的試驗數據具有較好的處理效果，可推動我國高速公路路基檢測發展，具有參考價值。

3.2 數據對高速公路路基施工的影響

（1）經過路基試驗后，可獲得具有參考價值的數據，以合理的統計分析方法進行處理，深度發掘數據中的價值。在數據的處理過程中，樣品的平均值為關鍵內容，若將其直接作為母體的平局值進行處理，易導致數據缺乏準確性，無法給路基施工提供正確的引導。試驗數據的準確率影響路基的施工質量，在標準試驗中，若結果準確度偏低，易引發工期延長、成本增加、質量下降等問題，埋下潛在安全隱患。

（2）平行試驗過程中，僅選用一組數據，缺乏代表性，其偏差較大，難以滿足質量要求。若不組織試驗，將無法發現偏差，路基施工缺乏指導數據。在平行試驗時，注重對試驗組別數量的控制，可確保得到的數據具有代表性。

（3）彎沉值是評價公路路基質量的關鍵指標，其受多項因素影響，對試驗檢測及數據處理方法均提出了較高的要求。各類高速公路工程項目的實際建設條件存在差異，加大了施工質量的控制難度，易由于彎沉值數據的不準確，影響路基施工質量。合理修正數據，有利于提高路基彎沉值的準確性，因此，應注重對檢測標準的控制，若過度放寬檢測標準，獲得的彎沉值將缺乏指導意義，無法全面揭露路基存在的質量問題。若檢測標準過度嚴格，會增加資源的投入量，影響路基的正常施工，降低綜合效益。施工人員應遵循因地制宜的原則，確定合適的標準，以正確的方法予以修正，在保障資源投入的條件下，得到具有參考價值的彎沉值，由此高效開展路基的相關建設工作。

3.3 實際工程數據存在的問題

公路工程數據主要具有路基、路面兩部分，具體至路基部分，可細分為路基的壓實度、軟土地基。若某部分的測試試驗與實際情況存在偏差，會增加工程的質量隱患、安全隱患，阻礙路基、高速公路的施工進程。為了保證高速公路建設質量，須重視路基檢測，技術人員需要應用科學的檢測技術，以正確客觀的態度對待檢測數據，且應嚴格按照標準化和程序化的規范進行試驗，配合計算機技術等現代技術，提升數據分析及處理的準確性、科學性，將數據偏差控制在允許范圍內，為高速公路建設提供真實有效的數據。

4 結語

綜上所述，路基檢測是高速公路路基施工的重點內容，是提高質量的關鍵實現途徑，針對復雜的路基施工環境，須以正確的方法做好檢測工作，高效處理相關數據，從數據中剖析參考價值，反饋至路基施工中，為填筑、壓實等工作的開展提供指導，提升路基施工質量。