公路路基工程試驗檢測方法及其特點分析

陸婷

【摘? 要】路基是公路工程建設的重要組成部分，是承受路面行車荷載并將其順利傳入大地的重要保障，有效控制其承載性、密實度等使用性能顯得尤為重要。論文在對公路路基工程試驗檢測的意義進行闡述的基礎上，重點對常用的一些試驗檢測方法及其特點進行了分析，最后提出一些確保試驗檢測效果的建議，旨在為路基工程施工質量控制提供一些必要參考。

【Abstract】Subgrade is an important part of highway engineering construction. It is an important guarantee for bearing the road traffic load and smoothly spreading it into the earth. It is particularly important to effectively control its load-bearing capacity and compactness. Based on the explanation of the significance of highway subgrade engineering test and inspection， this paper focuses on the analysis of some commonly used test methods and its characteristics， and finally puts forward some suggestions to ensure the test and inspection results， aiming to provide some necessary references for the quality control of subgrade engineering construction.

【關鍵詞】公路路基;試驗檢測方法;特點

【Keywords】highway subgrade; test method; characteristics

【中圖分類號】U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）10-0173-03

1 引言

路基的好壞是決定公路工程建設質量的一個重要依據，是決定公路行車穩定性、安全性及可靠性的關鍵因素之一。隨著國內經濟的快速發展，公路工程建設的質量要求越來越高，相應的公路工程運行環境也越發復雜，此時更加依賴于有效的路基試驗檢測方法來有效檢測及控制公路路基建設的質量。因此，如何才能在公路路基工程建設中高效地應用試驗檢測方法值得深入討論。

2 公路路基工程試驗檢測的意義

在公路工程建設期間，由于車輛荷載作用或者自重影響，路基非常容易在長期使用之后出現變形、裂縫或者不均勻沉降等質量問題，此時會給公路行車安全性帶來不利影響，加強路基質量控制顯得尤為重要。實際上，質檢是公路路基工程建設中非常關鍵的組成部分，是提高最終路基工程建設質量中不可或缺的一個關鍵環節。在全面管控公路路基施工過程中，試驗檢測是一個非常關鍵的質量控制環節，具體就是以某一特定公路路基工程為基礎，將路基試驗檢測的結果作為建設路基工程的必要資料及參考依據，這樣可以實時判斷路基工程建設是否滿足公路建設的相關要求及規定等。如果可以及時開展路基工程試驗檢測活動，也可以為工程質量管控提供必要的指導依據，這樣可以為評定路基工程建設質量乃至調整和完善公路路基工程建設方案提供必要的檢測資料，這樣可以從整體上對公路路基建設質量進行有效控制。

3 公路路基工程試驗檢測中的常用方法

3.1 灌砂法

在對路基壓實度進行檢測的期間，灌砂法是比較常用的一種試驗檢測方法，應用范圍比較廣。其中路基試驗檢測中比較常用的一個質檢指標是空隙率，并且現階段國內主要采用核子密度儀這種工具來檢測相應的密度，并且部分特殊部位還會聯合應用環刀法，這3種試驗檢測方法各有各的應用優勢及特征，但是同樣存在適合自己應用的工程條件及狀態。核子密度儀在實際的使用中具有操作便捷等優勢，但是卻伴有一些副作用，即使用中容易放出一些對人體有損傷的放射性物質，并且在實際的試驗檢測中需要在檢測區域進行打洞處理，會浪費過多人力與物力等。環刀法本身具有便捷的操作優勢，但是在實際試驗檢測中容易受到上層干濕狀態的影響，并且很難準確把控測量深度。相較于這2種試驗檢測方法，灌砂法的應用優勢更加突出，其在測定路基土層空隙率過程中不會受到外部環境條件的干擾，并且涉及比較便捷的操作流程，尤其是可以準確地把控及測定碾層的密度，同時不會造成其在實際的試驗檢測過程中使路基土層出現比較大的波動幅度。在實際的應用過程中，主要是取檢測的路基土樣本進行稱重之后，采取標準砂為據來對坑土樣的體積進行測算，之后結合測定所得到的質量與體積比來對測定土樣的濕密度進行計算。

3.2 探地雷法

探地雷法在某些復雜地形的檢測中擁有非常突出的優勢，且可以保證最終獲得的試驗檢測數據具有極高的可靠性。例如，高填方公路路堤在建設中涉及非常大的路基深度，如果直接采用常規的一些試驗檢測方法，那么無法獲得精確的檢測數據。而通過在試驗檢測中靈活應用探地雷法，可以起到如下幾個突出的檢測作用：一是對公路或者鐵路的路基測定，基于該種試驗測定方法流程的獨特性，可以在不對公路路基造成破壞的基礎上完成試驗測定任務，滿足無損檢測的基本規定和要求;二是實際路基深度和有效深度之間的測量要求保持一致，保證可以很好地滿足復雜地形條件下的路基試驗檢測需求;三是可以采取電磁波作為試驗檢測中的主要信息傳遞方式，可以更為準確地判定公路路基的有效深度（具體深度）。一旦某一公路路段中的波組發生了紊亂情況，或者在實際的試驗檢測中檢測到了拋物線形態狀態，那么都可以確定相應檢測路段的路基出現了質量問題。而造成這類異常情況的成因主要表現為路基結構存在空洞問題或者路基回填不嚴實。

3.3 地基系數檢測法

對任何等級公路的路基而言，它們在承載性方面雖然存在一些差距，但是都有各自可以承受的范圍，一旦超過相應公路路基的承載能力限值之后就容易使路基出現形變，如果形變比較嚴重那么就可能會對公路行車的舒適度及穩定性等帶來不利影響，更為嚴重的路基沉降問題會危及道路行車安全性。在對公路路基表層變形量進行測定的期間一般很難借助壓實度這一物理指標進行精準衡量及評價，但是此時如果可以靈活運用地基系數法這一試驗檢測方法，可以有效彌補上述密實度檢測中存在的諸多不足，提高整體路基試驗檢測效果。基于地基系數檢測法的靈活應用，可以通過檢測這一抗力指標來對路基的承受性能及剛度等進行更加直觀的展現，且這種檢測結果具有明確的物理意義，針對性也比較強。在實際的檢測過程中，可以直接借助專門的裝置來負責進行測定，相應設備主要包括測量系統與加載系統2個部分，保證可以充分發揮二者的共同作用來最大程度地提高試驗檢測的質量及效率。

3.4 動態載荷試驗檢測法

該種試驗檢測法應用中主要是借助專用的動態變形模量測試儀開展試驗檢測，主要應用原理表現為：借助特定質量的落錘在某一高度按照自由落地的方式落下，之后借助設置的承載板與阻尼設備來對檢測的公路路基形成瞬間沖擊作用來使路基出現沉陷變化。基于這種試驗檢測方式可以模擬汽車在公路行車過程中對路基所形成的動荷載效應來對公路路基進行沖擊。在相同沖擊能的情況下，對公路路基垂直變形值進行試驗檢測之后可以對公路路基動態變形模量Evd指標進行計算。基于這種測試儀的應用，可以對所檢測公路路基的實際測試深度進行測定，這實際上就是落錘在自由落體作用下對路基所形成的沖擊影響深度，是該種儀器的主要研究指標及內容。基于這種試驗檢測法的應用原理可知，對最終沖擊深度影響的主要因素包括落錘質量與落高，一般在落高保持一定條件下，落錘重量越大則會使路基出現更大的深度。

4 公路路基工程試驗檢測中常用方法的特點

4.1 灌砂法的特點

灌砂法應用于路基試驗檢測主要是采用顆粒砂來置換試洞體積，適用于各種類型土壤、路面材料以及土層材料的密度檢測，期間可以保證測定的路基空隙率具有更高的準確度。雖然這種試驗檢測方法本身的操作非常簡便，但是由于試驗檢測方法應用中涉及比較多的配套設施，并且涉及攜帶有較多砂量以及需要進行較多次數的稱量，這使得無法準確地把控稱量操作中的一些細節部分，影響整體檢測的速率，進而會對最終的灌砂法應用下所得數據結果準確性帶來不利影響。

4.2 探地雷法的特點

在利用探地雷法檢測公路路基的密實度期間，無法保證最終給出的壓實質量控制數據的準確性，一般只能夠大致地描述其疏密程度，同時也無法準確地檢測出這些控制指標，所以還有待進一步完善探地雷法的應用方案，保證可以切實解決上述該法應用中伴有的各種缺陷及不足。

4.3 地基系數檢測法的特點

在公路路基工程檢測中應用該種檢測方法期間需要保證擁有充足的反作用力，期間一般需要配合工程機械來進行使用，這就使得其非常容易受到空間因素干擾及影響。在某些具有狹小空間的公路過路地段，或者測試元器件附近空間不足等也很難應用該種試驗檢測方法開展檢測。此外，在這種試驗檢測方法應用期間，在同一測試地點下，不同檢測時間下所得到的試驗檢測結果數值也是各不相同的，這會極大地影響最終的檢測結果，所以在應用該種試驗檢測方法期間必須要高度重視有效控制公路路基試驗檢測的時間，最大限度保證該種試驗檢測方法應用的成效。

4.4 動態載荷試驗檢測法的特點

該種試驗檢測方法主要是運用先進的電子技術來高效地獲取公路路基填筑數據或信息的一種有效檢測方法，可以對動荷載作用下公路路基出現的變形或者受到的力等參數進行直接測定，這就是動態變形模量的檢測。該種試驗檢測方法的應用特征主要表現如下：一是擁有廣泛的適用范圍。借助專門的試驗檢測儀器可以滿足同靜態平板荷載試驗相同檢測條件下的全部種類的填料檢測;在橋涵過渡段、路基、邊坡附近等困難、復雜的路基地段或者比較狹窄的公路路基地段，該種試驗檢測方法的檢測操作也比較便捷。可以對公路路基上面的高速汽車行駛中所產生的動應力效應進行模擬，所以可以更加真實地反映出公路路基土體的實際受力情況，尤其適用于在動荷載作用下的公路地基施工質量檢測及控制。二是具有非常高的自動化程度，操作便捷、高效，可以顯著降低試驗檢測人員的工作量及勞動強度。基于該法所得測定結果可以以數字化形式進行展示，并且可以便捷進行自動化打印，保證了最終試驗檢測結果的客觀性與準確性，尤其是有利于避免傳統人工記錄、計算、讀表及繪圖等過程中存在的誤差。三是具有非常快的試驗檢測效率，一般對某一點檢測只需要耗費3min左右。在檢測時間相同的條件下，可以借助該種試驗檢測方法的運用來增加檢測點的數量，這樣更有利于增加檢測數據的代表性及全面性，同時在實際的公路路基施工過程中可以實現隨時跟蹤監測的檢測模式，可以及時發現并解決公路路基工程施工中存在的問題，最大程度提升施工過程的質量控制效果。

5 公路路基工程試驗檢測方法的應用建議

5.1 嚴控試驗取樣流程

無論采用何種路基工程試驗檢測方法，都需要首先進行取樣操作，取樣的質量會對后續試驗檢測的最終結果準確性帶來極大影響，所以必須要注意嚴格管控路基工程試驗檢測中的基本取樣流程。因此，在實際的路基工程試驗檢測方法應用中，相關檢測人員必須要注意深入研究相關路基工程試驗檢測方法應用的標準，并要嚴格按照所選試驗檢測方法應用的規范、流程及要求開展取樣操作。然后需要深入剖析這些獲取的取樣數據，保證可以為后續路基工程試驗檢測方法的運用夯實檢測基礎，避免因為取樣數據不準確、不全面等問題而影響了最終的試驗檢測效果。

5.2 規范試驗設備操作

在公路路基工程試驗方法應用中，由于涉及動態變形模量測試儀等許多專用的試驗檢測儀器及設備等，它們本身的運行可靠性會對最終的試驗檢測結果可靠性及效率產生極大影響，所以也要注意在開展路基工程試驗檢測過程中對相應的實驗儀器及設備進行規范化處理。在購買或者引進各種先進的路基工程試驗檢測儀器及設備之后，要對它們本身的運行性能進行全面化檢測，同時需要結合具體的設備使用要求及規定等來切實做好實驗儀器及設備的運行維護工作，保證可以使它們在實際使用過程中不會出現運行質量問題。此外，為保證試驗檢測儀器及設備運行中檢測結果的可靠性及準確性，還要注意對試驗檢測過程中所用的各種試驗檢測儀器及設備本身的操作流程進行嚴格控制，同時還要注意切實做好相關運行數據的記錄工作，力求可以最大限度控制路基工程試驗檢測儀器的使用質量。

5.3 加強試驗數據處理

為進一步提高各種試驗檢測方法在檢測公路路基工程質量方面的應用效果，還要注意高度重視對實驗數據進行有效處理，包括數據的采集、分析及應用管理等，力求最大程度提高實驗數據處理的有效性。例如，試驗檢測人員需要嚴格依據規定的數據記錄方式及流程來高效地記錄相關的試驗數據，保證這些數據獲取的公正性、詳細性及公平性，這樣可以為后續公路路基工程質量評估提供必要依據。

6 結語

綜上所述，公路路基工程試驗檢測方法眾多，包括灌砂法、地基系數檢測法、探地雷法與動態載荷試驗檢測方法等，并且不同試驗檢測方法的應用特點各不相同，實際應用中必須要注意嚴控試驗取樣流程，規范試驗設備操作和加強試驗數據處理，但是還要注意有效提升相關試驗檢測人員的工作素質，保證他們可以順利參與到相關試驗檢測方法的應用實踐中來，保證各項試驗檢測操作的規范性及準確性，這樣才能不斷改善公路路基工程試驗檢測的效果。

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