試析高速公路原材料及道路路基試驗檢測方法

李志芳

【摘要】對高速公路原材料與路基進行試驗檢測具有重要意義，可以全面控制原材料與路基質量，保障高速公路的順利施工，也有利于延長高速公路的使用壽命。在進行高速公路路基試驗檢測時，需要堅持預防為主、唯一標準的原則。同時，在原材料試驗檢測中應做好原材料取樣、水泥檢測、碎石與砂石檢測、混凝土檢測等方面的工作，在路基試驗檢測中需靈活應用灌砂法、地基系數檢測法等方法，全面掌握原材料與路基質量，提升高速公路的施工質量。

【關鍵詞】高速公路;原材料檢測;路基檢測

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.14.053

引言：

高速公路在人們日常出行與社會經濟發展中發揮著重要作用，其原材料質量與路基質量將影響交通出行的安全性與舒適性。為了降低高速公路建設出現安全事故的概率，提升高速公路的建設質量，應加強原材料檢測與路基檢測，確保原材料與路基的質量都符合要求。

1、高速公路、原材料與路基概述

1.1高速公路概述

高速公路指的是僅供汽車高速行駛的公路。從我國制定的《公路工程技術標準》來看，高速公路指的是專供汽車分向行駛、分車道行駛，控制出入的多車道公路[1]。高速公路的時速在80km-120km，每日交通量在15000輛小客車以上。相比于其他道路，高速公路的經濟效益較好，資金回收率比較高，且可以擴大人們的活動范圍，促進不同地區之間的經濟交流。從整體來看，高速公路的建設水平能夠展現出國家的綜合實力，因此需要從設計、建設、運維管理等各個方面入手提升高速公路的質量。

1.2原材料概述

原材料指的是生產某種產品的基本原料，主要包括兩種類型，分別是自然形態下的產品與加工產品。若詳細劃分可將原材料分為原料與材料，原料即自然產品，而材料即加工原料。原材料檢測指的是對原材料進行成分分析、測量、環境模擬測試以及無損傷檢測。原材料檢測主要包括結構材料檢測與功能材料檢測這兩種類型。在進行建筑材料檢測時，需要明確檢測試驗項目、進行取樣試樣、控制環境溫濕度、控制試驗誤差并對檢測數據進行分析。若想控制建筑材料質量需要做好材料進場前、進場時與進場后的質量控制工作。

1.3路基概述

道路路基即路面基礎，指的是經過開挖或填筑而形成的土工構筑物，主要是由本體、排水、防護、路堤、路塹等部分共同構成的[2]。進行路基施工主要是為路面鋪設與行車運營提供條件，同時在道路當中路基需要承受路面荷載與交通荷載，因此需要加強路基檢測，提高路基質量。

2、進行高速公路原材料試驗檢測的意義

2.1有利于控制原材料質量

對原材料進行試驗檢測可以幫助施工人員掌握原材料的性能、特點以及質量控制要點，也可以提升高速公路建設效果。因此，在進行原材料檢測時需要優化檢測流程，綜合分析檢測數據，明確原材料的質量情況，判斷原材料是否符合高速公路施工要求。

2.2有利于保障工程順利施工

在高速公路施工過程中，進行原材料試驗檢測可以明確原材料中的質量問題，通過有效措施減少施工損失，為工程順利施工提供保障。高速公路建設單位以及施工人員需要充分了解原材料試驗檢測技術，客觀分析原材料的質量情況，確保高速公路建設符合要求[3]。

2.3有利于延長高速公路的使用壽命

在建筑行業快速發展的過程中，人們對高速工程的要求越來越高。例如，近年來人們十分關注高速公路的建設質量。為了滿足人們的通行需求，高速公路建設單位應合理檢驗原材料質量，明確原材料的強度、硬度等各方面性能，從而選擇合適的施工材料，延長高速公路的使用壽命。

3、高速公路原材料與路基試驗檢測的原則

在進行高速公路原材料與路基試驗檢測時，建設單位需要堅持預防為主、唯一標準的原則。

3.1預防為主

高速公路建設會受到多種因素的影響，如環境因素、材料因素，在建設過程中需要科學控制各方面因素，從而完善高速公路建設。原材料質量與路基施工工藝將影響高速公路的整體質量，在建設前需要做好施工規劃工作，預判施工過程中可能會出現的問題并制定合理的預防措施[4]。簡單而言，建設單位應堅持預防為主的原則，及時進行原材料檢測與路基檢測，保障高速公路的建設質量。

3.2唯一標準

數據統計是原材料與路基試驗的關鍵環節，具有唯一性與標準性的特點，在進行試驗檢測時需要堅持唯一標準這一原則。在原材料與路基試驗檢測過程中，檢測人員應對檢測數據進行客觀分析，從而判斷原材料與路基質量，為高速公路建設決策的制定提供數據支持。同時，原材料與路基試驗檢測對檢測人員的要求相對較高，檢測人員應不斷提升自身素養，靈活應用先進方法分析原材料與路基的質量情況，增強試驗檢測結果的準確性。

4、高速公路原材料試驗檢測方法

原材料性能對高速公路建設質量有較大的影響，因此在施工前需要全面檢測原材料的性能與質量，確保所用材料符合要求。

4.1原材料取樣

高速公路建設對水泥材料的需求量較大，所以建設單位需要做好水泥材料的質量檢測與控制工作。在進行原材料試驗檢測時，檢測人員需要先進行原材料取樣。即在進行水泥材料試驗檢測前，檢測人員應科學開展水泥的取樣工作，綜合分析水泥的采購情況。在取樣過程中，檢測人員需隨機選取若干袋水泥材料并從中選取一定的樣本。例如，檢測人員可以從若干袋水泥材料中選取10kg水泥樣本進行檢測。在選取完樣本后，需要直接將樣本運輸至實驗室當中。其次，高速公路建設中也需要應用砂石材料，檢測人員可從砂石材料堆的不同位置選取一些樣本。在選取樣本時，檢測人員應保障樣本具有較高的代表性，并將樣本混合在一起[5]。此外，為了提升試驗檢測質量，檢測人員可以適當增加樣本數量與試驗次數。

4.2水泥試驗檢測

常見的水泥材料主要是由細砂、中砂或粗砂等成分構成，在高速公路建設過程中需要確保水泥材料具有較強的抗滲透性能與抗低溫性能。因此，在進行水泥試驗檢測時需要將重點放在水泥的質量檢測上，確保水泥質量符合要求，從而提升混凝土的質量。在水泥材料進入施工現場前，檢測人員需要對材料進行嚴格檢測。在檢測過程中若發現水泥強度下降的問題需及時分析原因，并做好相應的標記。存儲不當、質量問題等因素都可能導致水泥強度下降，需要針對本質原因選擇合適的處理方式，避免劣質水泥影響混凝土質量。

4.3碎石、砂石試驗檢測

砂石、碎石等材料的質量檢測也是原材料試驗檢測的重點。高速公路建設會應用到大量不同性質的砂石與碎石材料，在進行材料檢測時需要針對砂石與碎石的情況構建試驗檢測方案，明確試驗檢測標準。首先，檢測人員需要檢測砂石與碎石的粒徑是否符合要求。在正常情況下，可以將砂石與碎石的粒徑劃分為三種類型，分別是8mm-14mm、14mm-22.5mm與22.5mm-31.5mm（如圖1所示）[6]。而砂石的粒徑將影響高速公路的建設質量，檢測人員需對所用砂石與碎石的粒徑進行全面檢測。其次，需要根據砂石與碎石的細度模數判斷混凝土的配合比是否合理，在重新調整混凝土配合比后再對混凝土進行取樣檢測。此外，在云母試驗過程中，檢測人員應客觀分析砂石與云母的關系，若云母含量過高需要及時清除云母。

4.4混凝土檢測

在高速公路建設過程中，混凝土是至關重要的原材料，建設單位需做好混凝土的試驗檢測工作，判斷混凝土的配合比、性能是否滿足建設要求。混凝土試驗檢測的重點是質量檢測，即需要對混凝土的強度、坍落度等各個方面進行檢測。首先，需要檢測混凝土中砂石的細度。高速公路對混凝土的質量有較高的要求，需要檢測混凝土中的用砂含量是否在水泥材料總量的3%以內、砂石的細度是否在2.5以上。其次，高速公路路面應具備較強的耐磨性能與抗疲勞性能，所以需要檢測混凝土循環使用后的質量損失率是否在8%以內。此外，混凝土的配制會應用到碎石、卵石等材料，就需要檢測混凝土中是否含有雜物，否則將會影響高速公路的建設質量。

5、高速公路路基試驗檢測的方法

路基是高速公路的關鍵構成部分，主要包括面層施工、基層施工、墊層施工以及土基層施工（如圖2所示）。在進行路基施工時，需要控制內部土壤的空隙率，從而增強高速公路基礎結構的穩定性。在進行路基試驗檢測時，需要分析路基的剛性程度，判斷路基的承載能力是否滿足通車需求，優化高速公路的建設效果。

5.1灌砂法

灌砂法是常用的道路路基檢測方法，其檢測準確性較高。在應用灌砂法時會重點檢測路基的壓實程度，相比于核子密度儀法以及環刀法等傳統方法，灌砂法的優勢較為明顯。首先，灌砂法的操作方法較為簡單，且基本不會受到外界環境因素的影響，所測數值不會出現明顯的波動情況。其次，在應用灌砂法時，檢測人員需綜合分析地基土地的濕密度。即檢測人員需進行土樣抽測，通過土樣標準算法核算土樣的體積與質量，從而分析土地的濕密度。此外，檢測人員需要利用密度測定器、天平等設備進行檢測。雖然灌砂法的操作較為簡單，但在操作過程中如果出現失誤可能會造成較大的誤差，因此檢測人員需提升自身的檢測水平。

5.2地基系數檢測

高速公路在運行過程中會受到環境、負荷等因素的影響，所以路基可能會出現受損、變形的情況。在大多數情況下，若想增強路基的承載力與剛度，需要科學設置地基系數。為此，檢測人員需要進行地基系數檢測，判斷地基系數的合理性。在檢測過程中，檢測人員需要使檢測裝置的支架與底板處于水平狀態中，并利用配重較大的車輛進行檢測[7]。同時，可以先提升支撐反力，之后再緩慢加載。為了增強試驗荷載的穩定性，也需要應用千斤頂荷載進行輔助檢測，從而降低由地基沉降造成的卸載值。

5.3密實度檢測

若高速公路路基屬于填方路基，且路基的深度較大、檢測難度也比較大時，需要利用密實度檢測法進行檢測。密實度檢測的原理為：根據電磁波對不同厚度介質的響應情況分析路基的深度。在檢測過程中，若出現波組紊亂的情況，就可以初步判定為路基存在異常。之后，需要根據實際情況進行具體分析。

5.4壓實程度檢測

路基壓實程度是路基試驗檢測的重點。從實際情況來看，高速公路與一級公路的路床厚度應在0cm-80cm這個范圍內，且實際壓實程度需要超過標準壓實程度的96%。高速公路路面的路床高度需要在80cm-150cm之內，壓實程度需要超過標準壓實程度的49%。在進行路基壓實程度檢測時，檢測人員可以通過重型擊實試驗判斷路基的壓實程度。同時，檢測人員需重復進行多次試驗，從而得到試驗平均數值。為了增強最終結果的精準性，檢測人員可以對檢測數值進行降低處理，一般降低2%即可。例如，在對某高速公路的路基進行檢測時，檢測人員需明確檢測對象與檢測范圍，科學檢測路基結構的平整度與強度，并檢測路基在被碾壓時是否會出現車轍等情況。

6、高速公路原材料與路基試驗檢測問題與對策

6.1檢測問題

高速公路原材料與路基試驗檢測中存在諸多問題，嚴重降低了試驗檢測質量，無法為高速公路建設質量的提升奠定基礎。

（1）重視程度不足。很多高速公路建設單位更注重施工進度管理與施工安全管理，忽視了原材料與路基試驗檢測工作，沒有按照相關規定開展檢測工作。例如，部分施工單位沒有意識到原材料與路基試驗檢測工作的重要性，只是對原材料的合格證書等進行了檢測，沒有利用專業儀器設備進行質量檢測，無法及時發現原材料中的問題。

（2）缺乏完善的試驗檢測制度。制度在原材料與路基試驗檢測過程中占據著重要地位，可以為原材料與路基試驗檢測提供制度保障與科學依據。但部分建設單位并沒有意識到試驗檢測工作的重要性，所以沒有構建完善的原材料與路基試驗檢測制度。在社會經濟快速發展的過程中，原材料與路基試驗檢測設備、手段在不斷變化，傳統的試驗檢測制度已落后于檢測手段，無法為檢測工作的開展提供保障。但很多建設單位仍然采用傳統的試驗檢測制度甚至照搬其他企業的試驗檢測制度，導致試驗檢測制度完全不符合實際需求。

（3）缺乏完善的監督管理制度。原材料與路基試驗檢測工作中可能會出現各種問題，如取樣不合理、以次充好的問題，只有加強監督才能保障原材料與路基試驗檢測結果的客觀性與準確性。而部分建設單位對原材料與路基試驗檢測工作的重視程度不足，沒有加大對檢測工作的監督力度，導致試驗檢測中亂象頻生。

（4）缺乏專業的檢測人員。高速公路原材料與路基試驗檢測工作具有較強的專業性與復雜性，包括諸多環節，如取樣、檢測、數據分析等，所以對檢測人員的專業能力有較高的要求。但多數建設單位都缺乏專業的檢測人員以及完善的檢測設備，降低了試驗檢測工作的效率與質量。

6.2檢測對策

（1）樹立原材料與路基試驗檢測意識。意識對行為有指導作用，若想提升高速公路原材料與路基試驗檢測質量就需要樹立原材料與路基試驗檢測意識。高速公路建設單位應綜合分析原材料與路基試驗檢測的意義與必要性，明確原材料與路基試驗檢測的對象、范圍、方法、設備，為試驗檢測工作奠定基礎。同時，建設單位也需要做好宣傳工作，讓采購部門、施工部門、管理部門、項目部門等各個部門積極配合試驗檢測工作，從采購、進場、存儲、施工等各個方面入手全面開展試驗檢測工作。

（2）健全原材料與路基試驗檢測制度。在試驗檢測工作中，建設單位應制定完善的檢測制度，確保制度當中包括檢測流程、檢測項目、檢測標準等內容，加大對試驗檢測工作的指導力度。例如，原材料試驗檢測主要包括水泥檢測、細骨料檢測、粗骨料檢測等，而水泥檢測項目有細度、強度、凝結時間、安定性等;細骨料檢測項目有細度模數、含泥量、堅固性、云母含量、表觀密度、有機質含量、吸水率等。粗骨料檢測項目有含泥量、堅固性、壓碎指標值、容量等[8]。而路基檢測指標有平整度、壓實質量、幾何尺寸等。

（3）加大監督力度。監督工作是保障試驗檢測工作質量的關鍵手段，建設單位可以安排管理人員或監督人員開展試驗檢測的監督與抽檢工作，及時發現并處理檢測中的問題。

（4）構建一支專業的檢測隊伍。檢測人員是開展原材料與路基檢測工作的主體，只有不斷提高檢測人員的專業能力才能夠增強檢測結果的準確性。高速公路建設單位應通過有效措施提升檢測隊伍的專業水平，繼而提高檢測工作的效率與質量。首先，建設單位應高度重視原材料與路基試驗檢測工作，提高檢測人員的聘用門檻。建設單位可以通過提高薪資待遇等方式吸引高素質的檢測人員，提升檢測隊伍的整體水平，降低人員流動性。其次，建設單位需積極開展檢測人員培訓工作。現有的檢測人員具有一定的檢測經驗，了解具體的檢測流程，但檢測理念與所采用的檢測方法較為落后。建設單位便需要針對這些問題開展培訓工作，讓檢測人員掌握更全面的檢測標準、更先進的檢測手段。此外，建設單位應加強檢測人員考核，定期對檢測人員進行測試，并通過完善的獎懲制度調動檢測人員的積極性與主動性。

結語：

在高速公路建設過程中，原材料與路基檢測是重要的環節。為了規范高速公路施工行為，延長高速公路的使用壽命，建設單位應通過原材料取樣、水泥試驗檢測、碎石與砂石檢測等方式進行原材料檢測，并通過灌砂法、地基系數檢測、密實度檢測等方法進行路基檢測，從而增強高速公路的安全性與穩定性，提升后續交通出行的安全性。

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