道路橋梁工程地基試驗檢測方法研究

李泰睿、彭威

（中國建筑科學研究院有限公司，北京 101211）

0 引言

在我國交通體系中，道路橋梁工程作為基礎設施，可為區域交流提供良好條件，促進區域社會經濟穩定發展。因此，在道路橋梁施工中，施工單位必須嚴格依據相關法律規范以及規章制度，重點加強地基結構的質量控制。很多道路橋梁施工場地地質條件復雜，施工難度較大，通過應用先進的試驗檢測方法，能夠對地基結構的施工質量進行檢測和評估，避免存在質量安全隱患對道路橋梁施工造成不良影響。

1 道路橋梁工程地基試驗檢測的特征

1.1 全面性

在道路橋梁地基結構施工前，需對施工現場進行勘測分析，并做好完善的施工準備，了解項目建設要求。通過對地基進行試驗檢測，可獲得完善的數據信息，為地基結構的施工質量控制提供可靠依據，促進道路橋梁工程穩定發展。

1.2 及時性

道路橋梁工程基礎結構施工環節復雜，對于不同施工環節，均應加強試驗檢測。在保證上一施工環節沒有質量隱患后，方可開始后續施工。另外，還需制定施工路線方案，并據此進行試驗檢測，如果發現質量隱患，應當及時上報，并采取有效的質控措施，改進施工方法。

1.3 安全性

在道路橋梁工程地基結構試驗檢測中，應制定完善的試驗操作流程以及基本準則，對試驗檢測中的各類設備進行檢查，判斷是否存在安全隱患，根據相關規范開展試驗檢測。

1.4 準確性

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，必須保證試驗檢測的規范性，廣泛收集整理試驗檢測的各類數據，并做好匯總分析，保證檢測所得數據的準確性和可靠性。

2 道路橋梁工程地基試驗檢測的技術方法

2.1 探地雷達法

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，探地雷達技術的應用比較常見，應用范圍廣泛。如果道路橋梁建設區域處于復雜地段，如高填方地基，則可應用探地雷達技術進行試驗檢測。首先，對施工現場進行勘查分析，合理布置探地雷達檢測設備，對電磁波反射程度進行檢測分析，據此即可確定地基結構深度。在探地雷達檢測過程中，如果一組波出現紊亂問題，或者探測所得結果與拋物線形態類似，則說明在地基施工中已出現質量問題，比如空洞、回填不實等等。在對地基壓實度進行檢測時，通過應用探地雷達技術，很難獲得準確性比較高的數據，一般僅可對地基結構疏密程度進行檢測分析，因此，還需加強探地雷達技術創新，充分發揮其在地基結構壓實度檢測中的重要作用。

2.2 地基系數檢測法

在道路橋梁施工中，地基是十分重要的基礎結構，只有加強地基的質量控制，才能夠有效延長道路橋梁的使用年限。隨著道路橋梁運營年限不斷增加，在車輛載重的影響下，可能造成路面結構損壞，導致地基結構出現質量問題，如果沒有及時采取有效的試驗檢測技術和修補措施，則會導致地基結構產生裂縫，同時還會造成地基深陷等各類問題，甚至引發嚴重的交通事故。對此，可利用地基系數檢測法，對地基結構的承受能力、硬度進行檢測。在具體的檢測過程中，檢測地基系數的設備應與地面保持平行，支架采用水平擺放方式。當檢測設備安裝完成后，即可讓車輛行駛通過，對車輛通過時地面所承受的壓力進行檢測分析，了解地基荷載力度。

2.3 灌砂法

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，灌砂法的應用比較常見，其主要作用是對地基的堅硬度進行檢測。灌砂法的應用方式簡單，對于現場檢測人員的專業技術水平、實際操作能力的要求比較低，同時檢測性能好，變化波動比較小。但是，灌砂法也存在一定的弊端，在檢測完成后，要求檢測人員進行合理預估判斷。在灌砂法的實際應用中，首先需在施工現場挖掘坑洞，對土壤的含水量進行檢測。在坑洞中注入砂粒，在此過程中，可將砂灌注在砂桶中，然后將砂粒倒入坑洞中，直至加滿坑洞，并進行測量。采用灌砂法對地基進行試驗檢測，了解地基結構的堅硬度、內部含水量、密度等。

2.4 動態載荷試驗檢測法

在動態載荷試驗檢測過程中，可采用一定質量的落錘，從一定高度自由下落，在承載板、阻尼裝置的作用下，對地基產生沖擊作用，導致地基結構沉陷。在試驗檢測中，可對車輛行駛過程中對于地基結構所產生的沖擊進行檢測分析，同時對地基垂直變形量進行檢測，對地基動態變形模量進行計算。在道路橋梁工程地基試驗檢測中，動態載荷試驗檢測法的應用比較常見，如對于道路橋梁工程邊坡、過渡段，均可應用這一試驗檢測方法，操作方式簡單，測試速度快，應用優勢顯著。

2.5 環刀試驗檢測法

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，灌砂法的應用范圍廣泛，但是也具有一定的局限性，可利用環刀試驗檢測法。但是，如果地基結構比較松散，則無法應用環刀試驗檢測法。在檢測過程中，首先需稱量環刀的質量，并對環刀的容積進行檢測。在取樣完成后，根據公式進行計算，最終獲得檢測結果。但是，環刀試驗檢測法的應用方式比較復雜，同時對于檢測人員的專業技術水平要求比較高，如果插刀力度以及深度不足，則環刀無法插入地基，檢測時間比較長，同時，在檢測過程中還可能會出現水分蒸發問題，進而造成地基土壤密度發生變化，對檢測結果準確性造成不良影響。除此以外，在環刀試驗檢測法的實際應用中，如果環刀的穩定性比較差，則可能會出現用力不合理問題，在檢測過程中受到阻力影響，導致檢測效率降低。

3 道路橋梁工程地基試驗檢測的工作要點

3.1 嚴格試驗檢測取樣

為保證道路橋梁工程地基試驗檢測工作能夠順利開展，要求檢測人員積極學習專業技術，掌握地基試驗檢測的相關規范，并據此開展地基試驗檢測工作。在取樣過程中，選擇具有代表性的樣本，并選用適宜的檢測技術和方法，確保能夠獲得完善、準確的試驗檢測數據。通過對各類數據進行全面細致的分析，掌握地基質量的實際情況。

3.2 遵循儀器設備操作規范，合理選擇檢測技術

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，可選擇應用多種技術，同時還應推廣應用功能完善的儀器設備。因此，相關試驗檢測單位應當根據地基試驗檢測要求購置先進的檢測儀器和設備，確保試驗檢測工作能夠順利完成。另外，隨著各類試驗檢測設備使用年限的增加，同時在各類因素影響下可能出現質量隱患，因此，需定期對地基試驗檢測中所應用的各類儀器設備進行維護和保養，及時發現各類安全隱患、質量隱患，并采取有效的控制措施，確保其能夠在地基試驗檢測中發揮重要作用，同時保證試驗檢測所得結果的準確性和可靠性，為地基質量控制提供可靠依據。

3.3 提高工作人員綜合技能

在道路橋梁工程地基試驗檢測中，對于檢測人員專業技術水平的要求比較高。因此，相關單位應定期組織試驗檢測人員參加專業技術培訓，掌握地基試驗檢測的各項技術，了解不同儀器設備的應用方式，在日常工作中積累工作經驗。除此以外，施工單位還應引入優秀的技術人才，組建專業的人才隊伍，保證地基試驗檢測工作能夠順利開展。

4 道路橋梁工程地基試驗檢測方法的應用

4.1 案例概述

選擇某道路工程作為研究對象，對地基試驗檢測方法進行詳細探究。在該道路工程某路段試驗檢測中，包含橋梁工程、涵洞工程，地基結構填筑厚度為22cm。在地基結構施工中，需根據工程項目質量控制要求、施工區域地質條件等選擇適宜的填方施工材料。綜合考慮地基施工要求以及地基試驗檢測技術現狀，選用灌砂法進行試驗檢測。

4.2 檢測方案

為了保證地基試驗檢測能夠順利開展，同時保證試驗檢測結果的準確性和可靠性，不僅可應用灌砂法，同時還可利用篩分修正技術，對地基結構密實度進行檢測。確定檢測區段后，在混合料檢測中，可利用篩分法，首先進行篩分處理，然后再選擇粒徑5.0mm 標準對混合料進行篩選。篩選完成后，如果顆粒在標準以上，則需對含石率、最大干容重對應曲線進行分析。壓實度可根據以下公式進行計算：

4.3 技術方案

在地基試驗檢測中，相關部門應制定地基試驗檢測的技術方案，對于試驗所得結果進行匯總分析。另外，檢測單位應當根據地基試驗檢測需要以及施工現場實際情況選擇適宜的檢測項目，并上報和審核。在確定地基試驗檢測方案后，根據相關部門對于地基試驗檢測工作的規定制定檢測技術方案。在地基試驗檢測過程中，根據檢測方法的應用要求選擇適宜的儀器設備。開展試驗檢測前，對各類儀器設備進行安全、質量檢查，保證儀器設備的使用性能能夠滿足地基試驗檢測的實際需要。嚴格依據地基試驗檢測技術方案開展檢測工作，確保能夠順利獲取檢測結果，并對各項結果進行匯總和統計分析，并及時上報相關部門。

4.4 檢測步驟

在對地基結構密實度進行檢測時采用灌砂法，要求根據灌砂法的應用方式和關鍵步驟，對檢測工作中的各個環節進行質量控制。其一，在確定被檢測區域后，選擇具有代表性的表面，確保所選表面的面積大于基板的面積。同時，在檢測前還需做好清理工作。將基板放置在表面上，沿基板的孔進行鑿洞施工。在鑿洞過程中，應當及時采集試樣，并做好保存管理，禁止丟棄開鑿出的試樣。在材料鑿松后，應當及時收集和保存管理。試洞深度和碾壓層厚度必須保持相同。在鑿洞完成后，對試樣袋材料質量進行稱重，稱量結果誤差要求控制在1g 以內。在對試樣的總質量進行計算時，應當注意扣除塑料袋的質量。其二，檢測前所收集的試樣比較多，應當選擇具有代表性的樣品，再將其放置在鋁盒中，應用酒精燃燒法對樣品的含水量進行檢測。其三，將灌砂筒放置在試洞上，再將砂灌滿灌砂筒。灌砂筒下口必須與試洞保持對齊，然后打開灌砂筒的開關，使砂能夠自由下落，并進入試洞口。在此過程中，如果灌砂筒中的砂無法繼續下落，則可關閉開關，并取走灌砂筒。對灌砂筒中剩余的砂的質量進行稱量，稱量結果誤差應當控制在1g 以內。其四，密實度可根據公式（1）進行計算，所得結果見表1。

表1 試驗檢測結果

4.5 檢測總結

4.5.1 做好檢測前準備工作

在該道路工程地基試驗檢測中，采用灌砂法。試驗檢測前，需做好完善的準備工作，對檢測人員進行技術培訓，使其能夠掌握灌砂法的應用要點，并準備試驗檢測中所需應用的各類設備和材料。另外，還需應用自檢系統，選擇專業的檢測人員，對試驗檢測中所需應用的各類儀器和設備的數量、性能等進行全面細致的檢查。在地基試驗檢測中，所需應用的儀器設備比較簡單，包括灌砂筒以及烘箱。在地基含水量檢測中，如果沒有準備烘干筒，則需上報相關單位，在獲得批準后應用酒精法對含水量進行檢測。主要原因在于，應用酒精法可燒除土壤中的有機質，因此可能造成檢測結果產生偏差。

4.5.2 檢測要點質量控制

在利用灌砂法對地基進行試驗檢測時，必須加強檢測要點控制。一是合理選擇試洞位置。在檢測點位置選擇中，需對薄弱點進行重點檢測。該工程結構比較復雜，在地基結構施工中，中間部位壓實度比較高，而路緣的壓實度比較低。另外，對于施工通道的交叉區域、涵臺背等區域，也需進行重點檢測。只有對薄弱點加強質量檢測，保證檢測結果的準確性和可靠性，才能夠避免檢測結果出現偏差。二是試洞深度控制。在試洞深度控制中，必須嚴格依據相關規定。如果試洞深度比較小，則可能造成檢測結果產生偏差，因此要求合理控制試洞深度。三是灌砂時間控制。在具體的試驗檢測過程中，很難對砂的流動情況進行仔細觀察。如果提前結束灌砂，則會導致砂含量減少，在壓實度檢測完成后，所得結果往往偏大。對此，應當對邊緣位置進行仔細觀察，當標準砂無法流動后，持續觀察15s，再停止灌砂。四是避免應用紗巾。為了提升淘砂的便捷性，部分檢測人員將紗巾放置在試洞中，而紗巾具有一定的體積。因此，砂灌入量比較少，可能對測量結果造成不良影響，應當盡量避免使用紗巾。

5 結語

綜上所述，對道路橋梁工程地基試驗檢測技術進行了詳細探究。在道路橋梁工程施工中，加強地基質量控制十分重要，對此，必須提升對于地基試驗檢測的重視度。地基試驗檢測技術類型比較多，常見有探地雷達法、地基系數檢測法、灌砂法、動態載荷試驗檢測法以及環刀試驗檢測法。在地基檢測中，應當根據工程項目的實際情況選擇適宜的技術類型，并制定完善的試驗檢測技術方案，對不同檢測環節加強質量控制，保證地基試驗檢測工作能夠順利完成，同時確保檢測結果的準確性和可靠性。