水穩(wěn)基層壓實度檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

王金娜 袁海

摘要：壓實度的檢測是保證水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文通過國內(nèi)外文獻調(diào)研，對比分析了水穩(wěn)基層壓實度傳統(tǒng)檢測方法灌砂法（水袋法）和核子密度儀法的工作原理、適用條件與存在的不足，結(jié)合目前智能壓實技術(shù)研究進展情況，闡述了壓實度實時檢測技術(shù)在水穩(wěn)基層中的應(yīng)用與需要解決的關(guān)鍵問題，以及路面雷達檢測技術(shù)用于水穩(wěn)基層壓實度檢測的可行性。

關(guān)鍵詞：道路工程；水穩(wěn)層；壓實度；檢測方法

1影響因素以及相關(guān)控制檢測方法

1.1 含水量

作為土體的重要物理指標之一，土壤的含水量能夠?qū)⑼馏w本身的一些性能客觀的反映出來，含水量的變化同時也會引起土體的各項力學性能發(fā)生相應(yīng)的變化，因此將土壤含水率控制在一個較為合理的范圍之內(nèi)是非常重要的，含水率不僅可以作為檢驗土壤干密度以及孔隙率等指標的重要依據(jù)，同時也是能夠保證路基壓實度標準的關(guān)鍵。因此在路基施工的取土料場選定的階段，首先應(yīng)該測定的是該料場土體的最佳含水率，確定最佳含水率的目的是為了能夠更好的對施工過程提供指導(dǎo)和依據(jù)，高于最佳含水率的土體需要進行晾曬等處理以降低其含水率，低于最佳含水率的土體應(yīng)該進行灑水提高含水率。如果是施工地點處于水源緊缺或者取水不便的地方，為了壓實度的達標也應(yīng)進行便利的壓實操作。

綜上所述，如果壓實工作的功率是固定的，土壤的干密度會隨著土壤含水量的變化，干密度的變化的程度在當含水量高于+2%時更加明顯。從這個問題可以看出，如果壓實處于最佳含水量+2%的條件下進行相關(guān)的壓實工作，此時壓實效果非常好。

1.2 壓實機械與壓實厚度

如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些時，碾壓機具的性能就要和碾壓層自身的厚度相協(xié)調(diào)適應(yīng)。低功率的碾壓機因為受到功率大小的限制，因此分層太厚的話會導(dǎo)致能量無法傳遞到分層的底部位置，導(dǎo)致出現(xiàn)壓實不到位的情況。只有分層表面部分受壓，深處的密實度就會達不到相關(guān)要求，結(jié)構(gòu)層次會變得很松散從而增加了事故發(fā)生的可能性。因此選用的碾壓機具不同時，碾壓的厚度應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的碾壓實驗以及壓實度的分層測定來進行確定，施工經(jīng)驗顯示在施工設(shè)備都滿足條件的情況下30cm是最為經(jīng)濟的松鋪厚度。同時大量的實際施工經(jīng)驗也能證明最小松鋪的厚度是能夠進行控制的，保持在8mm～12mm的厚度為宜。

1.3 碾壓速度以及碾壓遍數(shù)

路基碾壓時碾壓機具的速度也是影響路基壓實度的一個因素，碾壓相同遍數(shù)的情況下，由于振動壓路機都應(yīng)有相同的振動頻率，因此行駛速率越低的壓路機碾壓輪夯砸點之間相距的距離就更小，這樣就會導(dǎo)致碾壓輪夯砸在單位面積內(nèi)的進砸點間距過大，單位面積之內(nèi)的壓實功就會很小。因此為了避免這種情況的發(fā)生，在進行正式的碾壓之前應(yīng)該根據(jù)實際施工情況對相應(yīng)路段進行鋪筑實驗，以便選定出合適的碾壓值和碾壓遍數(shù)，更好地指導(dǎo)施工的進行。

2現(xiàn)場檢測路基壓實度的方法

2.1 灌砂法

灌砂法是一種較為標準的檢測路面壓實度的方法，但是使用范圍有一定的局限性，無法在填石路堤等存在大空洞的情況下使用這種方法進行檢測。這種方法的操作過程如下：首先由相關(guān)人員使用粒徑在0.3mm～0.6mm亦或是粒徑在0.25mm～0.50mm挑選出均勻的細砂，在指定的位置進行自由下落，在單位重量不變的情況下測量試洞的容積，此時相關(guān)人員也要集料含水率來測算出試件的干密度。灌砂法作為當前規(guī)范中認可并使用的一種主要的檢測手段，在相關(guān)領(lǐng)域和實際工程測驗中擁有較高的認可度。這個方法看起來比較簡單，在實際的操作過程中會由于稱量次數(shù)的增加而增加不準確的因素，因此實際操作過程中需要相關(guān)操作人員認真學習和掌握相關(guān)規(guī)范從而提高每一步操作的規(guī)范性，盡可能的減少誤差的產(chǎn)生，達到較為精準的效果。

2.2 環(huán)刀法

環(huán)刀法一般情況下針對的范圍主要是不含骨料的粘性土，細粒土以及無機結(jié)合料細粒土等土壤類型的壓實度測試，這種檢測方法也是比較常見的一種。環(huán)刀的容積一般是在200cm3，高度在5cm上下，采用這種方法測出來的土壤壓實度實質(zhì)上是環(huán)刀中的土樣的平均密度值，實際土體的密度是自下而上縮減的，下層土體的密度相對較大，采用環(huán)刀法測得的結(jié)果也會相對較大，上層土體的密度相對較小，在下層進行取樣測量得到的數(shù)值會比較小。

因此相關(guān)人員在用環(huán)刀法進行土體密實度的測量時不管在土體的上中下哪一部位進行取樣測量都會出現(xiàn)不準確的情況，另一方面因為環(huán)刀的體積不大會對土壤承重時產(chǎn)生誤差，因此環(huán)刀的體積和重量也需要引起重視。還有一種引起量測不準確的情況就是酒精燃燒法會使得土壤中的很多有機物被破壞掉，導(dǎo)致檢測結(jié)果和實際值有所出入，此時為了保證密度值的準確可以考慮用烘干法代替酒精燃燒法。

2.3路面雷達檢測技術(shù)

路面雷達作為一種高效快速、連續(xù)無損的路面檢測設(shè)備，其應(yīng)用技術(shù)自20世紀80年代以來一直是國內(nèi)外研究人員研究的熱門課題。路面雷達測定路面結(jié)構(gòu)層壓實度工作原理是：通過確定結(jié)構(gòu)層介電常數(shù)與密度、壓實度之間的關(guān)系得到各結(jié)構(gòu)層的密度以及壓實度。

對于水穩(wěn)基層介質(zhì)來說，要采用路面雷達檢測其壓實度，需要找到一種水穩(wěn)基層介電常數(shù)與壓實度的關(guān)系和路面雷達數(shù)據(jù)識別方法。目前，針對路面雷達檢測壓實度的相關(guān)研究還在深入研究，由于路面雷達技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水穩(wěn)層壓實度的無損檢測，因此路面雷達對水穩(wěn)層壓實度檢測具有廣闊的發(fā)展前景。

3壓實度檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著國家對道路施工質(zhì)量要求的提高，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)已經(jīng)很難滿足實際工程施工質(zhì)量控制的需要，水穩(wěn)壓實度檢測技術(shù)向智能控制方向發(fā)展已經(jīng)成為必然。壓實過程中壓實度的在線預(yù)測評價是目前智能壓實過程中的發(fā)展方向，通過壓實度的在線預(yù)測評價，提出更加高效的壓實工藝，從而提高壓實作用中的質(zhì)量以及效率。我國公路交通事業(yè)在飛速的發(fā)展，研制出能夠適應(yīng)這一發(fā)展的智能壓路機是當前壓實技術(shù)與壓實機械領(lǐng)域所要達到的一個重要研究目標。

4 結(jié)語

綜上所述，壓實效果的主要有土壤的含水率，壓實機械和壓實厚度，碾壓速度和碾壓遍數(shù)等因素，土壤壓實度的檢測可以用灌砂法和環(huán)刀法來進行，實際的路基路面施工過程當中，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該學會結(jié)合理論知識和實際情況來進行試驗路段的相關(guān)指標檢測等工作，這樣才能得到較為精確的數(shù)據(jù)來對實際施工進行指導(dǎo)，同時保證土體壓實度能夠滿足要求，從而保證工程質(zhì)量能夠達標。

參考文獻：

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（作者單位：大連翔宇建設(shè)工程檢測有限公司）