淺談市政道路路基壓實度的檢測技術

張鵬

湖北建夷檢驗檢測中心有限公司 湖北宜昌 443000

隨著省內城市市政主干道施工技術的不斷發(fā)展和提升，為了滿足省內部分城市的城市化進程對市政道路建設的需求，必須進一步夯實新建及既有公路工程建設項目的各項指標檢測能力和效率。以省內某中型城市市政道路為例，由于修建年代參差不齊，在長期車輛荷載和外部不良環(huán)境的耦合作用下，導致市政道路出現了不同程度的病害，主要表現在瀝青路面開裂、路面平整度下降、車轍嚴重及鼓包和局部不均勻沉降等問題，嚴重削弱了城市市政道路的服役年限和各項運營指標。以市政道路檢測為例，壓實度指標是路基檢測的關鍵環(huán)節(jié)之一，是反應路基承載能力和服役性能的重要指標，市政道路的壓實度指標和路面的服役性能呈現出明顯的正相關關系。結合最新的《公路路基路面現場測試規(guī)程》，可以將現行的路基壓實度現場檢測技術分為傳統(tǒng)檢測技術和新型現代檢測技術，本文特對以上檢測技術進行詳細分析和闡述[1]。

1 傳統(tǒng)市政道路路基壓實度檢測技術分析

1.1 灌砂檢測技術

灌砂法檢測是借助分布均勻的砂以替換試驗孔內的對應體積，灌砂法憑借低廉的檢測成本被廣泛應用在市政道路的路基檢測實踐中，目前省內大部分的市政道路依舊使用灌砂法作為主要的壓實度檢測技術。但是，灌砂檢測技術的缺陷在于灌砂法測試必須使用大量的路基填筑砂石，且需要反復承重，現場檢測效率較低。在使用灌砂法測試市政道路路基壓實度指標時，必須保證以下內容滿足相關規(guī)范要求，若路基填筑級配碎石的最小粒徑值小于15mm時，且路基層測定厚度不大于15cm時，應使用孔徑為100mm的小型灌砂筒進行現場試驗；若路基填筑級配碎石的最小粒徑值不小于15mm，且不大于40mm時，路基填筑層的單層厚度值大于15cm，且小于等于20cm時，可以使用孔徑為150mm的大型灌砂筒現場測試。在具體測試過程中，必須保證試驗樣品的干燥性，保證砂石的松鋪密度值處于正常范圍內，測試位置應保持水平，為了滿足水平要求，應將灌砂筒置于平板上，并測定粗糙表面使用的砂石樣本，若測試位置的地面平整度滿足要求，則可以省去該流程[2]。

1.2 環(huán)刀檢測技術

環(huán)刀檢測技術也是一種傳統(tǒng)的現場壓實度測試技術，使用環(huán)刀法測定的路基土體壓實度是環(huán)刀內的土體樣本對應深度范圍內的壓實度均值，由于市政道路壓實度檢測現場使用的環(huán)形刀具的凈深較小，因此，測定的壓實度指標無法代替對應位置深層路基土體的真實壓實度，測定的壓實度均值具有明顯的局限性。由于市政道路路基結構的壓實度從上至下依次下降，若環(huán)刀取土位于路基上部，則測定的壓實度指標均值明顯大于真實壓實度指標；反之，環(huán)刀取土位于路基下部，則測定的壓實度指標明顯低于真實的壓實度指標。綜上，使用環(huán)刀法測定路基壓實度指標時，應該選用密度能代替相應的壓實度均值。但在檢測現場，使用環(huán)刀測定壓實路基層中部的土體難度較大，一般不適合大范圍的路基壓實度現場測定。經現場試驗，采用環(huán)刀法和灌砂法得到的路基壓實度指標基本一致。

2 新型市政道路路基壓實度檢測技術分析

2.1 核子密度儀檢測技術

核子密度檢測技術主要是借助核子密度儀，借組會微量元素的放射性測定路面材料的密度值和天然含水率，核子密度儀檢測效率高，單一測定點位的測試時間不大于2min。核子密度檢測技術適用于各種類型的市政道路材料的壓實度及天然含水率的測定，但是，核子密度儀放射出的射線對人體容易造成輻射傷害，如果使用穿透式測試儀，必須另外配套相應的鉆孔儀器，在鉆孔階段容易破壞孔洞側壁，直接影響測試的精準性。以市政道路路基工程壓實度檢測為例，采用核子密度儀測定的壓實度指標不能最為最終的壓實度控制標標準，僅視為路基施工質量的一般性參考，基于核子密度儀的測定原理，在粉煤灰、粘性土層中均存在著大量的不以水形式存在的氫元素，直接干擾了檢測結果，導致核子密度儀測定結果普遍大于傳統(tǒng)檢測技術獲取的結果，因此，在使用核子密度儀檢測時，必須先使用傳統(tǒng)檢測技術作為標定標準，明確相應的偏差情況，以保證核子密度儀檢測指標的準確性[3]。

2.2 瑞雷波檢測技術

瑞雷波檢測技術是目前市政公路路基壓實度檢測領域最先進的檢測技術之一，瑞雷波是一種能夠沿著介質材料表面自由傳播的彈性波形，其主要能力集中在半波長范圍內，在點源激振作用下，瑞雷波的能力超過了總體能量值的2/3以上。在市政道路路基壓實度檢測過程中，路基土層的彈性模量值與路基層深度存在動態(tài)相關關系，瑞波波速也隨之改變，在路基土層中，瑞波傳播具備明顯的離散性特點。借助瑞波傳播波速和路基土層密實度之間的相關關系，建立相應的定量函數關系，實現路基層壓實度指標的量化評價。采用瑞波檢測技術不需要任何土方工程，對路基土層的整體性不會造成破壞，是一種非常高效的無損檢測技術。在具體測試過程中，測點應盡可能布設在道路中心線兩端1.5-2m范圍內，對稱測點連線間距值以3-4m為宜，相同測點間距值應控制在1.5m以內，相臨近測試點應交叉布設，為了剔除數據離散性引起的測試誤差，相同測試位置應至少重復測試3次以上，并剔除離散值，測試結果應以合理值均值最為最終測定結果。

3 結語

本文以省內市政道路壓實度檢測現狀為研究背景，詳細分析了目前主流的檢測技術，分析了不同檢測技術的優(yōu)劣勢，擬為后續(xù)省內市政工程道路路基壓實度快速高效檢測提供借鑒。