市政道路路基壓實度的檢測方法及控制措施探究

屈俊云 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

0 引言

在投入使用后，市政道理路基和路面會承受非常大的壓力，在這種情況下，確保市政道路施工質(zhì)量，成為了延長道路使用壽命的關鍵。而路基壓實度與施工質(zhì)量存在密切的關聯(lián)，要求施工單位采取有效的措施，對路基壓實度進行控制，以提升壓實度，從而增強路基承載力。因此對此項課題進行研究，其意義十分重大。

1 市政道路路基壓實度的檢測方法

市政道路路基壓實度的檢測方法有如下幾種。

1.1 環(huán)刀法

環(huán)刀法屬于傳統(tǒng)的路基壓實度檢測方法，這種方法的應用范圍較為廣泛，對環(huán)刀法進行合理應用，可以取得良好的檢測效果。與環(huán)刀法相對應的環(huán)刀，其容積為200cm3，而高度不得低于5cm，值得注意的是，深度范圍內(nèi)密度的平均值一般等同于檢測所得環(huán)刀內(nèi)的密度。工作人員在應用環(huán)刀法的過程中，需要將環(huán)刀標號作為重點關注內(nèi)容，并結(jié)合實際情況，選擇環(huán)刀的規(guī)格，同時，確保測點的隨機性。此外，測點土質(zhì)必須與實際土質(zhì)相同[1]。

1.2 灌砂法

灌砂法作為應用頻率最高的檢測方法，其檢測原理為利用均勻顆粒砂子，對相同體積的測洞進行置換，應用結(jié)果表明，這種方法在檢測市政道路路基時，適用性較強，可以對任意土質(zhì)和路面材料的密度進行檢測。值得注意的是，應用這種檢測方法，在攜帶砂的同時，還要提前稱量砂的重量，以此來保證檢測結(jié)果的準確性。在量砂時，工作人員必須遵守規(guī)范，如果所攜帶的砂需要重復使用，在使用前應烘干處理，在更換砂時，不僅要明確密度，還要完成對地表的處理，同時將碾壓層厚度看作成檢測厚度。

1.3 落錘法

落錘法的全稱為落錘頻譜式快速測定儀法，檢測工具包括落錘和傳感器，錘子在沖擊土體的同時，土體會對落錘產(chǎn)生反彈力，將反彈力作為依據(jù)，同時利用傳感器檢測土體中含水量的響應值，在分析這個值后，即可實現(xiàn)對路基壓實度的準確檢測。在檢測過程中，土地所產(chǎn)生的反彈力與路基壓實密度存在正比關系，簡言之，就是反彈力越大，路面壓實度越高。這種方法屬于無損檢測方法，無需挖坑，并且儀器較小，容易攜帶。

2 檢測市政道路路基壓實度的控制要點

上文介紹了3種檢測市政道路路基壓實度的方法，分別為環(huán)刀測試法、灌砂測試法和落錘法，接下來，筆者結(jié)合最新的規(guī)范，以環(huán)刀測試法和管砂測試法為例，對市政道路路基壓實度的檢測控制要點進行分析。

2.1 環(huán)刀測試壓實度方法的控制要點

通過上述分析可知，這種方法屬于傳統(tǒng)且常用的檢測方法，在應用這種方法檢測市政道路路基壓實度時，應注意以下方面的控制要點。

2.1.1 明確適用范圍

這種檢測方法僅適用于現(xiàn)場細粒土和齡期不超過2d的無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土結(jié)構(gòu)密度的測試，并在此基礎上，對施工壓實度進行計算，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)層壓實質(zhì)量的準確評價。建議檢測人員應用壓刀法之前，對施工現(xiàn)場的實際情況進行考慮，以發(fā)揮出這種檢測方法的應用效果[2]。

2.1.2 儀具和材料技術

以人工取土器為例，如圖1所示。除環(huán)刀之外，還包括擊定捶系統(tǒng)，環(huán)蓋和定向筒。在選擇過程中，檢測人員需要控制環(huán)刀的尺寸，確保其內(nèi)徑處在6cm～8cm的范圍內(nèi)；高度為2cm～5.4cm；壁厚為1.5mm～2mm。

圖1 人工取土器

2.1.3 檢測方法和步驟

環(huán)刀法的檢測方法和步驟如下所述。

①通過擊實試驗的方式，檢測結(jié)構(gòu)層的填料，在檢測后獲取最大干密度和含水率。

②在檢測現(xiàn)場，完成平行試驗測點的選擇，確保所選點位處在相鄰兩處之間。

③如果采取人工取土的方式，則檢測步驟如下所述：第一，清理環(huán)刀，并稱取環(huán)刀質(zhì)量，其誤差不得超過±0.1g。與此同時，還要對檢測現(xiàn)場進行清掃，且清掃面積不得小于30cm×30cm，如果表面存在浮動和不平整的部分，需及時鏟平；第二，在鏟平的地面上對定向筒齒釘進行固定，然后在定向筒內(nèi)放置環(huán)蓋和環(huán)刀，最后使定向筒與地面保持垂直。此外，還要使導桿與地面保持垂直，并利用取土器使環(huán)刀深入到壓實層之中。為確保評價結(jié)果的準確性，環(huán)刀中部的深度應該為壓實層厚度的1/2；第三，將擊實錘和定向筒去掉，然后挖出環(huán)刀和試樣。第四，在取下環(huán)蓋時，必須控制力度，同時應用修土刀沿著邊緣削去環(huán)刀兩側(cè)的余土，然后使用直尺進行測試和修平；第五，做好環(huán)刀外壁的清理，使用天平稱量環(huán)刀，誤差不得超過±0.1g；第六，在環(huán)刀中取出試樣，且保證試樣重量≥100g，對其含水率進行測試。在測試含水率時，需要將《公路土工試驗規(guī)程》（JTG E40-2007）的有關規(guī)定作為依據(jù)[3]。

2.1.4 數(shù)據(jù)處理

在上述公式中，試樣的濕密度由P表示；環(huán)刀或取芯套筒和試樣合計質(zhì)量由M1表示；環(huán)刀或取芯套筒的質(zhì)量由M2表示；環(huán)刀直徑由d表示；環(huán)刀高度由h表示；試樣干密度由Pd表示；試樣含水率由ω表示。

2.2 挖坑灌砂測試壓實度方法控制要點

2.2.1 明確適用范圍

挖坑灌砂法的適用范圍包括現(xiàn)場測試基層或底基層、路基結(jié)構(gòu)和砂石路面。值得注意的是，這種方法在測試填石路堤時并不適用，究其原因，主要是填石路堤的空隙較大。

2.2.2 儀具和材料技術

灌砂法的設備主要為標定罐、灌砂筒和基板。灌砂筒的材質(zhì)、尺寸和型式如圖2所示。在選擇完成后，還要確保灌砂筒各項參數(shù)與規(guī)定相符。灌砂筒由多個部分構(gòu)成，分別為漏斗、儲砂筒和開關，其中開關位于漏斗頂端鐵板和筒底的中間位置。標定罐應該為金屬材質(zhì)，其型式與尺寸應該與規(guī)定相符。基板的材質(zhì)與標定罐相同，其形狀為方盤狀。在選擇灌砂筒之前，需要將填料粒徑和測試層厚度作為依據(jù)，在此基礎上，對灌砂筒尺寸進行明確。

此外，除上述幾種儀具之外，在檢測過程中所使用的儀具還包括玻璃板、試樣盤、鋁盒、電子秤、電子天平、量砂、溫度計、塑料桶等等，總之，檢測人員應依據(jù)最新的規(guī)范，做好各類儀具的選擇。

圖2 灌砂筒和標定罐的尺寸

2.2.3 檢測步驟

①檢測人員需要在測試現(xiàn)場，完成對基板的選擇，同時確保所選基板，在面積和平整度上與要求相符；

②在基板選擇完成后，將其置于平坦的表面。如果表面粗糙程度較高，需要工作人員在基板中孔上放置灌砂筒，同時確保灌砂筒中盛有量砂，并做好標記，明確基板的位置。然后將開關打開，使砂筒中的量砂向孔內(nèi)流入，直到灌砂筒內(nèi)的砂子不再流出為止。在關閉開關后，將灌砂筒取下，對筒內(nèi)余砂進行稱重，誤差不得超過1g。

③將基板取出，回收與雜質(zhì)混合的量砂，并完成表面的清理。

④在原處放置基板，并進行加固，然后在基板中間鑿洞。在鑿洞的同時，還要收集和存儲鑿洞后產(chǎn)生的材料，避免其內(nèi)部水分被蒸發(fā)。試洞的深度應該與測試層厚度相同。

⑤烘干和過篩回收的量砂，在放置24h之后，確保其與空氣濕度保持平衡，經(jīng)重新測試后方能繼續(xù)使用。

3 結(jié)論

綜上所述，在新時期背景下，人們對市政道路的質(zhì)量愈加重視，但就實際情況來看，國內(nèi)市政道路質(zhì)量問題不容忽視。因此，加強對市政道路路基壓實度的檢測尤為關鍵。以環(huán)刀檢測法和灌砂檢測法為對象，展開深入研究，有助于解決市政道路的質(zhì)量問題，并在此基礎上延長道路的使用壽命。