公路工程路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法的研究

廖承松

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測(cè)中心有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550001)

1 公路工程路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法的意義

在整個(gè)公路的建設(shè)過程中，公路工程質(zhì)量主要由質(zhì)量檢測(cè)與控制人員所決定。如果在公路建設(shè)過程中，不注重整個(gè)工程的質(zhì)量檢測(cè)，很可能會(huì)造成整個(gè)公路工程的使用壽命降低，甚至?xí)谑褂眠^程中產(chǎn)生安全事故，造成人員傷亡。而對(duì)公路工程的質(zhì)量檢測(cè)主要集中在基壓實(shí)度檢測(cè)方面，基壓實(shí)度主要反映著公路路基的工程強(qiáng)度，工程強(qiáng)度太低的話會(huì)造成公路某些路段的開裂等問題。而基壓檢測(cè)則會(huì)直接檢測(cè)出公路工程的質(zhì)量，做好公路基壓檢測(cè)工作就可確保整個(gè)公路工程的質(zhì)量。所謂基壓檢測(cè)就是通過一定的方法對(duì)公路的路基和瀝青石子道路進(jìn)行壓力碾壓，通過所得到的基實(shí)密度在與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣本檢測(cè)的理論密度進(jìn)行對(duì)比，如果比對(duì)的結(jié)果誤差較高，就代表著這段道路工程的強(qiáng)度較低，需要重新進(jìn)行鋪設(shè)。我國(guó)檢測(cè)基壓的手段往往主要靠人工分段檢測(cè)，不但人工成本較高，還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，很可能會(huì)造成整個(gè)工期的延誤。當(dāng)前我國(guó)的基壓檢測(cè)則是采用自動(dòng)機(jī)械的方式進(jìn)行公路檢測(cè)，既保證了工作效率，也縮短了整個(gè)工程的建設(shè)時(shí)間也保障了整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量。

2 公路工程路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法的研究

2.1 灌沙法檢測(cè)基壓實(shí)度

灌砂法是一種常見的道路基壓檢測(cè)方法。具體的檢測(cè)方法是利用0.5～0.6 mm的或者0.2～0.5的沙土顆粒作為量砂進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)前，要預(yù)先在道路上鉆出孔洞，之后將沙土灌進(jìn)孔洞中，與其中的材料進(jìn)行交換，通過這種方式對(duì)道路基土的密度和壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。整個(gè)檢測(cè)方法只能檢測(cè)到整個(gè)基土碾壓中層的厚度，不能只對(duì)道路基土的上層和下層的沉積層進(jìn)行基壓檢測(cè)，這是灌砂法檢測(cè)手段的局限性。使用這種灌砂法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)檢測(cè)用砂土的和灌砂筒進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，這種處理方式較為復(fù)雜，因?yàn)楣嗌暗纳疃扰c砂粒存在著正比關(guān)系，其深度每加深2 cm，砂粒的密度就會(huì)下降1.5%。所以要想確保檢測(cè)后可以得到較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就需要對(duì)灌砂的深度進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，盡可能的降低其誤差概率。不但在灌砂的深度上需要嚴(yán)格計(jì)算，灌砂筒內(nèi)的砂面高度也需要進(jìn)行計(jì)算和限制。因?yàn)楣嗌巴矁?nèi)的砂面高度與砂密度之間也是成正比的，內(nèi)部高度每下降4 cm，砂子的密度就會(huì)降低1.5%。而灌砂所用的量砂也需要選用干燥，潔凈，不含多余雜質(zhì)和水分的砂土，在灌溉前就需要對(duì)量砂進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，確保所用的量砂符合標(biāo)準(zhǔn)，避免量砂沾染過多的水分。在進(jìn)行灌砂前要把量砂放進(jìn)空氣中精置一段時(shí)間，確保量砂內(nèi)的水分與當(dāng)?shù)丨h(huán)境一致。所以在進(jìn)行灌砂前，需要確定打洞的深度和灌砂筒內(nèi)的砂面平均高度，以及嚴(yán)格挑選所用的量砂，讓其在空氣中靜置一段時(shí)間。而這在一定程度上增加了其使用成本，其繁瑣的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)也降低了整體的工作效率。同時(shí)在使用這種檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要現(xiàn)場(chǎng)在道路基層打洞，且不能進(jìn)行提前打洞，這樣會(huì)造成檢測(cè)數(shù)據(jù)的失真，在一定程度上增加了工作強(qiáng)度。同樣的，這種檢測(cè)方法并不能適用在大型工程路段的檢測(cè)，例如大型的石制路堤上，因其內(nèi)部空隙太多，就不適用于這種方法。

2.2 環(huán)刀法檢測(cè)基壓實(shí)度

環(huán)刀法是一種測(cè)量公路層基壓實(shí)度的傳統(tǒng)檢測(cè)法，國(guó)內(nèi)采用的環(huán)刀法體積通常為210 cm3，深度大約在5 cm左右。用環(huán)刀法測(cè)得的基壓實(shí)度是該地土樣在所測(cè)深度的平均基壓實(shí)度，它不能代表所在地區(qū)碾土層的平均實(shí)度。這種方法也存在著一定程度的誤差。根據(jù)碾土層的物理性質(zhì)，其密度往往是由上至下依次遞減的，如果環(huán)刀采用碾壓層上部的泥土，得到的數(shù)據(jù)就會(huì)偏大，如果采用碾壓層下部的泥土，就會(huì)相對(duì)減小。對(duì)于檢測(cè)公路基壓實(shí)度來說，需要檢測(cè)的是整個(gè)公路路段的平均數(shù)據(jù)，就需要環(huán)刀采取中間土層的數(shù)據(jù)，這在實(shí)際操作中是比較困難的，極大的依賴檢測(cè)人員自身素質(zhì)。此外這種方法的適用范圍較窄，在松散性泥土的檢測(cè)中不適用，實(shí)際操作應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況來采取不同的測(cè)量方法。下面簡(jiǎn)要的介紹下具體的流程：使用人工取土器進(jìn)行第一步的取土工作，要對(duì)所測(cè)泥土的粘度和濕度進(jìn)行測(cè)定，再擦洗干凈環(huán)刀，對(duì)環(huán)刀的整體質(zhì)量進(jìn)行稱重，上下誤差不能超過0.5 g。在被取土的地點(diǎn)選取合適的取土范圍，國(guó)內(nèi)一般在25 cm×25 cm的范圍內(nèi)取土，需要先將地面清理干凈，將碎石和雜草鏟平，再將地面清理干凈，用工地鏟鏟去表面的浮土和不平整的地方， 并鏟開

土層，盡力壓實(shí)表面，在達(dá)到一定深度后，再將環(huán)刀緩慢打下。打下的環(huán)刀要切實(shí)的做好土層標(biāo)記，防止環(huán)刀的位置過深，采得的泥土樣本為下層土壤。最后在保證環(huán)刀始終與水平地面垂直時(shí)，再將其緩慢取出，注意不能接觸到土壤內(nèi)壁，否則刮下的泥土顆粒會(huì)導(dǎo)致整個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的失真，進(jìn)而影響到整個(gè)工程的施工進(jìn)度。這種方法操作較為復(fù)雜，對(duì)施工檢測(cè)人員的自身素質(zhì)有著比較高的要求，但是其測(cè)量精度與灌砂法相比相對(duì)較高，因此在具體的基壓實(shí)度測(cè)量中，往往將兩種方法配合起來使用，保證整個(gè)工程的檢測(cè)精度。

2.3 核子法檢測(cè)基壓實(shí)度

核子密度法顧名思義，是一種采取放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的方法。其主要通過某些放射性元素對(duì)道路材料基質(zhì)進(jìn)行放射性檢測(cè)，一般使用核子密度儀進(jìn)行檢測(cè)。這種儀器技術(shù)含量較高，耗時(shí)比較少，操作也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所需要的人力資源比較少。但因其是靠放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，危險(xiǎn)性比較高，且這種檢測(cè)方式需要在道路的基層上進(jìn)行打洞處理，檢測(cè)過程中，長(zhǎng)時(shí)間的輻射會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐耐寥来嬖谝欢ǔ潭鹊姆派湫哉慈?，有可能?huì)污染當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，最終擴(kuò)散成區(qū)域性污染，因此在使用核子密度儀進(jìn)行基壓實(shí)度測(cè)量時(shí)，要格外小心，得到基壓實(shí)度的測(cè)量數(shù)據(jù)后，就要立即把機(jī)器取出，進(jìn)行關(guān)機(jī)處理。下面簡(jiǎn)要介紹下核子密度儀的主要使用方法：核子密度儀主要采用銫或者鈹元素作為放射源，據(jù)儀器的不同還分為淺層核子密度儀與深層核子密度儀。淺層核子密度儀往往是用來測(cè)量不超過35 cm的土層，而深層核子密度儀是測(cè)量深達(dá)數(shù)米或者百米的土層。在使用核子密度儀工作之前，要先確定所測(cè)量土地的平均的深度，再選擇合適的核子密度儀。先確定儀器蓄電池的含電量，如果電量較低則需要進(jìn)行更換。測(cè)試時(shí)要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的土壤種類，厚度，以及含水量進(jìn)行偏差值校正，并設(shè)定相關(guān)的檢驗(yàn)參數(shù)。在設(shè)定好檢驗(yàn)參數(shù)后，進(jìn)行定時(shí)啟動(dòng)，這種核子密度儀在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，工作人員需要距離該儀器10 m范圍，附近8 m內(nèi)不應(yīng)該有大型建筑，且不能有其它的放射源。在工作完畢后，儀器會(huì)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)，工作人員在儀器蜂鳴結(jié)束后才能靠近，記錄數(shù)據(jù)后，立即將儀器取出，并妥善保管。核子密度儀使用起來有一定的危險(xiǎn)性，但因其操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)，被廣泛使用在國(guó)內(nèi)外的公路基壓檢測(cè)中，并逐漸有取代灌砂法和環(huán)刀法等檢測(cè)方式的趨勢(shì)。

3 結(jié) 論

綜上所述，公路工程基壓檢測(cè)對(duì)于整個(gè)公路的建設(shè)有著極為重要的意義，是保證工程安全，按時(shí)完成的關(guān)鍵因素。經(jīng)過上文的介紹，我國(guó)的工程人員了解到了以上三種國(guó)內(nèi)外流行的檢測(cè)方法，其中以核子檢測(cè)法最為先進(jìn)準(zhǔn)確與快速，希望通過本文的論述可以幫助到相關(guān)從業(yè)者和為我國(guó)的工程檢測(cè)行業(yè)盡一份綿薄之力。