探究公路工程路基壓實度試驗檢測方法

作者簡介：王穩(wěn)強（1986.06.23），男，漢，籍貫：甘肅省平?jīng)鍪?，本科，工程師，主要從事：公路?yīng)急搶險工作。

摘要：公路工程作為我國交通事業(yè)必不可少的項目，開展公路工程建設(shè)必須要加強整體質(zhì)量，確保行車穩(wěn)定性與安全性。以提高路基壓實度施工質(zhì)量為前提，討論壓實度試驗檢測的有效方法。根據(jù)某公路工程建設(shè)概況，闡述路基壓實度試驗檢測的基本要求，并且介紹灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法、地質(zhì)雷達檢測法在路基壓實度檢測中的應(yīng)用，最后從精準采集路基壓實度數(shù)據(jù)、加強路基壓實度檢測規(guī)范性、路基標準擊實精準控制、重點關(guān)注試驗檢測過程這四個方面提出建議。通過切實可行的試驗檢測方法，保證路基壓實度作業(yè)效果，以期能夠推動公路工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程;路基;壓實度;試驗檢測

中圖分類號：U416.1

公路工程建設(shè)中路基是非常重要的施工環(huán)節(jié)之一，直接關(guān)系到工程后期使用質(zhì)量與行車駕駛穩(wěn)定性、安全性。那么在路基施工期間，壓實度檢測變成為十分重要的一項工作?？梢酝ㄟ^路基壓實度試驗檢測結(jié)果了解路基強度，從而調(diào)整路基施工方案，將公路工程使用期限延長?，F(xiàn)階段針對路基壓實度試驗檢測的方法，無論是在選擇階段還是實際應(yīng)用環(huán)節(jié)均存在一些疑問，要結(jié)合公路工程建設(shè)實際情況加以分析。

一、工程概況

某公路工程路基土建項目全長為7km，合同段內(nèi)結(jié)構(gòu)物包括路基土石、橋梁、排水工程等。路基土石方的挖方是175.24萬方，填方是135.49萬方，等級，為雙向四車道公路，計算行車速度是80km/h，路基寬度整體式24.5m、分離式是12.30m，設(shè)計荷載為公路Ⅰ級。為了保證路基施工質(zhì)量，現(xiàn)場專門組織了路基壓實度試驗檢測。

二、公路工程路基壓實度試驗檢測要求

該公路工程項目在路基壓實度試驗檢測中，主要采用路基碾壓的方式，確保干密度達到試驗最大值，有利于提高路基整體穩(wěn)定性、強度。若試驗檢測發(fā)現(xiàn)壓實度與設(shè)計要求不符，會直接影響到后期工程質(zhì)量以及安全性。一般路基壓實度試驗檢測方法包括環(huán)刀法、灌砂法、核子密度以法等，施工過程中路基碾壓質(zhì)量、強度、穩(wěn)定性之間關(guān)聯(lián)密切，利用路基壓實度可以了解碾壓施工成效。而填挖方法、路槽底端間距也與壓實度規(guī)范性有明確的聯(lián)系^[1]。

本次公路工程采用土質(zhì)路基，并且設(shè)定重型擊實標準，根據(jù)技術(shù)規(guī)范一級公路壓實度必須大于等于93%。組織路基施工期間主要填料選擇紅黏土，因為該材料具有較大的含水量，擊碎、翻曬存在一定難度，加之公路工程施工周期較長，因此給成本控制帶來一定的問題?；诖耍坏M足最大干密度要求，路基壓實度則小于85%，當路基吸水膨脹，那么壓實度會持續(xù)性降低，導(dǎo)致路基強度、穩(wěn)定性受到影響。所以，濕粘土路基壓實度試驗檢測標準需要適當調(diào)整，控制降幅小于5%。

三、路基壓實度試驗檢測方法與應(yīng)用

第一，灌砂法。公路工程路基壓實度試驗檢測經(jīng)常使用灌砂法，選擇粒徑范圍在0.3～0.6mm、0.25～0.5mm，保證粒徑顆粒均勻，置換試洞體積內(nèi)的梁砂，實施路基密度、壓實度精準計算。在應(yīng)用灌砂法過程中，路基厚度代表碾壓層厚度，檢測人員要將整個碾壓層作為檢測的對象^[2]。在實施檢測之前，將量砂、灌砂筒及時標定，并且在檢測現(xiàn)場打洞。由此可見，該方法的缺點即勞動強度增加。與此同時，灌砂法不適合在大空隙壓實層檢測中應(yīng)用，站在路基層角度，若空隙率大，建議將試洞體積置換為水代法，可以保證壓實度檢測效果。

第二，環(huán)刀法。公路工程路基壓實度檢測中，環(huán)刀法是相對傳統(tǒng)的一種檢測方法，通過路基施工現(xiàn)場密度測量，實施檢測的最終得出的結(jié)果無法代表碾壓層平均密度。針對土密度進行檢測，確定測試點密度可以直接代表碾壓層平均密度，但檢測期間各項操作面臨一定困難，如果環(huán)刀取土位于碾壓從中間位置，對比灌砂法檢測結(jié)果，采用環(huán)刀法最終效果有可能會與之一致。檢測細粒土層密度建議應(yīng)用環(huán)刀法。如果路基包括粗顆?；蚴撬缮⒉牧希敲磯簩嵍仍囼灆z測便不適宜采用環(huán)刀法。

第三，核子密度儀法。針對公路工程路基壓實度的試驗檢測，如果采用核子密度儀這一方法，通過放射性元素檢測土路面材料密度以及含水量，可以提升檢測效率，并且不需要大量的工作人員^[3]。但放射性元素會對人體帶來一定的危害，現(xiàn)場檢測必須進行打洞，且打洞期間很有可能會對周圍土體結(jié)構(gòu)造成破壞，不僅會降低檢測結(jié)果精準性，還直接增加了檢測環(huán)節(jié)的工作量，一般子密度儀法會作為現(xiàn)場施工控制的一種方法，對比灌砂法、環(huán)刀法，該方法的可靠性更強。

第四，地質(zhì)雷達檢測法。如果公路工程高填方路堤、路基的深度較大，采用常規(guī)方法無法滿足壓實度檢測要求，便可以采用地質(zhì)雷達檢測法。通過專業(yè)檢測儀器，既能夠保證壓實度檢測結(jié)果的精準性，又不會破壞檢測路基質(zhì)量，可以達到無損檢測效果。

四、公路工程路基壓實度試驗檢測建議

（一）精準采集路基壓實度數(shù)據(jù)

實施路基壓實度試驗檢測，其中數(shù)據(jù)的采集分析是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，采集數(shù)據(jù)之前要按照要求填寫表格，明確掌握路基現(xiàn)狀。通過采集到的數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化壓實度檢測方案，要求檢測人員積累豐富的經(jīng)驗，例如路基壓實度試驗檢測數(shù)據(jù)采集方法、信息技術(shù)與軟件操作要領(lǐng)、壓實度數(shù)據(jù)分析等的經(jīng)驗^[4]。最后根據(jù)分析結(jié)果實施評價，了解壓實度試驗檢測方案可行性。

（二）加強路基壓實度檢測規(guī)范性

公路工程路基壓實度的試驗檢測對檢測人員要求非常高，不僅要了解壓實度設(shè)計要求，還要明確質(zhì)量檢測參數(shù)（如表1）。所以負責壓實度檢測的工作人員需要科學應(yīng)用檢測系統(tǒng)，由檢測人員實施跟蹤與監(jiān)督，從而加強壓濕度檢測的規(guī)范性。實施檢測期間，現(xiàn)場監(jiān)理人員負責壓實度檢測全過程的監(jiān)管，尤其要重點防范路基壓實度影響因素。

（三）路基標準擊實精準控制

為了優(yōu)化路基壓實度，需要做好標準擊實控制工作，模擬施工條件，公路工程路基土壓實最大干密度、最佳含水量，建議采取標準化擊實設(shè)備得到。若標準擊實存在失誤，此時最大干密度、最佳含水量也無法保證精準性^[5]。開始路基施工之前，根據(jù)公路工程相關(guān)規(guī)范，需要選取土樣組織試驗，若在試驗中發(fā)現(xiàn)樣本變化變要重新取樣實施試驗。與此同時，施工現(xiàn)場就地取樣可以及時處理異常值點段落，保證含水量和施工碾壓條件要求，并且為標準擊實試驗的展開提供支撐。按照試驗獲得最大干密度可以計算得出路基壓實度，并且在評價之后了解路基壓實程度，是否需要持續(xù)性優(yōu)化。

路基在荷載應(yīng)力作用下，路基上方壓實度相應(yīng)提高，如果公路等級高，那么對應(yīng)的路面等級也比較高，從而提出更為嚴格的路基強度要求。路基壓實度按照標準，一級公路路基壓實路床在0-80cm范圍內(nèi)，需要大于95%，路堤處在80-150cm范圍內(nèi)需要大于93%，低于150cm則要大于90%^[6]。本次公路工程處于處在特殊干旱地區(qū)，平均年降雨量不足150mm。制定壓實度標準，根據(jù)標準數(shù)值可以降低3%左右。由于所處地區(qū)雨量較少，加之地下水位不高，所以天然土含水量小于最佳含水量。要想通過加水的方式達到最佳含水量，那么在壓實操作中存在一定難度。壓實度標準適當減小也不會對路基強度與穩(wěn)定性帶來明顯的影響。建議先展開穩(wěn)定處理，隨后再進行壓時。

（四）重點關(guān)注試驗檢測過程

1、含水量測量

路基壓實度檢測期間，土壤含水量是最終壓實效果的直接影響因素，實施壓實作業(yè)，壓實土結(jié)構(gòu)與土顆粒之間產(chǎn)生的相互作用力關(guān)系密切，若含水量與結(jié)合水膜厚度增加，那么引力會不斷降低，且處在一致功能條件下，很有可能會出現(xiàn)土顆粒移動、擠密現(xiàn)象，由此保證理想的壓實成效^[7]。針對路基土壤而言，并非含水量越高，路基的壓實度越好，一旦含水量達到限定值，會受土壤力結(jié)合水膜擴大、引力減小等作用影響降低壓實度。除此之外，檢測含水率期間要想加強檢測結(jié)果精準性，所取土樣通常會展開兩次平行試驗，進行試驗結(jié)果綜合分析。

2、精準選點且控制檢測頻率

路基壓實度試驗檢測最終得到的結(jié)果，會受前期選點影響而無法保證準確性，若選點數(shù)量較少且所處位置不合理，會降低選點代表性，也無法透過壓實度檢測結(jié)果掌握路基施工狀況;若選點數(shù)量過多，會導(dǎo)致資源浪費，并且降低施工效率。建議控制路基壓實度試驗檢測的頻率^[8]。根據(jù)公路工程試驗質(zhì)量檢驗要求以及路基路面測試規(guī)定等，實施路基壓實度檢測，負責該項工作的檢測人員嚴格按照規(guī)章制度，保證最終檢測結(jié)果，可以真實全面的反映出路基壓實效果。

3、設(shè)備與量砂標定處理

路基施工實施壓濕度試驗檢測，最為常見的檢測方法便是灌砂法，進行檢測期間量砂、灌砂筒一旦出現(xiàn)變化便要重新標定，以保證壓實度試驗檢測結(jié)果精準性。

結(jié)束語：

綜上所述，在公路工程施工中路基壓實度需要施工人員加強重視，從路基壓實度施工的各個流程著手，根據(jù)壓實度規(guī)范參數(shù)以及設(shè)計要求調(diào)整試驗檢測方案，結(jié)合公路工程實際情況選擇檢測方法，加強最終檢測結(jié)果精準性。工作人員在獲得檢測結(jié)果之后，分析、評價了解現(xiàn)階段公路工程路基施工情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題或者安全隱患，也可以及時解決，有利于優(yōu)化路基施工效果，從而加強公路工程整體質(zhì)量，保證后期公路工程投入使用的安全性。

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