公路原材料及道路路基試驗(yàn)檢測(cè)方法分析

王子靜

(臨汾市迅捷交通工程質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè)有限公司，山西 臨汾 041000)

1 高速公路原材料檢測(cè)重要意義

1.1 保證高速公路建設(shè)質(zhì)量，延長(zhǎng)項(xiàng)目使用壽命

科學(xué)合理地對(duì)高速公路原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠使原材料的基本情況得以細(xì)致分析，確保質(zhì)量穩(wěn)定，使其滿足高速公路建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而逐步延長(zhǎng)高速公路工程使用壽命。

1.2 推動(dòng)公路工程建設(shè)項(xiàng)目有序開(kāi)展

在高速公路工程施工過(guò)程中，對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)合理的檢驗(yàn)，明確質(zhì)量狀態(tài)，能夠及時(shí)掌握其內(nèi)在的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)規(guī)避，推進(jìn)公路工程建設(shè)有序開(kāi)展[1]。相關(guān)單位的工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)原材料檢驗(yàn)技術(shù)加以明確，判斷出原材料基本情況，并對(duì)原材料質(zhì)量性能進(jìn)行科學(xué)分析，確保原材料應(yīng)用在高速公路建設(shè)每個(gè)環(huán)節(jié)均能夠與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相契合。

1.3 強(qiáng)化原材料質(zhì)量管控，發(fā)揮其最大利用價(jià)值

對(duì)高速公路原材料予以合理細(xì)致的檢驗(yàn)，相關(guān)工作人員能夠清晰了解到控制原材料質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，確保高速公路建成質(zhì)量與預(yù)期相符。在這一過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)規(guī)范化檢測(cè)流程予以高度關(guān)注，掌握工程建設(shè)細(xì)節(jié)，從而保證工程資料的詳細(xì)，在數(shù)據(jù)分析作用下，對(duì)原材料應(yīng)用價(jià)值加以明確，使其各方面性能符合高速公路施工需求。

2 高速公路路基試驗(yàn)的原則

2.1 預(yù)防為主

在施工過(guò)程中，原材料及施工工藝是直接影響整體建設(shè)效果的關(guān)鍵因素，應(yīng)當(dāng)予以科學(xué)判斷，落實(shí)預(yù)期規(guī)劃，從而保證高速公路建設(shè)質(zhì)量。在施工之前合理分析工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，堅(jiān)持預(yù)防為主的原則將高速公路路基試驗(yàn)與檢測(cè)相結(jié)合，為高速公路施工質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)唯一性

在道路路基試驗(yàn)中，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，在工作落實(shí)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持其標(biāo)準(zhǔn)性與唯一性。通過(guò)對(duì)客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和抽取，對(duì)高速公路建設(shè)質(zhì)量予以分析，為精準(zhǔn)決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[2]。與此同時(shí)，對(duì)相關(guān)技術(shù)人員有著更高要求，試驗(yàn)檢測(cè)人員注重職業(yè)技能水平和綜合素養(yǎng)的提升，強(qiáng)化技能操作，能對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理分析，從而對(duì)道路路基的基本情況予以科學(xué)判斷。隨著信息化時(shí)代不斷深入，可利用先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深度分析，確保其真實(shí)性與可靠性。

3 工程概況簡(jiǎn)介

山西省公路的主要框架為國(guó)省干線，一定程度上推進(jìn)著省內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及各個(gè)區(qū)域間互動(dòng)溝通，在高速公路網(wǎng)格引導(dǎo)下，確保山西地區(qū)各類資源調(diào)配合理性，一些關(guān)鍵性過(guò)道建設(shè)完成之后，一定程度上擴(kuò)大了山西省高速公路網(wǎng)格的服務(wù)范圍，提升了服務(wù)水平。以山西省某高速公路建設(shè)工程為例，由于施工環(huán)境復(fù)雜多變，一些施工路段需要經(jīng)過(guò)魚塘、潮浸地帶，為保證高速公路建設(shè)穩(wěn)定、安全、高效，滿足高速公路建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)以高速公路原材料和道路路基試驗(yàn)檢測(cè)為入手點(diǎn)，對(duì)新時(shí)代高速公路建設(shè)機(jī)制予以完善。

4 高速公路原材料檢測(cè)方法

4.1 原材料取樣

水泥材料取樣，從所采購(gòu)的水泥中隨機(jī)抽取不少于20袋水泥，采用取樣器取出相同質(zhì)量的水泥充分混勻，總量不少于12 kg，均分為試驗(yàn)樣和封存樣。試驗(yàn)樣和封存樣分別按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和貯存以備檢測(cè)，注意樣品不得混入雜物和結(jié)塊。

粗細(xì)集料取樣，為使取樣材料更具代表性，選擇粗細(xì)集料時(shí)應(yīng)當(dāng)從料堆的底部、中部、頂部及不同深度處取出質(zhì)量大致相等的樣品混合均勻，粗集料取樣以80 kg為標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)集料取樣以40 kg為標(biāo)準(zhǔn)。

取樣和試驗(yàn)方法是施工檢測(cè)指標(biāo)變異性的主要原因，所以為了了解和減小施工質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)的變異性，首先需要認(rèn)真取樣，按照試驗(yàn)規(guī)程試驗(yàn)，最后分析試驗(yàn)情況。若試驗(yàn)檢測(cè)的設(shè)備較為落后，為了使原材料試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，可以根據(jù)實(shí)際情況增加原材料樣品數(shù)量，適當(dāng)增加原材料試驗(yàn)檢驗(yàn)次數(shù)。

4.2 原材料試驗(yàn)方法

在水泥材料試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)比分析對(duì)象應(yīng)當(dāng)是水泥的質(zhì)量，保證檢測(cè)結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而使水泥原材料能夠滿足混凝土質(zhì)量需求及高速公路建設(shè)需求。為避免水泥供貨商以次充好，在施工前均要對(duì)水泥材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，同時(shí)，在水泥材料進(jìn)入到混凝土拌和站前，還需對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)檢測(cè)，相關(guān)工作人員做好取樣和送檢工作，分析水泥材料質(zhì)量下降原因，如果是因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)原因?qū)е滤噘|(zhì)量下降，應(yīng)對(duì)相應(yīng)水泥材料進(jìn)行標(biāo)記；如果試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果不能滿足施工質(zhì)量需求，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其淘汰，避免運(yùn)用到施工中，對(duì)整體建設(shè)質(zhì)量帶來(lái)影響。

在砂石材料試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，需要對(duì)其細(xì)度模數(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，如果細(xì)砂范圍內(nèi)有著較多的進(jìn)料量，就需要重新分析混凝土配合比，進(jìn)行一定調(diào)整，對(duì)其內(nèi)部細(xì)砂含量加以控制。如果細(xì)砂范圍內(nèi)有著較少的進(jìn)料量，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)合成級(jí)配篩分計(jì)算比例添加粗砂，攪拌均勻后隨即進(jìn)行篩選[3]，在攪拌完成之后取樣，展開(kāi)試驗(yàn)檢測(cè)，確保試驗(yàn)檢測(cè)工作落實(shí)到位。

在云母試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)砂和云母間關(guān)系進(jìn)行細(xì)致分析，若云母含量超標(biāo)，則表明不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行清除。在含泥量試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)高度重視超標(biāo)現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)際情況予以判斷，科學(xué)合理地對(duì)試樣展開(kāi)翻洗。

4.3 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

在高速公路建設(shè)過(guò)程中，混凝土是最基本也是最關(guān)鍵的原材料之一，應(yīng)確保其試驗(yàn)檢測(cè)合理性，保證其質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。在混凝土檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)合理判斷試塊的尺寸及質(zhì)量是否與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符。通常情況下，在檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，試塊尺寸規(guī)格應(yīng)以長(zhǎng)寬高分別為：150、150、150 mm為標(biāo)準(zhǔn)；在檢測(cè)混凝土彎拉強(qiáng)度時(shí)，試塊尺寸規(guī)格應(yīng)以長(zhǎng)寬高分別為：550、150、150 mm為標(biāo)準(zhǔn)。

5 高速公路路基試驗(yàn)檢測(cè)方法

如今，高速公路路基路面試驗(yàn)檢測(cè)的主要內(nèi)容是道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、平整度、路面破損情況等，檢測(cè)對(duì)象不同，檢測(cè)方法也存在差異。具體來(lái)講，往往通過(guò)人工測(cè)量方式對(duì)路面破損情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于瀝青路面來(lái)說(shuō)，其病害數(shù)量較多且病害類型多樣，相關(guān)人員需利用儀器設(shè)備，分析其破損程度及面積，評(píng)估路面情況，但從效果上看，該檢測(cè)方法精度差、檢測(cè)效率低，并不利于后續(xù)檢測(cè)工作的開(kāi)展。

以往對(duì)高速公路路基展開(kāi)試驗(yàn)檢測(cè)是利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)在是利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，路基試驗(yàn)檢測(cè)方法也在不斷推陳出新。

5.1 壓實(shí)度

灌砂法是較為常用的高速公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法，相比于其他檢測(cè)方法，灌砂法更加具備操作便捷、技術(shù)含量低等優(yōu)勢(shì)。對(duì)比檢測(cè)結(jié)果，灌砂法的效果更為顯著，從數(shù)據(jù)角度分析來(lái)看，灌砂法數(shù)據(jù)有著較小的波動(dòng)，能夠滿足高速公路施工建設(shè)需求。從施工效果角度分析，灌砂法在應(yīng)用過(guò)程中仍然存在一定的不足，主要表現(xiàn)在，相關(guān)人員在傳統(tǒng)施工技術(shù)的影響下，并沒(méi)有明確掌握灌砂法的技術(shù)要領(lǐng)，為推進(jìn)路基試驗(yàn)檢測(cè)工作，應(yīng)當(dāng)提升相關(guān)人員的專業(yè)技能水平和綜合素養(yǎng)。此外，在灌砂法試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)地基土質(zhì)的含水率和密度予以分析，完成相關(guān)稱重后，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)算法進(jìn)行驗(yàn)證，以圖樣的體積和質(zhì)量明確地基土濕密度，室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度為1.95 g/cm3，進(jìn)而確定路基壓實(shí)度。表1為案例工程某路段路基壓實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，圖1為灌沙法路基試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。

表1 路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

圖1 灌砂法路基試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

5.2 土基回彈模量

高速公路通車運(yùn)行后，長(zhǎng)時(shí)間的車輛荷載及環(huán)境影響，會(huì)導(dǎo)致其路基出現(xiàn)變形、破損等問(wèn)題。通常情況下，為了強(qiáng)化路基的剛度和承載力，可利用靜態(tài)回彈模量予以判斷，保證試驗(yàn)檢測(cè)裝置準(zhǔn)確性[4]。

試驗(yàn)步驟：①撒點(diǎn)細(xì)砂填在土基凹處平整土基表面；②水平放置承載板，然后將≥60 kN配重的車輛停放在測(cè)點(diǎn)位置；③將千斤頂放在承載板上，千斤頂與橫梁中間放測(cè)力環(huán)，在承載板立柱支座上安兩臺(tái)貝克曼梁的測(cè)頭；④用千斤頂隨后逐漸分級(jí)加卸載，當(dāng)回彈變形值超過(guò)1 mm時(shí)，即可停止加載；⑤計(jì)算各級(jí)荷載的回彈變形和總變形；⑥取土樣測(cè)定其含水率和密度。

此項(xiàng)試驗(yàn)的注意事項(xiàng)：①砂子切勿全覆蓋在土基表面，以免有夾層；②百分表讀數(shù)的差要小于平均值的30%，取平均值，否則需重測(cè)；③試驗(yàn)結(jié)果處理需繪出P-L曲線來(lái)排除異常點(diǎn)，如果曲線的起始部位出現(xiàn)反彎，應(yīng)修正。

5.3 密實(shí)度

探地雷達(dá)法在深度大、檢測(cè)困難的填方路基中較為適用，其主要借助于電磁波原理，不同介質(zhì)所反映的情況不同，從而明確路基深度，在實(shí)際試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，一旦出現(xiàn)波阻紊亂則判斷為路基存在異常問(wèn)題。

6 結(jié)束語(yǔ)

高速公路原材料及路基試驗(yàn)檢測(cè)能夠?qū)こ探ㄔO(shè)質(zhì)量的影響因素加以確定，在工程開(kāi)展過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇最適合的試驗(yàn)檢測(cè)方法，并運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，確保路基試驗(yàn)檢測(cè)成果合理性，對(duì)高速公路原材料使用加以規(guī)范，保證原材料質(zhì)量和路基穩(wěn)定性，促進(jìn)工程建設(shè)符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

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