1、公路路基压实质量检测方法摘要:文章结合国内外公路路基压实质量检测技术的发展动态, 对压实质量检测方法进行了总结，对其发展方向进行探讨,以便于路基施工质量检测技术更快、更高效的发展。 关键词：路基；压实质量；压实度 中图分类号：U213.1 文献标识码： A 文章编号： 0 引言 路基工程质量的好坏, 压实度是最重要的内在指标之一, 只有对路基进行充分压实, 才能保证路基的强度、整体稳定性, 并保证和延长公路的使用寿命。并且，随着公路行业的蓬勃发展，各项法律法规制度也日趋完善，在公路建设过程中, 路基的压实度是施工质量管理的重要指标之一，监理单位对其的监理将会更加严格，施工单位对压实质量意识普遍
2、提高。因此，掌握几种路基压实质量检测的方法，了解其发展动态，就显得尤为重要。 1 我国现行的路基压实质量检测方法 我国现行公路路基压实质量采用了干密度比的压实检测方法, 即以压实土的干密度 和标准击实试验( 重锤或轻锤) 得到最大干密度 0之比, 作为路基压实度 K 的检测标准, K=/0。密度是路基填方压实质量检测和控制的一个重要指标。密度测试中目前国内主要采用环刀法、灌砂法、灌水法和核子密度法。 1.1 环刀法 对于粗粒土、碎石土等粗颗粒填土, 由于填料颗粒较大, 无法用环刀取出规则形状( 体积) 的试样, 因此, 环刀法仅仅适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土密度测试, 而不适合于粗粒土、
3、碎石土, 块石填料等粗颗粒填土的密度测试。环刀法相对于其他方法来说操作简便、快捷，不需要太多的试验器具。另外, 由于环刀体积小, 使得表面修整和土样称重过程中存在误差, 从而引起较大的相对差。 测定其含水量。 1.2 灌砂法 灌砂法不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的压实度检测。另外, 灌砂法的缺点是携带较多的砂, 而且称量次数较多, 测定之前需要标定砂的含水量、砂子密度、标定罐体积和灌砂筒锥形体砂重这四项内容, 因此它的测定速度较慢。 挖坑灌砂法的基本原理是利用灌砂筒中的标准砂( 粒径 0.300.60mm 或 0.250.50mm 洁净干燥的均匀砂, 使用前须洗净、烘干, 并放置足够的时间
4、, 使其与空气的湿度达到平衡) 自由下落到试洞内, 用量砂来置换试洞中的集料, 测定试洞的体积, 并根据集料的含水量推算出试样的干密度, 由此导出基层或路基土的压实度。 1.3 灌水法 灌水法适用于现场测定粗粒土和巨粒土混填料的密度，此种方法测试的体积较为准确, 国外已经使用聚乙烯塑料薄膜, 效果较好。其原理与操作方法和灌沙法相似，区别在于其测体积是用等量的水来置换。但目前尚未研制出用于测试的既有流动性又有韧性的薄膜材料, 为此有待于进一步开发, 以便于充分发挥它的优势。 含水量对压实度的影响：土石混填料中含有土料和石料，虽然石料的含水量很低，但是含水量对土料密度影响很大。含水量过小，土颗粒间
5、的摩阻力增大，在相同压实机具作用下，不易将相邻土颗粒挤密，孔隙增大，达不到密实的目的；含水量过大，土颗粒问的孔隙被水占据，在碾压过程中出现“弹簧”现象，同样达不到压实度的要求。 1.4 核子密度仪法 为了加快现场检测速度, 国内于上世纪 80 年代末期引进了核子密度仪检测技术。核子密度仪法具有方便、快捷、重复性较高、需要人员少等优点, 能进行碾压过程的控制, 可以测出每碾压一遍压实度的变化, 并且在压实料很热的情况下也能测量。此外, 它还存在仪器价格昂贵、使用时需定期标定、对检测人员健康有害和放射性衰变等不足。 核子密度含水量测定仪工作原理：在施工中常用的是表面式核子密度含水量测定，现就型号为
6、 MT- 5012C 的核子密度仪做下说明,其工作原理如下:仪器内部有一个含铯 137 源和镅 241- 铍中子源的复合源。其中, 源用来测量密度, 中子源用来测量含水量。 2 新型路基压实质量检测方法 上述方法检测的基本理论是测试路基的物理指标, 这和路基在交通荷载作用下的工作状况存在很大的差异, 因此, 为改变常规检测方法落后于工程质量要求的现状, 应该以开发新的检测技术和检测标准为基础从而实现高质、快速、无损的检测目标。 2.1 瑞雷波法 瑞雷波法测试路基压实度,主要利用了瑞利波的两种特性。一是在分层介质中瑞利波速度的频散特性,即在层状介质中,瑞利波的传播速度随频率而变化的特性;二是瑞利
7、波传播速度与介质密度的相关性。其基本原理就是通过瞬态瑞利波相位差循环分析法测试瑞利波波速,然后结合简化剥层法反演成层土石复合介质的横波波速,从而利用横波波速与密度值的相关关系计算各层的压实度。 2.2 探地雷达法 探地雷达是利用高频电磁脉冲波(10 MHz1000 MHz 或更高)以宽频带短脉冲形式由发射天线送入地下,该雷达脉冲在地下传播过程中,遇到不同电性介质交界面时,部分雷达波的能量被反射回地面,被接收天线接收。探地雷达探测的是来自地下介质交界面的反射波,记录的每一雷达数据 n(t)可看成是雷达脉冲子波 b(t)与反射波系数序列 R(t)的乘积:n(t) =b(t)R(t)。子波 b(t)
8、取决于所使用的雷达系统,而 R(t)则包含了地下介质的信息。探地雷达通过记录反射波到达地面的时间 t 和反射波的波幅来研究地下介质的分布。它以其特有的高分辨率在浅层或超浅层探测中有着极其广阔的应用。 2.3 动力学法 压路机的振动形态呈线性还是非线性振动,受诸多因素影响,很难事先判定,只有通过实测才能确定。因此动力学方法从一开始就避开了通过响应信号畸变程度来判别压实状态的方法,而是直接从弹塑性动力学原理出发,结合现代控制理论和自动测试技术,得到与被压结构抗力相关的评价体系,可以说是与现有方法的根本区别点,此外在监控内容方面较之完善。 2.4 触探法 触探法可分为动力触探和静力触探。 动力触探是
9、一种原位测试方法,其原理是利用一定的落锤能量,将一定尺寸一定形状的探头打入土中,根据打入的难易程度(可用贯入度、锤击数或动贯入阻力来表示)来判定土层性质，间接确定路基压实度。轻型动力触探试验设备主要有圆锥头、触探杆和穿心锤。静力触探法是通过静载试验检测路基压实度,即根据贯入深度与压实度建立经验关系,间接确定路基压实度。 2.5 直达剪切波法 土中的剪切波传播速度慢,便于数据采集,且与土的干密度具有显著相关性。因此，可以建立剪切波速与土的干密度的关系模型，由此来确定路基压实度。 3 结语 上述介绍的各种路基压实度检测的方法在实践中都有所应用，经无数道路工作者检验过了，这些方法切实可用。但各种方法都有其自身的局限性，各自的方法都是考虑了某一些路基强度影响因素的前提下，经与另外的检测方法进行误差分析并保证在一定的范围内建立起来的相关关系，不能全面反映路基工作的实况，存在一定的偏差。 参考文献: 1 冯水金，陈 凯.公路路基压实质量检测技术浅析J.交通标准化，2005， （12）：59-61. 2 李少波，张献民，智胜英. 路基压实度剪切波测试新技术J.公路交通科技，2008，25（3）：32-37 3 张宜洛,郑南翔,顾炳其.中粗粒土路基压实度快速测定方法J.中国公路学报,2006,19(5):29-33.
