李亞龍，張 濤

（1.山西省交通科技研發(fā)有限公司，山西 太原 030032；2.山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

壓實(shí)度指標(biāo)是路基質(zhì)量評(píng)定及驗(yàn)收的關(guān)鍵性指標(biāo)，現(xiàn)階段檢測(cè)壓實(shí)度的方法主要為灌砂法。由于灌砂法在實(shí)施過(guò)程中，存在人為因素干擾大、耗時(shí)耗力、以點(diǎn)代面等缺陷，因此，尋求一種更簡(jiǎn)潔、更快捷、更精確的路基壓實(shí)度檢測(cè)替代方法具有非常重要的意義。

路基全過(guò)程施工質(zhì)量檢測(cè)和控制一直以來(lái)都是我國(guó)公路建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，經(jīng)過(guò)多年的努力已然取得巨大的成功，但全面開(kāi)展過(guò)程中施工質(zhì)量檢測(cè)工作仍存在以下問(wèn)題：

a）路基主要控制指標(biāo)的檢測(cè)方法依舊采用傳統(tǒng)方法，其試驗(yàn)檢測(cè)準(zhǔn)備工作、測(cè)試工作等均需占用大量的時(shí)間，如全面開(kāi)展過(guò)程中施工質(zhì)量檢測(cè)控制，必定延誤工期，特別是在工期緊張的流水作業(yè)中。

b）路基主要控制指標(biāo)較多，且各指標(biāo)檢測(cè)方法均不相同，若全面開(kāi)展過(guò)程中施工質(zhì)量檢測(cè)控制，必定需要委派更多的試驗(yàn)人員、準(zhǔn)備更多的試驗(yàn)器具，直接增加了施工成本。

便攜式FWD設(shè)備價(jià)格適中，檢測(cè)速度快，需要投入人員少，另外，根據(jù)前述研究成果[1-2]，其檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)彎沉、回彈模量，甚至壓實(shí)度指標(biāo)存在較好的相關(guān)關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)單次檢測(cè)得到多個(gè)路基控制指標(biāo)，完美地滿足了全面實(shí)現(xiàn)路基全過(guò)程施工質(zhì)量檢測(cè)和控制的要求。

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者通過(guò)不斷研究發(fā)現(xiàn)，路基模量與壓實(shí)度之間存在一定的相關(guān)性[3-5]，且便攜式FWD設(shè)備在滿足精確性、便捷性、快速性要求的基礎(chǔ)上，能夠更好地模擬車輛荷載作用，因此，本文通過(guò)對(duì)便攜式FWD與灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)相關(guān)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)采用便攜式FWD設(shè)備進(jìn)行路基壓實(shí)度控制的可行性進(jìn)行分析。

1 路基及填料概況

本文選取了山西省長(zhǎng)臨高速公路（長(zhǎng)治—臨汾）3個(gè)典型路基斷面，并根據(jù)不同填料和壓實(shí)情況展開(kāi)比對(duì)試驗(yàn)，試驗(yàn)路段參數(shù)及對(duì)應(yīng)試驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)路段參數(shù)及試驗(yàn)內(nèi)容

2 試驗(yàn)方案及結(jié)果分析

2.1 試驗(yàn)方案

在確保荷載具有足夠影響深度的前提下，采用PFWD標(biāo)準(zhǔn)配置的落錘質(zhì)量10 kg[6-8]。便攜式FWD與灌砂法比對(duì)試驗(yàn)方案具體為：

a）在選取的試驗(yàn)路段分別按車道布置測(cè)點(diǎn)并標(biāo)記，測(cè)點(diǎn)間距30 m。

b）將測(cè)點(diǎn)位置浮土清掃干凈后，安置便攜式FWD設(shè)備，采用10 kg落錘，進(jìn)行路基模量測(cè)試。

c）為避免便攜式FWD捶擊對(duì)壓實(shí)度的影響，選取測(cè)點(diǎn)鄰近位置進(jìn)行灌砂法試驗(yàn)，灌砂法試驗(yàn)嚴(yán)格按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》中T0921相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

d）記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并清理場(chǎng)地。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.2.1 素土填料試驗(yàn)結(jié)果及分析

在素土填料路段，便攜式FWD回彈模量與灌砂法壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果，詳見(jiàn)表2。

表2 素土路基便攜式FWD模量與灌砂法壓實(shí)度試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，便攜式FWD檢測(cè)模量與灌砂法實(shí)測(cè)壓實(shí)度結(jié)果之間進(jìn)行回歸分析（如圖1），兩者存在較好的冪指數(shù)關(guān)系相關(guān)系數(shù)R=0.91，R2=0.8273。

圖1 素土路基便攜式FWD模量與灌砂法壓實(shí)度回歸關(guān)系

2.2.2 灰土填料試驗(yàn)結(jié)果及分析

在灰土填料路段，便攜式FWD回彈模量與灌砂法壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果，詳見(jiàn)表3。

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，便攜式FWD檢測(cè)模量與灌砂法實(shí)測(cè)壓實(shí)度結(jié)果之間進(jìn)行回歸分析（如圖2），兩者存在較好的冪指數(shù)關(guān)系相關(guān)系數(shù)R=0.90，R2=0.8182。

表3 灰土路基便攜式FWD模量與灌砂法壓實(shí)度試驗(yàn)結(jié)果

圖2 灰土路基便攜式FWD模量與灌砂法壓實(shí)度回歸關(guān)系

由上述不同路基填料條件下的相關(guān)換算關(guān)系可以看到，便攜式FWD回彈模量與路基壓實(shí)度之間具有較好的相關(guān)關(guān)系，其特征如下：

a）對(duì)于同一種路基填料，便攜式FWD模量與灌砂法壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果相關(guān)性均良好，相關(guān)系數(shù)基本在0.9以上。

b）整體上看，素土填料檢測(cè)結(jié)果離散程度較灰土填料低，這是由于灰土填料路拌不均勻引起的，因此，路基填料越均勻，兩者間檢測(cè)結(jié)果相關(guān)性越好。

3 壓實(shí)度指標(biāo)修正

我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范壓實(shí)度指標(biāo)[9]檢測(cè)方法為灌砂法，經(jīng)上述試驗(yàn)結(jié)果表明，便攜式FWD法檢測(cè)得到的回彈模量值與灌砂法檢測(cè)得到的壓實(shí)度值存在較好的冪指數(shù)關(guān)系。因此，在素土路基條件下，可將現(xiàn)行規(guī)范壓實(shí)度指標(biāo)修正為路基各個(gè)部位基于便攜式FWD設(shè)備（錘重10 kg）的修正值，修正值計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表4。

表4 基于便攜式FWD的土質(zhì)路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)修正值

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比分析PFWD法檢測(cè)得到的回彈模量值與灌砂法檢測(cè)得到的壓實(shí)度值，結(jié)果表明二者之間存在較好的冪指數(shù)關(guān)系，采用便攜式FWD設(shè)備進(jìn)行路基壓實(shí)度控制具有較好的可實(shí)現(xiàn)性。在施工過(guò)程中，可采用便攜式FWD和灌砂法雙重檢測(cè)的方法對(duì)壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行控制，不僅可以擴(kuò)大路基壓實(shí)度檢測(cè)范圍，減少檢測(cè)工作量，而且可以在路基施工各個(gè)階段，供建設(shè)單位快速、全面地評(píng)判路基壓實(shí)整體情況，并指導(dǎo)后續(xù)壓實(shí)方案的制定。