孟海波

（懷來縣交通運輸局，河北 懷來 075400）

0 引言

現階段路基壓實度試驗檢測技術有很多，如灌砂法、核子密度儀法、灌水法等，經過大量實際應用發(fā)現，灌砂法相比于其他試驗檢測技術，操作簡單，檢測數據準確，成本較低，目前在公路路基壓實度試驗檢測應用中應用較為廣泛。本文為研究公路路基壓實度試驗檢測技術，首先對灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法、落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀四種路基壓實度試驗檢測技術進行對比分析，突出灌砂法的優(yōu)勢和特性，并結合灌砂法進行實際工程應用，重點對灌砂法檢測技術進行研究。

1 常見公路路基壓實度試驗檢測技術

公路路基主要承受公路面層上傳來的車輛荷載和自重荷載，承載力不足時容易導致路基變形。因此需要對公路路基進行必要的試驗檢測，路基檢測為公路建設管理中的關鍵環(huán)節(jié)，在進行試驗檢測時應嚴格按照規(guī)范進行展開。公路路基壓實質量為公路工程質量管理的重要指標，通常采用壓實度來表示施工現場的壓實質量，以反映現場壓實的實際密實情況，只有對公路面層和基層進行必要的壓實作業(yè)，其公路路基的剛度和強度才能滿足規(guī)范要求，進而延長公路使用壽命。壓實度為公路修筑材料經壓實施工后其干密度和標準最大干密度的比值，其計算公式為其中ρ0為最大干密度，ρ路基經壓實后的干密度?，F階段檢測路基壓實度時常用的試驗檢測技術有：灌砂法、環(huán)刀法、灌水法、蠟封法等。

1.1 灌砂法

選用干凈整潔且粒徑在0.25～0.60mm的均勻砂，按照自由落體的方式從一定高度下落至試洞中，結合單位重不變的原則測定試洞的容積大小，即采用標準砂來置換掉試洞中的集料，由集料的含水率來實測出試樣的干密度。灌砂法適用于現場進行測定砂類土、細粒土和礫類土等密度，而不適用于測定大孔隙材料或大孔洞填石路堤等結構物壓實度。灌砂法中所采用試樣最大粒徑不得大于15mm，同時測定密實層的厚度應在150～200mm范圍內。

1.2 環(huán)刀法

環(huán)刀法中選用的環(huán)刀的容積為200cm3，其高度為5cm，通過結合土壤一定體積的持水能力以得到土壤孔隙度，進而得到持水量、土壤孔隙度以及全容重等土壤的物理性質。進行環(huán)刀法測定時，將環(huán)刀直接打入土層中，結合一系列室內試驗客觀分析土壤物理狀態(tài)。環(huán)刀法適用于測定細粒土，但不得測定松散粒料。

1.3 核子密度儀法

核子密度儀法主要是結合投射法來實現對土基材料的壓實度、含水率快速檢測，所對應的檢測界面層厚度不得超過20cm，以免降低檢測精度。當用以測定瀝青混凝土面層的實際壓實度時，較合適采用散射法來進行針對性檢測，對應的瀝青混凝土面層厚度應滿足設備檢查范圍規(guī)定的最大厚度要求。另外核子密度儀檢測法除可有效檢測公路結構層厚度外，還可以對橋梁工程中的承臺回填土壓實度進行檢測。

1.4 落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀（LY-I儀）

落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀主要是結合落錘自由落體至路基表面后結合落錘的沖擊力，土體產生的反彈力和土體密實度成正比，結合土體測定的響應值來得到路基的壓實度。落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀在測定路基壓實度時無需進行挖坑，也不需測定土壤的濕密度和含水率，同時攜帶方便，操作簡單，檢測速度快，精準度高。

圍繞以上試驗檢測技術進行對比分析。采用灌砂法檢測路基壓實度時可以較好反映土基壓實情況，具有精確度高、快速等特點，在實際操作中由于外界因素的影響其檢測壓實度偶爾會大于100%，所以檢測人員應嚴格按照試驗規(guī)范進行操作。

2 工程實踐

2.1 工程概況

某高速公路建設項目全線長32.99km，設計行車速度為100km·h-1。該公路工程中路基填料選用天然砂礫，密實性高，且承載能力強，施工特性較好。由于該公路路段需要分3層進行填筑，而每一層的松鋪厚度均不一致，為提高施工整體質量，經研究決定采用灌砂法對路基壓實度進行檢測，并對灌砂法步驟進行研究。

2.2 灌砂法試驗檢測

（1）試驗地點選擇

在進行公路路基試驗檢測前，應對試驗地點進行合理選擇，一般選擇地勢較平整的試驗路段，以確保設備的穩(wěn)定運行和布設。本試驗檢測中選擇50cm×50cm的區(qū)域范圍，將基板穩(wěn)定放置場地上，以免灌砂筒發(fā)生傾斜而影響砂子的下路速度和狀態(tài)，確定試驗位置后及時對表面進行清理。結合路基土類型來選定合理的灌砂設備（見圖1），灌砂法試驗條件如表1所示。

圖1 灌砂法設備

表1 灌砂法試驗條件

（2）明確粗糙面、基板的量砂質量

量砂質量的標定需要根據檢測點表層的粗糙度，通常不需要將砂料灌滿，只需將砂體內部的體積和容量標定處理進行量砂質量的測定。當量砂的灌入量較大進而灌滿時，容易導致砂面高度較大，影響砂面流速，當砂面越高時，其流砂堆積密度則越大，使得基板量砂質量和粗糙面產生較大偏差。因此，使用灌砂法進行試驗檢測時應充分結合實際工程情況，選擇合理試驗方法，以提高試驗結果。

（3）開挖試洞

按照先內后外的順序進行開挖試洞，當從施工段外側先進行施工時會導致邊緣土體過渡擠壓而影響其密度。開挖試洞時應確保形狀和尺寸滿足設計要求，試洞壁保持垂直，以免產生不規(guī)則階梯狀，以降低了量砂的整體流動性。試洞開挖結構為土體時，施工技術人員應采取必要的封閉措施并妥善儲存，防止水分蒸發(fā)過快而影響檢測結果。當試驗材料和洞內材料不一致時，將試洞材料選為標準擊實材料，以保證試驗檢測順利進行。

（4）灌砂

正式灌砂前應對力度進行合理控制，灌砂準備工作完畢后，即可進行灌砂處理（見圖2）。檢測含水量時，將試樣放置整潔鋁盒內進行保存，采用小型灌砂筒時，細粒土試樣需大于100g，中粒土需大于500g；采用大型灌砂筒時，細粒土試樣需大于200g，中粒土需大于1000g。針對于粉煤灰、粗粒土、石灰及水泥等無機結合料時，應將試樣進行烘干，且用量需大于2000g，精度需小于1g。

圖2 灌砂處理

3 結論

路基的修筑質量直接影響著公路的整體穩(wěn)定性，因此應選擇合理的壓實度試驗檢測技術來提高路基質量。本文圍繞路基壓實度試驗檢測技術，結合灌砂法檢測技術進行實際應用研究，研究結果表明，采用合理的壓實度試驗檢測技術可有效提高公路路基質量，進而提升公路整體質量和強度。