浅谈试验检测技术在公路建设中的应用

高跃GAO Yue

（中铁航空港集团第一工程有限公司，渭南 714000）

（The No.1 Engineering Co.，Ltd.of the Airport Group of China Railway，Weinan 714000，China）

1 公路检测的一些常用检测方法

1.1 地质雷达法

地质雷达的检测原理，主要是依靠高频电磁波以宽频带短脉冲的方式，从地面发射电线（T）使信号有效传入地下，进入底层界面或目标体后反射会地面，然后由接收天线（R）进行接收[1]。信号接收完毕后，即可对信号的时频、振幅的特点进行研究，最终得出地下地层或目标体的准确信息。举例来说，检测人员可以就电磁波在地下介质中的传播速度，了解电磁波反射信号的时长，进一步对照专业资料，换算出反射体的深度值。

式中：

t—电磁波反射信号的双程放行时间；

z—探测目的体的埋深；

x—天线距；

v—电磁波在介质中的传播速度。

当x 相对于z 较小时，有t=2z/v，z=tv/2[2]。

需要说明的是，地质雷达检测仪器的组成部分主要有四大板块，分别是：控制单元、发射天线、接收天线及微机。借助光缆传输来完成信号的发射和接收。具体技术参数详情如下：

a.系统特性：155dB；

b.可程序时窗：32～2048ns；

c.可程序采样间隔：800～8000Ps；

d.可程序叠加范围：1～2048 次[3]。

1.2 瑞雷面波法

瑞雷面波是一种表面振动波，应用于具有一定深度的地表勘测。瑞雷面波的显要特征为频散，就是指不同频率（f）的瑞雷面波，拥有具有差异性的穿透深度（h）通常情况下，瑞雷面波的穿透深度可达1 个波长(λ)瞬态面波。则主要通过重锤地面，产生以作用点为中心的激振。激振含有多元化的频率成分，会沿着一定深度的地表向四周传播信号，在地面离震源的偏移距处，埋设一组等间距检波器，用于接受传回信号，同时利用相关软件对采集到的数据进行处理与分析。试验结果显示，一定频率(fi)瑞雷面波的有效探测深度(hi)为其半波长(λi/2)即hi=VRi/2fi，由此看来，激振频率快慢和探测深度的深浅成反比。激振频率越高，探测深度越浅，频率越低。探测深度约深。在实际操作期间，可按照上述计算结果和波长计算勘测深度的原理，绘出得出瑞雷面波速度(VR)和其对应探测深度(H)的VR-H 曲线。瑞雷面波波速能够直观显示出，相应深度检测地表土层介质的物理性质。土质研究结果，通过系列点的检测换算，能够得到VR-H 剖面曲线。随后可利用现有的地质资料与检测数据，对地质检测结果进行详细说明。

1.3 静力触探法

静力触探检测法的工作过程为：使用探杆将将单桥应变式探头压入土层里，在压入过程中，对探头深入时，受到的压力和土层阻力变化进行勘测。土层阻力越大则表示质地越坚硬，阻力越小则表示土地质地越软。透过探头里的阻力传感器，能够有效探测出图层阻力并将其转化为应变量。利用静态电阻应变仪对这一数据进行测量，同时利用人为操作，以一定的压入深度间距对应变量进行检测。据此可作出土的比贯入阻力(Ps)随深度(h)的变化曲线图,根据该图得知Ps 值的变化特点，进一步对图层阻力进行分层，结合阻力分层结果与相应的地质资料，对地质检测结果进行详细说明

2 检测常见问题

2.1 压实度

①实际操作过程中，测点并未达到质量检测的评定标准。主要是因为检测方为节省工作时间与人力输出，提升工作效率所致。通常检测过程中，测点较少，数据检测结果也是按照有限的几个测点测得结果，编撰得出的。②实际测点检测操作并不规范，对测点勘测值随意修改，因某种原因，勘测人员会将未达标的检测数据进行修改，利用这种方法使测量工程符合标准。③并未进行实地勘测，递交的检测结果为凭空捏造的。许多投资方同时也担任施工的角色，因此工程质量由自己把关。为省去不必要的麻烦，他们经常会在提交的检测报告中动手脚，直接将检测结果编写成合格数据，糊弄审查部门。

2.2 软土地基

①送往检测部门的材料并非工程所用的材料。为通过检测，送检方常常会偷梁换柱，在施工过程中使用不合格原料，而在送检时，选用合格原料供检测部门检查。如果检测部门没有实地考察，根本无法得知施工原料的真实数据。②施工方常常会为缩短工期、节约成本，在真空预压软地基期间，将沉降管的数据进行改动。经过改动后的数值往往偏大，以此来营造施工产物土质优良、固结速度快，软地基处理十分成功的假象。

2.3 路面工程

①某工程基层原材料筛分，实验结果见表1。表1 结果显示，个别实际使用材料和设计使用材料具有明显的差异性。在工程设计规划期间，设计者会对工程的实际特点、设计等级以及应用性能进行考量，最终决定材料的选择。在表1 中，测得数据并无法达到目标级配，对混合料的级配产生不利影响，直接反映出已完工的工程会出现的各类质量问题，并不适用于长期使用。

表1 某工程基层原材料筛分

②某沥青混凝土路面混合料筛分实验结果数据。而表2 的检测结果则显示，使用材料级配控制不够妥善，最终得出的级配曲线不光滑。从表中可以看到，个别细集料过量，将会造成水泥用量多，工程造价高的后果。此外，工程密实度和强度将会降低，投入使用后，路面容易出现推拥、坑槽等问题。

表2 某沥青混凝土路面混合料筛分实验结果数据

③水泥剂量及含水率与设计要求有差距。根据表3 数据可得知，水泥的使用量并未达到设计用量水平，而用水量的增多则导致水泥过稀，并无法确保混凝土拌合物的粘聚性和保水性。水灰比例失衡，最终致使混凝土的孔隙率的上升，密实度降低，路面在投入使用后质量无法得到保障。所以，在施工过程中，水灰比例应科学合理，才能确保路面的耐用性，避免路面投入后返修情况的发生。

表3 水泥剂量、含水率及其设计要求

④采用摆式仪对试验段进行摩擦系数检测，见表4。表4 结果显示，摩擦系数全部达到技术规范要求，但是各测点摩擦系数存在较大的差异性，所以路面在后期会出现离析。

表4 摩擦系数检测成果表

3 问题的解决对策

①拌和楼控制室操作手应由自身员工任职，以免出现花料和白料；

②在冷料仓面对装载机一侧，表明对应料堆的固定指示牌，避免装卸机操作时加错原料；

③对混合料的级配按照规范严格执行，适时调整，集料过湿则立即重新对拌和楼进行标定；

④在摊铺机后，应设立岗位供负责人站岗，避免粗细集料出现离析情况。

4 应用前景

就我国公路检测技术的发展现状来看，公路检测技术在公路工程中拥有巨大的应用前景。道路建设、运营养护以及改建均离不开公路检测技术的监督。公路检测技术为公路建造的不同时期起到了不同的作用，为公路工程的优质成果提供的保障。在公路修建阶段，公路检测技术可以对施工质量进行控制与检测，及时发现工程质量隐患，为工程补救节省出大量时间。公路建成后，公路检测技术能够对公路的投入使用情况，进行评价与检测，能够深入了解到地质情况，为后期的养护工作指引方向。公路工程检测技术的发展趋势，总体而言是由人工检测向自动化检测技术发展，由破损类检测向无损检测技术发展，由低速度、低精度向高速度、高精度发展。通过本次研究，结果显示，公路工程快速检测技术通过不断的革新与发展，凭借其无破损、精度有保障、工作效率高等优势，应用前景不可估量。

[1]冯玉宝.公路工程质量的试验检测技术[J].中华建设，2011（7）：126-127.

[2]饶关洪，刘昌明.加强工程试验检测在公路工程质量管理中的作用[J].建筑技术，2010，41（10）：949-950.

[3]Hinsken L1A singularity free algorithm for spatial orienta2tion of bundle [Z].XV I cong1 of ISPRS，1988，Tyoto1.