公路路面厚度检测试验方法研究

2020-01-13庞小勇

黑龙江交通科技 2020年6期

关键词：挖坑结构层介电常数

庞小勇

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州贵阳 550008)

1 检测频率

(1)当公路采用的是水泥路面时，按200 m/2处的频率进行抽检。

(2)当公路采用的是沥青路面时(包括沥青混凝土、沥青碎石与沥青贯入式)，按200 m/处的频率进行抽检。

(3)对于公路的水稳基层与石稳底基层，按200 m/处的频率进行抽检。

2 检测方法

2.1 挖坑法

(1)以现行技术规范提出的要求为依据，按照随机原则进行取样，确定挖坑检测具体位置。

(2)选取一个相对平坦的路面，将其作为检测地点，然后用毛刷对其进行清扫，检测地面的规格尺寸按40 cm×40 cm控制。

(3)以路面材料的坚硬程度为依据，使用适宜的工具进行开挖，到层位底面为止。若开挖较为方便，则可减小开挖的面积，使坑洞大体上为圆形；在开挖的同时，不断将材料铲出，并盛放在搪瓷盘当中。

(4)开挖完成后，使用毛刷对坑底进行清扫，检查确定坑底面是否为下一层层顶。

(5)经检查确认坑底面是下一层层顶后，把钢板尺平放在坑两侧，然后用另外一个钢尺在坑中间测定坑底和钢板尺之间的距离，其测定结果即为该结构层厚度，结果需精确到1 mm。

2.2 钻孔法

(1)以现行技术规范提出的要求为依据，按照随机原则进行取样，确定挖坑检测具体位置。如果是旧路，且该点存在明显缺陷，则需在该点的旁边进行检测。

(2)利用专门的钻机进行钻孔，使芯样直径达到100 mm。若此芯样只在厚度检测中使用，则当路面为沥青和水泥路面时，宜选用50 mm钻头，而当对基层材料进行检测时，由于钻孔可能对试件造成破坏，所以宜选用150 mm钻头。对于钻孔的深度，不能比该层的设计厚度小。

(3)钻孔完成后，将芯样取出，并清楚芯样底部的灰尘，确定和下层之间的分界面。

(4)利用钢板尺在以圆心相对称的四个点上测量表面到上下层之间的高度，然后计算其平均值，最终得到的结果就是该结构层的层厚，结果需精确到1 mm。

(5)路面施工中，在路面材料还没有冷却硬化时，按照检测要求，随机确定检测地点，然后在检测地点上插入大改锥，对该结构层的层厚进行检测(在必要的情况下，可以使用小锤进行轻敲，但要注意不可使用大工具，以免对周围路面结构层造成破坏和扰动)。当在刚施工完成的路面上采用挖坑法进行厚度检测时，需在挖坑后对坑边进行清理，然后架设钢板尺，使用另外一个钢板尺对该层的层厚进行测量。以上检测结果都应精确到1 mm。

2.3 试坑及钻孔的填补

采用以上两种方法完成检测后，会在路面留下试坑及钻孔，应及时填补，如果填补不到位，将产生隐患，导致裂缝等病害的产生，因此，必须做好对所有试坑及钻孔的填补。填补的具体步骤为：

(1)将试坑及钻孔当中的残留物清理干净，当有水时，还应使用棉纱将其吸干。

(2)对于稳定层结构与水泥路面，都可以按照与原结构相同的配比进行材料拌制，然后新拌料填入并将其击实。

(3)对于基层结构，可在挖坑过程中铲出的材料中添加适量水进行充分拌和，然后分层填补到试坑与钻孔当中，最后用小锤将其击实。

(4)对于正处施工状态的沥青路面，使用级配与原路面完全相同的混合料进行分层填补，然后用热夯将其夯压密实。对于旧路上的钻孔，可借助乳化沥青进行填补。

(5)将试坑及钻孔填补好后，其高度应比原路面微高，以保证试坑及钻孔填补的密实性。

2.4 雷达检测法

该检测方法是指采用短脉冲雷达对路面各结构层的厚度进行检测，该雷达装置主要由五个部分组成，分别为固体腔、天线、时窗记录器、波形显示器和打印输出装置。

该检测方法的原理为：雷达持续相对路面以下发出高频电磁脉冲，这一脉冲波在遇到介电常数有所不同的分层界面时，其中一部分发生发射，而另外一部分则继续向下传播，此时雷达能对反射到路面上的波进行收集和记录。脉冲波在不同介电常数条件下的传播速度有所不同，该方法就是利用这一特点实现对不同结构层的厚度的准确检测。对于常见介质结构，其介电常数为：沥青为3～5；水泥为6～12；干砂为4～6；湿砂为30；空气为1；水为81；花岗岩为5～7；灰岩为7～8。路面结构层厚度的计算公式为：

(1)

式(1)中，c表示空气中脉冲波传播速度，单位：mm/ns，一般取300 mm/ns；ε表示结构层介电常数；t表示路面结构中脉冲波双程传播时间，单位：ns。