公路路基检测技术的应用探讨

龙加槐

(贵州建养公路技术咨询有限公司，贵州 贵阳 550016)

1 路基常见病害

不同地区在不同时间建成的路基，因气候、通行情况和基床土质等有很大的差异，所有不同公路的路基状态往往极为复杂，对于路基病害，无论类型、分布还是发育程度，均有显著的随机性与多样性，这无疑使路基检测难度大幅增加。对路基进行病害调查的根本目的在于确定路基状况，并明确病害类型与严重程度；需完成的任务包括：确定路基病害(如裂缝与沉陷等)的尺寸大小、数量、具体分布位置与路基所在地区地形地质条件，填料性质、土石含量，并据此评价路基整体能否保持稳定，为更深层次的检测与病害处理方面的设计和施工提供可靠参考。

路基常见病害与其发生路段及特点为：(1)裂缝：多发生于高填方段、所设挡墙高度相对较大的段落及桥头段，该病害的特点为裂缝经常随部分位置产生的沉降同时出现，使路面板也产生开裂或破碎；(2)沉陷：多发生于从深沟段上跨越的路基、半填半挖且填深相对较大的路段及需要从过湿软土段中穿过的路段，该病害的特点为：左右两幅路基产生的沉降有较大差别，使路面严重不平整，进而发生开裂与凹陷；(3)填料病害：多发生于沿线范围内地表岩石与边坡上路基填料直接外露的位置，该病害的特点为：属典型的隐蔽性病害，难以发现，需通过专门岩性分析来判断；(4)失稳：多发生于高填方段，该病害的特点为：需对路基所处稳定状态、防护措施状况及边坡等敏感部位的抗冲刷能力予以全方位调查。

2 路基检测方法

2.1 有损检测

有损检测方法主要有以下几种：其一，现场CBR检测；其二，回弹模量检测；其三，深层核子密度湿度仪检测；其四，动力触探测试与标准贯入度试验检测；其五，现场DCP检测；其六，平板载荷试验；其七，钻探取芯检测。

其中，采用前两种方法能对路基回弹与压缩模量进行准确评定，然而，虽然检测结果有很高的准确度，但过程较为复杂，且成本高，通常并不大规模使用。对此，对CBR检测进行适当的改良，虽然能简化操作，但效率往往不高，且对行车可能造成很大干扰，检测标准也难以实现统一。采用第三种检测方法能确定路基实际密实度与含水量，但需要对路基实施开孔来实现对深层路基的准确检测，能填补现行规范在深度检测上的空白。另外，该方法还能与现行规范提出的指标分析与评价相结合，操作方便，而由于需要对路基进行局部开挖，所以会对行车造成一定程度的干扰。采用第四种方法能对路基强度进行检测，同时能综合评价路基整体的稳定性，并对不同深度土层相关信息进行准确记录；另外，对砂性土路基采用该方法进行承载力检测，虽然操作方便，但仅可以实现表层检测，且容易对正常行车造成干扰。当前出现了一种新颖的小型贯入方法，能对基床、封闭层与换土等部分的强度进行检验。对于第五种方法，它是现阶段最常用检测方法之一，在强度与分层情况检测中有明显的优势。对于第六种方法，能对包含地基系数、变形与动态变形模量和路基动刚度等在内的指标进行测试，所得到的检测结果可根据现行技术规范与新线实施对比，其中，地基系数可直观且准确的反映出路基实际承载力与刚度，但往往需要较长的时间，且检测结果有很大的离散型；而通过对动刚度的准确检测，能解决地基系数检测难度相对较大的问题，但可能影响到正常行车。对于第七种方法，是指通过钻取各层位路基土样，再通过检测确定土样各项指标，如塑液限、密度、干密度与含水量，以此确定路基土的基本性质与密实状况，以此确定路基强度，此外还能直观且定量的对其它一些特性予以反映。该方法虽然准确且直观，但取样过程与后期试验时的一些因素都会给土样造成影响，使试验数据被不同程度的干扰。

2.2 无损检测

无损检测方法主要有以下几种：其一，波速法；其二，电测法；其三，瞬态瑞利波法；其四，贝克曼梁式弯沉仪法；其五，自动弯沉仪与落锤式弯沉仪法；其六，地质雷达法。

其中，第一种方法还能进一步分成跨孔波速法与面波法两种，能确定地层与它的各项物理力学指标，具有速度快且不会对正常行车造成影响的优势，但分辨率相对较低，容易受到含水量与频率等因素的直接影响。第二种方法是指通过对电场分布规律进行的分析来确定地质构造，并通过对地层电性存在的差异进行分析来确定地层变化，在病害查找及普查工作中较为常用，但缺乏精度，且检测速度相对较慢，也很难和地层各项物理力学指标形成直接的联系。对于第三种方法，瑞利波的速度和横波速度之间有较好相关性，可用于对岩土工程特性进行评价，根据实测的波速对路基质量与其工作状态进行评价，具有操作方便、检测快速和分辨率很高等优势，在当前的路基检测工作中得到了越来越多的应用。对于第四种方法，其操作十分简单和方便，但未能对行车具有的负荷特征和弯沉形状予以细致的描述，并且需要采用人工来操作，检测速度往往较慢，同时容易产生主观误差，不建议在大规模检测工作中使用。而对第五种方法而言，能对路面强度予以密集检测，有着极高的检测效率。检测时所用设备的重量很轻，操作方便，能对多个点位实施检测，尤其是高等级公路，都用该设备进行弯沉及承载力的检测与综合评定。采用第六种方法，能确定路基结构具体分层情况，其基本原理为采用天线为路基定向发射电磁波，发射出去的电磁波将在介电常数发生改变的部位产生折射或反射，此时通过对反射波的记录即可确定不同结构层之间的交界处。通过对这一方法的应用，能准确探测确定路基病害具体位置与实际的发育程度，进而分析确定路基实际地质情况。该方法存在很多优点，如方便快捷、精度高和无损，但该方法的应用只能描述路基压实程度，无法与其它物理力学性质建立直接的联系来预测未来病害产生与发展。

3 结 语

综上所述，路基检测对确定路基各项指标以及各项基本力学性质都有重要作用，进而可由此判断出路基的承载力、强度与性能，还能发现和预测路基病害，为下一步工作安排提供可靠的参考。目前，可将路基检测技术大致分成有损与无损检测两部分，且不同检测方法采用不同的原理，适用条件与优劣势也均不相同，在实际工作中应结合具体情况选择适宜的检测方法。