公路工程路基压实度试验检测方法的研究

2021-01-06廖承松

黑龙江交通科技 2021年3期

廖承松

(贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司，贵州贵阳 550001)

1 公路工程路基压实度试验检测方法的意义

在整个公路的建设过程中，公路工程质量主要由质量检测与控制人员所决定。如果在公路建设过程中，不注重整个工程的质量检测，很可能会造成整个公路工程的使用寿命降低，甚至会在使用过程中产生安全事故，造成人员伤亡。而对公路工程的质量检测主要集中在基压实度检测方面，基压实度主要反映着公路路基的工程强度，工程强度太低的话会造成公路某些路段的开裂等问题。而基压检测则会直接检测出公路工程的质量，做好公路基压检测工作就可确保整个公路工程的质量。所谓基压检测就是通过一定的方法对公路的路基和沥青石子道路进行压力碾压，通过所得到的基实密度在与实验室内样本检测的理论密度进行对比，如果比对的结果误差较高，就代表着这段道路工程的强度较低，需要重新进行铺设。我国检测基压的手段往往主要靠人工分段检测，不但人工成本较高，还会耗费大量的时间，很可能会造成整个工期的延误。当前我国的基压检测则是采用自动机械的方式进行公路检测，既保证了工作效率，也缩短了整个工程的建设时间也保障了整个工程的建设质量。

2 公路工程路基压实度试验检测方法的研究

2.1 灌沙法检测基压实度

灌砂法是一种常见的道路基压检测方法。具体的检测方法是利用0.5～0.6 mm的或者0.2～0.5的沙土颗粒作为量砂进行检测。在检测前，要预先在道路上钻出孔洞，之后将沙土灌进孔洞中，与其中的材料进行交换，通过这种方式对道路基土的密度和压强度进行检测。整个检测方法只能检测到整个基土碾压中层的厚度，不能只对道路基土的上层和下层的沉积层进行基压检测，这是灌砂法检测手段的局限性。使用这种灌砂法进行检测时，需要对检测用砂土的和灌砂筒进行标准化处理，这种处理方式较为复杂，因为灌砂的深度与砂粒存在着正比关系，其深度每加深2 cm，砂粒的密度就会下降1.5%。所以要想确保检测后可以得到较准确的数据，就需要对灌砂的深度进行严格的计算，尽可能的降低其误差概率。不但在灌砂的深度上需要严格计算，灌砂筒内的砂面高度也需要进行计算和限制。因为灌砂筒内的砂面高度与砂密度之间也是成正比的，内部高度每下降4 cm，砂子的密度就会降低1.5%。而灌砂所用的量砂也需要选用干燥，洁净，不含多余杂质和水分的砂土，在灌溉前就需要对量砂进行严格的检测，确保所用的量砂符合标准，避免量砂沾染过多的水分。在进行灌砂前要把量砂放进空气中精置一段时间，确保量砂内的水分与当地环境一致。所以在进行灌砂前，需要确定打洞的深度和灌砂筒内的砂面平均高度，以及严格挑选所用的量砂，让其在空气中静置一段时间。而这在一定程度上增加了其使用成本，其繁琐的准备环节也降低了整体的工作效率。同时在使用这种检测方法进行检测时，需要现场在道路基层打洞，且不能进行提前打洞，这样会造成检测数据的失真，在一定程度上增加了工作强度。同样的，这种检测方法并不能适用在大型工程路段的检测，例如大型的石制路堤上，因其内部空隙太多，就不适用于这种方法。

2.2 环刀法检测基压实度

环刀法是一种测量公路层基压实度的传统检测法，国内采用的环刀法体积通常为210 cm3，深度大约在5 cm左右。用环刀法测得的基压实度是该地土样在所测深度的平均基压实度，它不能代表所在地区碾土层的平均实度。这种方法也存在着一定程度的误差。根据碾土层的物理性质，其密度往往是由上至下依次递减的，如果环刀采用碾压层上部的泥土，得到的数据就会偏大，如果采用碾压层下部的泥土，就会相对减小。对于检测公路基压实度来说，需要检测的是整个公路路段的平均数据，就需要环刀采取中间土层的数据，这在实际操作中是比较困难的，极大的依赖检测人员自身素质。此外这种方法的适用范围较窄，在松散性泥土的检测中不适用，实际操作应根据当地的实际情况来采取不同的测量方法。下面简要的介绍下具体的流程：使用人工取土器进行第一步的取土工作，要对所测泥土的粘度和湿度进行测定，再擦洗干净环刀，对环刀的整体质量进行称重，上下误差不能超过0.5 g。在被取土的地点选取合适的取土范围，国内一般在25 cm×25 cm的范围内取土，需要先将地面清理干净，将碎石和杂草铲平，再将地面清理干净，用工地铲铲去表面的浮土和不平整的地方，并铲开

土层，尽力压实表面，在达到一定深度后，再将环刀缓慢打下。打下的环刀要切实的做好土层标记，防止环刀的位置过深，采得的泥土样本为下层土壤。最后在保证环刀始终与水平地面垂直时，再将其缓慢取出，注意不能接触到土壤内壁，否则刮下的泥土颗粒会导致整个测量数据的失真，进而影响到整个工程的施工进度。这种方法操作较为复杂，对施工检测人员的自身素质有着比较高的要求，但是其测量精度与灌砂法相比相对较高，因此在具体的基压实度测量中，往往将两种方法配合起来使用，保证整个工程的检测精度。

2.3 核子法检测基压实度

核子密度法顾名思义，是一种采取放射性物质进行检测的方法。其主要通过某些放射性元素对道路材料基质进行放射性检测，一般使用核子密度仪进行检测。这种仪器技术含量较高，耗时比较少，操作也相对比较简单，所需要的人力资源比较少。但因其是靠放射性物质进行检测，危险性比较高，且这种检测方式需要在道路的基层上进行打洞处理，检测过程中，长时间的辐射会导致当地的土壤存在一定程度的放射性沾染，有可能会污染当地的地下水，最终扩散成区域性污染，因此在使用核子密度仪进行基压实度测量时，要格外小心，得到基压实度的测量数据后，就要立即把机器取出，进行关机处理。下面简要介绍下核子密度仪的主要使用方法：核子密度仪主要采用铯或者铍元素作为放射源，据仪器的不同还分为浅层核子密度仪与深层核子密度仪。浅层核子密度仪往往是用来测量不超过35 cm的土层，而深层核子密度仪是测量深达数米或者百米的土层。在使用核子密度仪工作之前，要先确定所测量土地的平均的深度，再选择合适的核子密度仪。先确定仪器蓄电池的含电量，如果电量较低则需要进行更换。测试时要先对现场的土壤种类，厚度，以及含水量进行偏差值校正，并设定相关的检验参数。在设定好检验参数后，进行定时启动，这种核子密度仪在进行检测时，工作人员需要距离该仪器10 m范围，附近8 m内不应该有大型建筑，且不能有其它的放射源。在工作完毕后，仪器会自动生成数据，工作人员在仪器蜂鸣结束后才能靠近，记录数据后，立即将仪器取出，并妥善保管。核子密度仪使用起来有一定的危险性，但因其操作简单，数据分析精准，被广泛使用在国内外的公路基压检测中，并逐渐有取代灌砂法和环刀法等检测方式的趋势。