公路工程建设中的路基智能压实施工技术研究

李素芳 于洪涛

摘 要：在公路工程项目建设施工过程中，路基压实施工是其中非常重要的施工环节，直接关系到公路工程路面的平整程度和稳定性。基于此本文结合我国某地区一处公路工程项目建设施工案例进行分析，对智能压实施工技术进行介绍，提出智能压实技术的系统组成原理，同时对路基智能压实施工技术应用要点进行全面阐述，全面提高公路工程建设施工质量和稳定性，为后续类似公路工程项目建设施工提供必要的参考和借鉴。

关键词：公路工程;路基;智能压实;技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

0 引言

当前我国公路工程建设施工规模正在快速扩张，路基路面压实工作是现代高速公路项目建设施工当中非常重要的工作环节。公路工程路基结构的压实程度，直接影响到后续的通车质量以及公路的使用周期，在传统的公路工程路基压实工作过程中，路基压实程度和压实施工质量，通常情况下只局限在施工设备的使用，以及相关施工人员的专业技能乘此，施工人员的专业技术够低，直接关系到整个路基结构的压实施工质量和效果。要想从根本上解决路基压实程度问题，需要通过使用一些更加先进的智能化压实施工技术来进行辅助，这些问题也是现阶段大部分机械设备厂家工程项目施工单位、业主方以及工程施工单位所努力寻找的重要工作方向。

1 路基智能压实施工技术原理分析

公路工程路基智能压实施工原理，主要是通过压路机滚轮自重和滚轮上方激振装置所形成的合力，对路基基础材料进行充分碾压，有效减小骨料之间的空隙大小，并且增大集料相互之间的摩擦力实现路基的全面压实。路基智能碾压主要是基于弹性动力学理论以及无线传输技术为基础，路基结构的弹性高度和路基压实程度之间呈正相关关系，路基填料越疏松则路基材料的压实程度越低、路基弹性高度越小、振动轮的反向弹力越小，随着路基压实次数的增多路基基础结构的弹性高度会进一步增大，经过反复多次的实验工作总结可以得出振动轮反弹力和压实度之间的定量关系，可以有效实现路基压实度的实时性测量工作。在路基压实施工过程中通过建立起信息化检测工作系统，在控制点和振动压路机上分别安装GPS基站结构，在振动轮上安装压式传感器设备以及组建无线局域网，可以充分实现压实施工机械设备的轨迹、振动轮反弹力以及压实次数数据参数记录等多项功能。通过无线传输技术的使用，将路基压实过程中所收集到的信号统一传输到驾驶室的显示控制器当中，有效引导施工作业人员展开后续的路基压实施工。

2 路基智能压实施工技术的应用特点分析

2.1 路基智能压实和传统压实方法对比

路基智能压实施工技术和传统的路基压实施工技术相比，在智能化控制数据参数记录以及施工成本方面都存在着一定的差异性。对于路基压实施工质量控制工作而言，传统的压实施工方法使用的是事后控制进行质量抽检工作，主要是以点带面的形式来加以开展，而路基智能压实施工技术则采用的是全过程实时性控制，有效记录压实过程中的相关参数数据。在碾压厚度方面，传统路基碾压使用方法无法记录起始桩号，通过人工进行控制分层碾压厚度参数记录不准确。通过路基智能压实处理工作方法，可以有效记录路基碾压的起始桩号，同时准确记录分层碾压施工厚度，检查路基碾压厚度参数数据。在路基碾压施工成本方面，传统的碾压施工方法成本更低、价格更加稳定。通过使用路基智能压实施工方法，单项工程中碾压施工费用，相比于传统碾压施工方法超过3%～5%，多个项目开展，会因为效率的提升而降低前期的经济成本投入量。

2.2 主要技术特点

第一，路基碾压施工过程的实时性控制。在路基智能压实施工过程中，通过借助无线传输技术的使用可以有效建立起智能压实系统，可以实现路基压实速度压实温度、压实厚度、路基碾压轨迹等各项参数的实时性记录和收集，并且在路基压实施工过程中如果发现问题需要及时进行解决。现场施工作业工作人员需要通过显示系统，有效掌握路基压实过程中的各环节施工状态，同时针对性的调整路基碾压施工计划，避免出现人为性操作失误问题，对路基压实程度造成不良影响。

第二，施工过程的可追溯性。在压路机设备当中装载传感器设备，可以有效记录不同碾压施工环节的施工质量参数情况，通过这些碾压施工参数的收集和使用，不但可以用于指导路基碾压施工，同时还可以进行永久性保存，建立起路基基础碾压施工档案，为后续的道路工程维护工作打下良好的基础。

第三，路基碾压施工效率更高。压路机车载显示功能系统，可以实时性直观的显示路基基礎结构的压实功的情况，有效防止因为操作问题的影响造成路基结构产生超压、欠压以及漏压等问题，对路基碾压过程中产生的各种质量问题，可以及时发现并且及时进行解决，可以全面提高路基压实施工效率和质量[1]。

第四，路基碾压施工成本可以得到有效控制。从单项工程项目开展来看，传感器和智能压实系统的使用一次性经济成本的投入量相对较高，但是智能压实系统可以全面实现远程监测显示，可以在大限度上减少现场技术工作人员的投入量，同时可以实现薄弱区域压实实验检测工作，进一步提高路基碾压施工的合格率，并且可以在很大程度上降低生育成本的投入，在多个项目工程建设施工当中，会因为碾压工作效率提高、废料降低而弥足前期的经济成本投入。

3 路基智能压实施工技术应用分析

有效结合我国某地区一处公路工程项目建设施工案例进行分析和研究，本段公路工程为该地区的主干道路整体呈双向四车道结构，在公路工程建设施工中结合施工区域的场地环境条件，通过使用路基智能压实施工技术来进行碾压，有效提高公路工程基础结构的压实施工质量和稳定性。

3.1 智能压实施工技术系统构成

智能压实施工机械设备和传统的压路机设备，整体结构之间基本保持相同，但是在该项系统当中主要是增加了各种传感器设备，以及分析显示系统智能压实工作，通过记录振动轮的力学工作状态进行实时性参数计算和分析，因此可以全面实现全路基实时性压实指标采集和动态参数掌握。智能驾驶控制工作系统，主要是通过定位采集显示三大系统功能所构成定位系统，主要是基于GNSS技术，通过GPS定位接收压路机设备工作过程中的位置信息和压实信息采集系统，通过使用加速传感器设备收集压路机振动而上产生的振动信号，并且将其直接传输到调节器当中进行计算和分析[2]。

3.2 路基压实工艺流程和操作要点

3.2.1 设备前期检查工作

为了充分保证压路机压实工作过程中，采集数据的真实性和准确性，需要对加载和测量设备质量进行全面检查，每次工程施工之前需要全面检查基准频率是否保持稳定，设备安装是否牢固等。

3.2.2 相关性校验工作

在碾压工作过程中分别对轻度碾压、中度碾压以及重度碾压工作状态进行实时性控制，基于控制指标CMV进行测定，同时验收控制工作标准需要进行准确校验。在每一种压实工作状态下需要保证检测数量不能小于6组，当检测系数超过0.7时确定相关系数和连续碾压控制工作的目标参数。

3.2.3 路基碾压过程控制

在路基碾压工作过程中需要对基础部分的压实程度、压实均匀性以及稳定性进行全面控制。在路基智能碾压工作过程中，需要有效借助通信技术，对路基技术碾压次数、碾压轨迹等进行实时性控制，基准站接收卫星信号并且将差分信号，直接发送到流动站内部流动站接收机，将所接收到的卫星信号以及基准站差分信号进行实时性联合和计算，有效获取基准站和流动站之间的坐标增量，实现压路机设备的实时性定位。

根据路基填料颗粒直径大小，使用不同的压实度评价工作方法，对于路基基础部分的细颗粒土，需要通过现场测试实验分析工作方法，有效总结出智能压实检测值CMV，并且和路基的压实度之间建立起对应关系。通过建立起智能压实目标值，有效判断压实区域范围内的路基结构稳定性和压实程度是否符合标准，对压实度不符合标准的需要及时进行调整。比如，可以提高碾压作业工作流程、换填料以及调整含水率大小等，对于细颗粒土通常情况下使用沉降差来评价基础压实质量以及控制工作标准。

3.2.4 压实均匀性控制

在路基压实均匀性控制工作过程中，所记录的是智能碾压曲线参數。基于公路工程路基碾压施工规范对已经形成的压实度和路基回弹量双向指标进行控制，压实度控制压实工作质量，回弹模量指导路基填料，选择对于细颗粒土需要通过实验检测工作方法，建立起压实度和回弹模量之间的并关系。在压实度和回弹模量都满足施工要求的条件下，需要通过使用压实控制工作指标，CMV有效控制路基结构的稳定性条件，对于粗颗粒土需要建立起智能压实检测参数标准和路基沉降量之间的对应关系进行有效控制，碾压沉降差和路基回弹模量均满足施工规范要求。

3.3 质量检测

在路基碾压工作结束之后，需要对路基结构的压实程度进行全面检测和分析，压实质量检测工作文件包含纸质资料和电子文档，在施工结束之后需要以最后一遍的路基压实参数数据作为主要的存档资料，路基压实程度示意图当中的CMV分组，需要达到常规检测参数的10%，并且在实际施工过程中每一种填料可以根据每2万平方米选择三个点位，其中一个点位处于薄弱区域，在路床验收工作过程中需要根据相应的评测工作标准和要求来进行常规质量验收工作。

4 结语

综上所述，在本次公路工程项目路基压实施工过程中，通过路基智能压实施工技术的合理使用，可以进一步提高路基结构的压实程度和稳定性。相比于传统的路基压实施工方法，在整个技术结构的稳定性上可以得到充分保证，有效提高公路工程基础结构质量和稳定性。

参考文献：

[1]周毅恒，赵国强，张宏杰.适用于土石混填路基的智能压实技术应用研究[J].交通科技，2021（1）：80-84.

[2]赵富强，耿兴谋，何挺.路基智能压实控制系统中关键参数在高速公路工程中的研究与应用[J].工程质量，2019（2）：22-27.