道路桥梁工程地基试验检测方法研究

李泰睿、彭威

（中国建筑科学研究院有限公司，北京 101211）

0 引言

在我国交通体系中，道路桥梁工程作为基础设施，可为区域交流提供良好条件，促进区域社会经济稳定发展。因此，在道路桥梁施工中，施工单位必须严格依据相关法律规范以及规章制度，重点加强地基结构的质量控制。很多道路桥梁施工场地地质条件复杂，施工难度较大，通过应用先进的试验检测方法，能够对地基结构的施工质量进行检测和评估，避免存在质量安全隐患对道路桥梁施工造成不良影响。

1 道路桥梁工程地基试验检测的特征

1.1 全面性

在道路桥梁地基结构施工前，需对施工现场进行勘测分析，并做好完善的施工准备，了解项目建设要求。通过对地基进行试验检测，可获得完善的数据信息，为地基结构的施工质量控制提供可靠依据，促进道路桥梁工程稳定发展。

1.2 及时性

道路桥梁工程基础结构施工环节复杂，对于不同施工环节，均应加强试验检测。在保证上一施工环节没有质量隐患后，方可开始后续施工。另外，还需制定施工路线方案，并据此进行试验检测，如果发现质量隐患，应当及时上报，并采取有效的质控措施，改进施工方法。

1.3 安全性

在道路桥梁工程地基结构试验检测中，应制定完善的试验操作流程以及基本准则，对试验检测中的各类设备进行检查，判断是否存在安全隐患，根据相关规范开展试验检测。

1.4 准确性

在道路桥梁工程地基试验检测中，必须保证试验检测的规范性，广泛收集整理试验检测的各类数据，并做好汇总分析，保证检测所得数据的准确性和可靠性。

2 道路桥梁工程地基试验检测的技术方法

2.1 探地雷达法

在道路桥梁工程地基试验检测中，探地雷达技术的应用比较常见，应用范围广泛。如果道路桥梁建设区域处于复杂地段，如高填方地基，则可应用探地雷达技术进行试验检测。首先，对施工现场进行勘查分析，合理布置探地雷达检测设备，对电磁波反射程度进行检测分析，据此即可确定地基结构深度。在探地雷达检测过程中，如果一组波出现紊乱问题，或者探测所得结果与抛物线形态类似，则说明在地基施工中已出现质量问题，比如空洞、回填不实等等。在对地基压实度进行检测时，通过应用探地雷达技术，很难获得准确性比较高的数据，一般仅可对地基结构疏密程度进行检测分析，因此，还需加强探地雷达技术创新，充分发挥其在地基结构压实度检测中的重要作用。

2.2 地基系数检测法

在道路桥梁施工中，地基是十分重要的基础结构，只有加强地基的质量控制，才能够有效延长道路桥梁的使用年限。随着道路桥梁运营年限不断增加，在车辆载重的影响下，可能造成路面结构损坏，导致地基结构出现质量问题，如果没有及时采取有效的试验检测技术和修补措施，则会导致地基结构产生裂缝，同时还会造成地基深陷等各类问题，甚至引发严重的交通事故。对此，可利用地基系数检测法，对地基结构的承受能力、硬度进行检测。在具体的检测过程中，检测地基系数的设备应与地面保持平行，支架采用水平摆放方式。当检测设备安装完成后，即可让车辆行驶通过，对车辆通过时地面所承受的压力进行检测分析，了解地基荷载力度。

2.3 灌砂法

在道路桥梁工程地基试验检测中，灌砂法的应用比较常见，其主要作用是对地基的坚硬度进行检测。灌砂法的应用方式简单，对于现场检测人员的专业技术水平、实际操作能力的要求比较低，同时检测性能好，变化波动比较小。但是，灌砂法也存在一定的弊端，在检测完成后，要求检测人员进行合理预估判断。在灌砂法的实际应用中，首先需在施工现场挖掘坑洞，对土壤的含水量进行检测。在坑洞中注入砂粒，在此过程中，可将砂灌注在砂桶中，然后将砂粒倒入坑洞中，直至加满坑洞，并进行测量。采用灌砂法对地基进行试验检测，了解地基结构的坚硬度、内部含水量、密度等。

2.4 动态载荷试验检测法

在动态载荷试验检测过程中，可采用一定质量的落锤，从一定高度自由下落，在承载板、阻尼装置的作用下，对地基产生冲击作用，导致地基结构沉陷。在试验检测中，可对车辆行驶过程中对于地基结构所产生的冲击进行检测分析，同时对地基垂直变形量进行检测，对地基动态变形模量进行计算。在道路桥梁工程地基试验检测中，动态载荷试验检测法的应用比较常见，如对于道路桥梁工程边坡、过渡段，均可应用这一试验检测方法，操作方式简单，测试速度快，应用优势显著。

2.5 环刀试验检测法

在道路桥梁工程地基试验检测中，灌砂法的应用范围广泛，但是也具有一定的局限性，可利用环刀试验检测法。但是，如果地基结构比较松散，则无法应用环刀试验检测法。在检测过程中，首先需称量环刀的质量，并对环刀的容积进行检测。在取样完成后，根据公式进行计算，最终获得检测结果。但是，环刀试验检测法的应用方式比较复杂，同时对于检测人员的专业技术水平要求比较高，如果插刀力度以及深度不足，则环刀无法插入地基，检测时间比较长，同时，在检测过程中还可能会出现水分蒸发问题，进而造成地基土壤密度发生变化，对检测结果准确性造成不良影响。除此以外，在环刀试验检测法的实际应用中，如果环刀的稳定性比较差，则可能会出现用力不合理问题，在检测过程中受到阻力影响，导致检测效率降低。

3 道路桥梁工程地基试验检测的工作要点

3.1 严格试验检测取样

为保证道路桥梁工程地基试验检测工作能够顺利开展，要求检测人员积极学习专业技术，掌握地基试验检测的相关规范，并据此开展地基试验检测工作。在取样过程中，选择具有代表性的样本，并选用适宜的检测技术和方法，确保能够获得完善、准确的试验检测数据。通过对各类数据进行全面细致的分析，掌握地基质量的实际情况。

3.2 遵循仪器设备操作规范，合理选择检测技术

在道路桥梁工程地基试验检测中，可选择应用多种技术，同时还应推广应用功能完善的仪器设备。因此，相关试验检测单位应当根据地基试验检测要求购置先进的检测仪器和设备，确保试验检测工作能够顺利完成。另外，随着各类试验检测设备使用年限的增加，同时在各类因素影响下可能出现质量隐患，因此，需定期对地基试验检测中所应用的各类仪器设备进行维护和保养，及时发现各类安全隐患、质量隐患，并采取有效的控制措施，确保其能够在地基试验检测中发挥重要作用，同时保证试验检测所得结果的准确性和可靠性，为地基质量控制提供可靠依据。

3.3 提高工作人员综合技能

在道路桥梁工程地基试验检测中，对于检测人员专业技术水平的要求比较高。因此，相关单位应定期组织试验检测人员参加专业技术培训，掌握地基试验检测的各项技术，了解不同仪器设备的应用方式，在日常工作中积累工作经验。除此以外，施工单位还应引入优秀的技术人才，组建专业的人才队伍，保证地基试验检测工作能够顺利开展。

4 道路桥梁工程地基试验检测方法的应用

4.1 案例概述

选择某道路工程作为研究对象，对地基试验检测方法进行详细探究。在该道路工程某路段试验检测中，包含桥梁工程、涵洞工程，地基结构填筑厚度为22cm。在地基结构施工中，需根据工程项目质量控制要求、施工区域地质条件等选择适宜的填方施工材料。综合考虑地基施工要求以及地基试验检测技术现状，选用灌砂法进行试验检测。

4.2 检测方案

为了保证地基试验检测能够顺利开展，同时保证试验检测结果的准确性和可靠性，不仅可应用灌砂法，同时还可利用筛分修正技术，对地基结构密实度进行检测。确定检测区段后，在混合料检测中，可利用筛分法，首先进行筛分处理，然后再选择粒径5.0mm 标准对混合料进行筛选。筛选完成后，如果颗粒在标准以上，则需对含石率、最大干容重对应曲线进行分析。压实度可根据以下公式进行计算：

4.3 技术方案

在地基试验检测中，相关部门应制定地基试验检测的技术方案，对于试验所得结果进行汇总分析。另外，检测单位应当根据地基试验检测需要以及施工现场实际情况选择适宜的检测项目，并上报和审核。在确定地基试验检测方案后，根据相关部门对于地基试验检测工作的规定制定检测技术方案。在地基试验检测过程中，根据检测方法的应用要求选择适宜的仪器设备。开展试验检测前，对各类仪器设备进行安全、质量检查，保证仪器设备的使用性能能够满足地基试验检测的实际需要。严格依据地基试验检测技术方案开展检测工作，确保能够顺利获取检测结果，并对各项结果进行汇总和统计分析，并及时上报相关部门。

4.4 检测步骤

在对地基结构密实度进行检测时采用灌砂法，要求根据灌砂法的应用方式和关键步骤，对检测工作中的各个环节进行质量控制。其一，在确定被检测区域后，选择具有代表性的表面，确保所选表面的面积大于基板的面积。同时，在检测前还需做好清理工作。将基板放置在表面上，沿基板的孔进行凿洞施工。在凿洞过程中，应当及时采集试样，并做好保存管理，禁止丢弃开凿出的试样。在材料凿松后，应当及时收集和保存管理。试洞深度和碾压层厚度必须保持相同。在凿洞完成后，对试样袋材料质量进行称重，称量结果误差要求控制在1g 以内。在对试样的总质量进行计算时，应当注意扣除塑料袋的质量。其二，检测前所收集的试样比较多，应当选择具有代表性的样品，再将其放置在铝盒中，应用酒精燃烧法对样品的含水量进行检测。其三，将灌砂筒放置在试洞上，再将砂灌满灌砂筒。灌砂筒下口必须与试洞保持对齐，然后打开灌砂筒的开关，使砂能够自由下落，并进入试洞口。在此过程中，如果灌砂筒中的砂无法继续下落，则可关闭开关，并取走灌砂筒。对灌砂筒中剩余的砂的质量进行称量，称量结果误差应当控制在1g 以内。其四，密实度可根据公式（1）进行计算，所得结果见表1。

表1 试验检测结果

4.5 检测总结

4.5.1 做好检测前准备工作

在该道路工程地基试验检测中，采用灌砂法。试验检测前，需做好完善的准备工作，对检测人员进行技术培训，使其能够掌握灌砂法的应用要点，并准备试验检测中所需应用的各类设备和材料。另外，还需应用自检系统，选择专业的检测人员，对试验检测中所需应用的各类仪器和设备的数量、性能等进行全面细致的检查。在地基试验检测中，所需应用的仪器设备比较简单，包括灌砂筒以及烘箱。在地基含水量检测中，如果没有准备烘干筒，则需上报相关单位，在获得批准后应用酒精法对含水量进行检测。主要原因在于，应用酒精法可烧除土壤中的有机质，因此可能造成检测结果产生偏差。

4.5.2 检测要点质量控制

在利用灌砂法对地基进行试验检测时，必须加强检测要点控制。一是合理选择试洞位置。在检测点位置选择中，需对薄弱点进行重点检测。该工程结构比较复杂，在地基结构施工中，中间部位压实度比较高，而路缘的压实度比较低。另外，对于施工通道的交叉区域、涵台背等区域，也需进行重点检测。只有对薄弱点加强质量检测，保证检测结果的准确性和可靠性，才能够避免检测结果出现偏差。二是试洞深度控制。在试洞深度控制中，必须严格依据相关规定。如果试洞深度比较小，则可能造成检测结果产生偏差，因此要求合理控制试洞深度。三是灌砂时间控制。在具体的试验检测过程中，很难对砂的流动情况进行仔细观察。如果提前结束灌砂，则会导致砂含量减少，在压实度检测完成后，所得结果往往偏大。对此，应当对边缘位置进行仔细观察，当标准砂无法流动后，持续观察15s，再停止灌砂。四是避免应用纱巾。为了提升淘砂的便捷性，部分检测人员将纱巾放置在试洞中，而纱巾具有一定的体积。因此，砂灌入量比较少，可能对测量结果造成不良影响，应当尽量避免使用纱巾。

5 结语

综上所述，对道路桥梁工程地基试验检测技术进行了详细探究。在道路桥梁工程施工中，加强地基质量控制十分重要，对此，必须提升对于地基试验检测的重视度。地基试验检测技术类型比较多，常见有探地雷达法、地基系数检测法、灌砂法、动态载荷试验检测法以及环刀试验检测法。在地基检测中，应当根据工程项目的实际情况选择适宜的技术类型，并制定完善的试验检测技术方案，对不同检测环节加强质量控制，保证地基试验检测工作能够顺利完成，同时确保检测结果的准确性和可靠性。