公路路基工程试验检测方法及其特点分析

陆婷

【摘  要】路基是公路工程建设的重要组成部分，是承受路面行车荷载并将其顺利传入大地的重要保障，有效控制其承载性、密实度等使用性能显得尤为重要。论文在对公路路基工程试验检测的意义进行阐述的基础上，重点对常用的一些试验检测方法及其特点进行了分析，最后提出一些确保试验检测效果的建议，旨在为路基工程施工质量控制提供一些必要参考。

【Abstract】Subgrade is an important part of highway engineering construction. It is an important guarantee for bearing the road traffic load and smoothly spreading it into the earth. It is particularly important to effectively control its load-bearing capacity and compactness. Based on the explanation of the significance of highway subgrade engineering test and inspection， this paper focuses on the analysis of some commonly used test methods and its characteristics， and finally puts forward some suggestions to ensure the test and inspection results， aiming to provide some necessary references for the quality control of subgrade engineering construction.

【关键词】公路路基;试验检测方法;特点

【Keywords】highway subgrade; test method; characteristics

【中图分类号】U416.1                                              【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）10-0173-03

1 引言

路基的好坏是决定公路工程建设质量的一个重要依据，是决定公路行车稳定性、安全性及可靠性的关键因素之一。随着国内经济的快速发展，公路工程建设的质量要求越来越高，相应的公路工程运行环境也越发复杂，此时更加依赖于有效的路基试验检测方法来有效检测及控制公路路基建设的质量。因此，如何才能在公路路基工程建设中高效地应用试验检测方法值得深入讨论。

2 公路路基工程试验检测的意义

在公路工程建设期间，由于车辆荷载作用或者自重影响，路基非常容易在长期使用之后出现变形、裂缝或者不均匀沉降等质量问题，此时会给公路行车安全性带来不利影响，加强路基质量控制显得尤为重要。实际上，质检是公路路基工程建设中非常关键的组成部分，是提高最终路基工程建设质量中不可或缺的一个关键环节。在全面管控公路路基施工过程中，试验检测是一个非常关键的质量控制环节，具体就是以某一特定公路路基工程为基础，将路基试验检测的结果作为建设路基工程的必要资料及参考依据，这样可以实时判断路基工程建设是否满足公路建设的相关要求及规定等。如果可以及时开展路基工程试验检测活动，也可以为工程质量管控提供必要的指导依据，这样可以为评定路基工程建设质量乃至调整和完善公路路基工程建设方案提供必要的检测资料，这样可以从整体上对公路路基建设质量进行有效控制。

3 公路路基工程试验检测中的常用方法

3.1 灌砂法

在对路基压实度进行检测的期间，灌砂法是比较常用的一种试验检测方法，应用范围比较广。其中路基试验检测中比较常用的一个质检指标是空隙率，并且现阶段国内主要采用核子密度仪这种工具来检测相应的密度，并且部分特殊部位还会联合应用环刀法，这3种试驗检测方法各有各的应用优势及特征，但是同样存在适合自己应用的工程条件及状态。核子密度仪在实际的使用中具有操作便捷等优势，但是却伴有一些副作用，即使用中容易放出一些对人体有损伤的放射性物质，并且在实际的试验检测中需要在检测区域进行打洞处理，会浪费过多人力与物力等。环刀法本身具有便捷的操作优势，但是在实际试验检测中容易受到上层干湿状态的影响，并且很难准确把控测量深度。相较于这2种试验检测方法，灌砂法的应用优势更加突出，其在测定路基土层空隙率过程中不会受到外部环境条件的干扰，并且涉及比较便捷的操作流程，尤其是可以准确地把控及测定碾层的密度，同时不会造成其在实际的试验检测过程中使路基土层出现比较大的波动幅度。在实际的应用过程中，主要是取检测的路基土样本进行称重之后，采取标准砂为据来对坑土样的体积进行测算，之后结合测定所得到的质量与体积比来对测定土样的湿密度进行计算。

3.2 探地雷法

探地雷法在某些复杂地形的检测中拥有非常突出的优势，且可以保证最终获得的试验检测数据具有极高的可靠性。例如，高填方公路路堤在建设中涉及非常大的路基深度，如果直接采用常规的一些试验检测方法，那么无法获得精确的检测数据。而通过在试验检测中灵活应用探地雷法，可以起到如下几个突出的检测作用：一是对公路或者铁路的路基测定，基于该种试验测定方法流程的独特性，可以在不对公路路基造成破坏的基础上完成试验测定任务，满足无损检测的基本规定和要求;二是实际路基深度和有效深度之间的测量要求保持一致，保证可以很好地满足复杂地形条件下的路基试验检测需求;三是可以采取电磁波作为试验检测中的主要信息传递方式，可以更为准确地判定公路路基的有效深度（具体深度）。一旦某一公路路段中的波组发生了紊乱情况，或者在实际的试验检测中检测到了抛物线形态状态，那么都可以确定相应检测路段的路基出现了质量问题。而造成这类异常情况的成因主要表现为路基结构存在空洞问题或者路基回填不严实。

3.3 地基系数检测法

对任何等级公路的路基而言，它们在承载性方面虽然存在一些差距，但是都有各自可以承受的范围，一旦超过相应公路路基的承载能力限值之后就容易使路基出现形变，如果形变比较严重那么就可能会对公路行车的舒适度及稳定性等带来不利影响，更为严重的路基沉降问题会危及道路行车安全性。在对公路路基表层变形量进行测定的期间一般很难借助压实度这一物理指标进行精准衡量及评价，但是此时如果可以灵活运用地基系数法这一试验检测方法，可以有效弥补上述密实度检测中存在的诸多不足，提高整体路基试验检测效果。基于地基系数檢测法的灵活应用，可以通过检测这一抗力指标来对路基的承受性能及刚度等进行更加直观的展现，且这种检测结果具有明确的物理意义，针对性也比较强。在实际的检测过程中，可以直接借助专门的装置来负责进行测定，相应设备主要包括测量系统与加载系统2个部分，保证可以充分发挥二者的共同作用来最大程度地提高试验检测的质量及效率。

3.4 动态载荷试验检测法

该种试验检测法应用中主要是借助专用的动态变形模量测试仪开展试验检测，主要应用原理表现为：借助特定质量的落锤在某一高度按照自由落地的方式落下，之后借助设置的承载板与阻尼设备来对检测的公路路基形成瞬间冲击作用来使路基出现沉陷变化。基于这种试验检测方式可以模拟汽车在公路行车过程中对路基所形成的动荷载效应来对公路路基进行冲击。在相同冲击能的情况下，对公路路基垂直变形值进行试验检测之后可以对公路路基动态变形模量Evd指标进行计算。基于这种测试仪的应用，可以对所检测公路路基的实际测试深度进行测定，这实际上就是落锤在自由落体作用下对路基所形成的冲击影响深度，是该种仪器的主要研究指标及内容。基于这种试验检测法的应用原理可知，对最终冲击深度影响的主要因素包括落锤质量与落高，一般在落高保持一定条件下，落锤重量越大则会使路基出现更大的深度。

4 公路路基工程试验检测中常用方法的特点

4.1 灌砂法的特点

灌砂法应用于路基试验检测主要是采用颗粒砂来置换试洞体积，适用于各种类型土壤、路面材料以及土层材料的密度检测，期间可以保证测定的路基空隙率具有更高的准确度。虽然这种试验检测方法本身的操作非常简便，但是由于试验检测方法应用中涉及比较多的配套设施，并且涉及携带有较多砂量以及需要进行较多次数的称量，这使得无法准确地把控称量操作中的一些细节部分，影响整体检测的速率，进而会对最终的灌砂法应用下所得数据结果准确性带来不利影响。

4.2 探地雷法的特点

在利用探地雷法检测公路路基的密实度期间，无法保证最终给出的压实质量控制数据的准确性，一般只能够大致地描述其疏密程度，同时也无法准确地检测出这些控制指标，所以还有待进一步完善探地雷法的应用方案，保证可以切实解决上述该法应用中伴有的各种缺陷及不足。

4.3 地基系数检测法的特点

在公路路基工程检测中应用该种检测方法期间需要保证拥有充足的反作用力，期间一般需要配合工程机械来进行使用，这就使得其非常容易受到空间因素干扰及影响。在某些具有狭小空间的公路过路地段，或者测试元器件附近空间不足等也很难应用该种试验检测方法开展检测。此外，在这种试验检测方法应用期间，在同一测试地点下，不同检测时间下所得到的试验检测结果数值也是各不相同的，这会极大地影响最终的检测结果，所以在应用该种试验检测方法期间必须要高度重视有效控制公路路基试验检测的时间，最大限度保证该种试验检测方法应用的成效。

4.4 动态载荷试验检测法的特点

该种试验检测方法主要是运用先进的电子技术来高效地获取公路路基填筑数据或信息的一种有效检测方法，可以对动荷载作用下公路路基出现的变形或者受到的力等参数进行直接测定，这就是动态变形模量的检测。该种试验检测方法的应用特征主要表现如下：一是拥有广泛的适用范围。借助专门的试验检测仪器可以满足同静态平板荷载试验相同检测条件下的全部种类的填料检测;在桥涵过渡段、路基、边坡附近等困难、复杂的路基地段或者比较狭窄的公路路基地段，该种试验检测方法的检测操作也比较便捷。可以对公路路基上面的高速汽车行驶中所产生的动应力效应进行模拟，所以可以更加真实地反映出公路路基土体的实际受力情况，尤其适用于在动荷载作用下的公路地基施工质量检测及控制。二是具有非常高的自动化程度，操作便捷、高效，可以显著降低试验检测人员的工作量及劳动强度。基于该法所得测定结果可以以数字化形式进行展示，并且可以便捷进行自动化打印，保证了最终试验检测结果的客观性与准确性，尤其是有利于避免传统人工记录、计算、读表及绘图等过程中存在的误差。三是具有非常快的试验检测效率，一般对某一点检测只需要耗费3min左右。在检测时间相同的条件下，可以借助该种试验检测方法的运用来增加检测点的数量，这样更有利于增加检测数据的代表性及全面性，同时在实际的公路路基施工过程中可以实现随时跟踪监测的检测模式，可以及时发现并解决公路路基工程施工中存在的问题，最大程度提升施工过程的质量控制效果。

5 公路路基工程试验检测方法的应用建议

5.1 严控试验取样流程

无论采用何种路基工程试验检测方法，都需要首先进行取样操作，取样的质量会对后续试验检测的最终结果准确性带来极大影响，所以必须要注意严格管控路基工程试验检测中的基本取样流程。因此，在实际的路基工程试验检测方法应用中，相关检测人员必须要注意深入研究相关路基工程试验检测方法应用的标准，并要严格按照所选试验检测方法应用的规范、流程及要求开展取样操作。然后需要深入剖析这些获取的取样数据，保证可以为后续路基工程试验检测方法的运用夯实检测基础，避免因为取样数据不准确、不全面等问题而影响了最终的试验检测效果。

5.2 规范试验设备操作

在公路路基工程试验方法应用中，由于涉及动态变形模量测试仪等许多专用的试验检测仪器及设备等，它们本身的运行可靠性会对最终的试验检测结果可靠性及效率产生极大影响，所以也要注意在开展路基工程试验检测过程中对相应的实验仪器及设备进行规范化处理。在购买或者引进各种先进的路基工程试验检测仪器及设备之后，要对它们本身的运行性能进行全面化检测，同时需要结合具体的设备使用要求及规定等来切实做好实验仪器及设备的运行维护工作，保证可以使它们在实际使用过程中不会出现运行质量问题。此外，为保证试验检测仪器及设备运行中检测结果的可靠性及准确性，还要注意对试验检测过程中所用的各种试验检测仪器及设备本身的操作流程进行严格控制，同时还要注意切实做好相关运行数据的记录工作，力求可以最大限度控制路基工程试验检测仪器的使用质量。

5.3 加强试验数据处理

为进一步提高各种试验检测方法在检测公路路基工程质量方面的应用效果，还要注意高度重视对实验数据进行有效处理，包括数据的采集、分析及应用管理等，力求最大程度提高实验数据处理的有效性。例如，试验检测人员需要严格依据规定的数据记录方式及流程来高效地记录相关的试验数据，保证这些数据获取的公正性、详细性及公平性，这样可以为后续公路路基工程质量评估提供必要依据。

6 结语

综上所述，公路路基工程试验检测方法众多，包括灌砂法、地基系数检测法、探地雷法与动态载荷试验检测方法等，并且不同试验检测方法的应用特点各不相同，实际应用中必须要注意严控试验取样流程，规范试验设备操作和加强试验数据处理，但是还要注意有效提升相关试验检测人员的工作素质，保证他们可以顺利参与到相关试验检测方法的应用实践中来，保证各项试验检测操作的规范性及准确性，这样才能不断改善公路路基工程试验检测的效果。

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