关于公路路基试验检测方法的探讨

刘泽民

【摘 要】公路路基工程试验检测主要包括土工试验与路基现场检测两部分，做好这两部分的检测工作对于提高路基质量意义重大。本文从公路路基土工试验检测与公路路基现场检测两方面分别探讨了公路路基试验检测方法。

【关键词】含水量；抗剪；灌砂法

一、公路路基土工试验检测

（一）土的含水量的测量

相对于土的密度和相对密度来说，土的含水量测量是比较困难的。首先土层的不均匀性就导致了土壤各个部分含水量的差异性。并且水分容易蒸发，在运输过程中和试验过程中水分的蒸发也会导致测量结果的不准确性。土中的水分为强结合水，若结合水和自由水，在土壤中水分的测量过程中一般情况下我们使用烘干法进行测量。这种方法适用于粘土质，砂类土以及有机质土中水分的测量。土壤中含水量的测量还有一些其他的常用的方法，例如红外线照射法，微波加热法，碳化钙气压法等等。对于一些特殊的土质我们也有一些特殊的方法来测量其含水量，比如含有石膏的土和有机质土等。对于这类图，我们必须使用特殊的方法才能保证测量结果的准确性。

（二）土的抗剪强度测量

土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限强度，包括内摩擦力和外摩擦力。如果是粘性土的话这个数据还包括其粘聚力C。总的来说土的抗剪能力是由摩擦力和凝聚力组成的。早期在实验中我们使用8字模进行抗压来计算其凝聚力。在计算其摩擦力的时候通常使用直接剪切试验以及三轴压缩试验等。这是实验室中进行的试验，通常我们还可以在现场进行一些大型的试验，例如十字板剪切试验还有大型直接剪切试验等。这种试验对实际工程也有很大的帮助作用，设计者可以根据土的抗抗剪强度判断建筑承载重量的能力，或者墙面所能受到的极限压力。

（三）土体固结试验

土的固结试验，是通过测定土体在各级垂直荷载作用下的变形来测定土的压缩模量和压缩系数的手段。在试验过程中，要严格按国家标准进行操作，消除各种不利因素。首先，制样很关键，这是固结试验成功的前提（具体操作在密度试验中已阐述）。制样若是出现了错误，那一切后续试验的准确性根本无从说起。第二，所有的仪器设备都要定期检定，并做好维护保养、期间核查、仪器比对等工作，确保仪器设备满足试验要求。第三，滤纸及透水石的湿度应接近试样的天然湿度。若太湿或太干，会导致土样吸水或失水，都会引起土样结构的变化，进而导致固结试验结果失真。 第四，严格按照规范要求安装试样。土样上、下两面必须紧密接触上、下带有滤纸的透水石。第五，百分表的安装与归零调整。百分表的安装位置应准确到位，即表头应处于变形传感器的中央，使得表头、变形传感器、荷载作用点于垂直一线上。百分表调整归零时，应保证百分表有足够的量程，以避免遇到高压缩性土时因百分表的量程小于土的变形而导致的试验结果误差。第六，遵循判稳标准。施加每级荷载后，每小时变形达0.01mm时即判定变形稳定，即可施加下一级荷载。若每小时的变形大于0.01mm即判定为变形不稳定，则需要继续读数直至稳定才能进行下一步的试验。

二、公路路基现场检测

（一）灌砂法

现场检测压实度的方法有灌砂法、环刀法、核子湿度密度仪及钻芯法。灌砂法是经常使用的方法，试验之前，在室内先标定筒下部圆锥体内砂的质量和砂的密度，然后，到施工现场试验，工地试验得出的干密度与试验室标准击实试验得出的最大干密度的比值即为压实度。不同的结构层压实度规定值不同，检查频率也不同，大于等于规定值的合格，小于规定值的不合格。如果不合格，就要求我们具体检查、分析、查找原因，并采取相应措施。例如，检查工地的实际压实情况，了解压路机的吨位，碾压遍数、方式、速度、碾压时材料含水量、松铺厚度等，然后再取样并重新试验。如果压路机碾压和施工操作程序都符合要求的情况下，那只有两个原因出现此误差：（1）最大密度试验与实际取样点的材料不符；（2）试验人员操作过程中的误差。由于各类材料最大密实度试验在室内进行时，条件较好又有充分时间，一般实验数据较为正确，而在工地取样试验时，因受各种条件的限制，每个环节都容易发生问题，稍有不慎，就会影响整个试验结果。这就要求我们提高实验人员的素质，增强责任感；校正实验仪器，确保仪器的精確度；根据问题，做不同材料不同掺量的最大密度试验。

（二）环刀法

环刀法，是一种破坏性的检测方法，适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操作方便；缺点是受土质限制，当环刀打入土中时，产生的应力使土松动，壁厚时产生的应力较大，因此干密度有所降低。 试验要点：（1）擦净环刀，称取环刀质量，准确至0.1g；（2）在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净，并铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，将环刀口向下，盖上压盖，用锤敲打，敲打到压盖上面的小孔有土冒出即可，用修土刀取出；（3）轻轻取下压盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止；（4）擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量，准确至0.1g；（5）取具有代表性的试样，测其含水量；（6）整理结果。

（三）核子密度仪法

核子密度仪法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞，在打洞过程中易使洞壁附近的土体结构遭到破坏，影响测定的准确性，可作施工控制使用，但需与常规方法（灌砂法）比较，以验证其可靠性。进行路基压实度评定时，核子仪的检测数据须经对比试验检验，以确认其可靠性，有关检测规程规定，至少测定 15 处进行比对。核子密度仪法仅适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或验收评定依据。灌砂法作为现场测定密度的标准方法，由于其洞深通常为碾压层的厚度，能较好的反映土基的压实状况，而且每次适用的储砂筒内砂的数量不变，砂的下落高度和下落速度不变，因此其测量精度高、准确性好。环刀容积小，只要使环刀取土刚好为碾压层中间的土，环刀法测定结果与灌砂法相当。核子仪测定的结果不稳定，其值较其他方法偏小，其压实度结果与灌砂法的相关性较差。

（四）车载式压实度检测仪法

传统路基压实度的检测方法，无论是环刀法、灌砂法、还是核子测量法均停留在结果检测，与此同时换刀法、灌砂法还属于有损检测不但操作麻烦费时费工，同时还耗费了大量的财物等诸多缺陷。

CCC路基压实度检测仪的使用安装在作业压路机上，实时显示压路效果，并将效果图转化为直观的压路区域图，以cmv输出真实有效的反应路基压实度质量。用于压路效果的验收及质量检测，能够输出打印检测路段的压实度效果图，形象直观的为压实度检测提供数据的支持。实现了过程无损伤检测，更快速的反应问题，大大提高了施工进程和效率，避免了结果检测带来的人力物力的损失。ICCC的储存传输功能为施工进程提供了连续准确的检测数据，为路基压实质量提供了强有力的保障。连续、实时、准确的反应了路基断面压实真实质量，避免了以点带面的检测误差。

参考文献：

[1]李芳升.公路工程路基CBR指标及CBR试验的应用实际与试验问题[J].科学之友，2012年14期.

[2]公路土工试验规程 （JTG E40-2007）[S].北京：人民交通出版社，2007.