水稳基层压实度检测技术现状与发展

王金娜 袁海

摘要：压实度的检测是保证水稳基层施工质量的重要环节。本文通过国内外文献调研，对比分析了水稳基层压实度传统检测方法灌砂法（水袋法）和核子密度仪法的工作原理、适用条件与存在的不足，结合目前智能压实技术研究进展情况，阐述了压实度实时检测技术在水稳基层中的应用与需要解决的关键问题，以及路面雷达检测技术用于水稳基层压实度检测的可行性。

关键词：道路工程；水稳层；压实度；检测方法

1影响因素以及相关控制检测方法

1.1 含水量

作为土体的重要物理指标之一，土壤的含水量能够将土体本身的一些性能客观的反映出来，含水量的变化同时也会引起土体的各项力学性能发生相应的变化，因此将土壤含水率控制在一个较为合理的范围之内是非常重要的，含水率不仅可以作为检验土壤干密度以及孔隙率等指标的重要依据，同时也是能够保证路基压实度标准的关键。因此在路基施工的取土料场选定的阶段，首先应该测定的是该料场土体的最佳含水率，确定最佳含水率的目的是为了能够更好的对施工过程提供指导和依据，高于最佳含水率的土体需要进行晾晒等处理以降低其含水率，低于最佳含水率的土体应该进行洒水提高含水率。如果是施工地点处于水源紧缺或者取水不便的地方，为了压实度的达标也应进行便利的压实操作。

综上所述，如果压实工作的功率是固定的，土壤的干密度会随着土壤含水量的变化，干密度的变化的程度在当含水量高于+2%时更加明显。从这个问题可以看出，如果压实处于最佳含水量+2%的条件下进行相关的压实工作，此时压实效果非常好。

1.2 压实机械与压实厚度

如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些时，碾压机具的性能就要和碾压层自身的厚度相协调适应。低功率的碾压机因为受到功率大小的限制，因此分层太厚的话会导致能量无法传递到分层的底部位置，导致出现压实不到位的情况。只有分层表面部分受压，深处的密实度就会达不到相关要求，结构层次会变得很松散从而增加了事故发生的可能性。因此选用的碾压机具不同时，碾压的厚度应该根据相应的碾压实验以及压实度的分层测定来进行确定，施工经验显示在施工设备都满足条件的情况下30cm是最为经济的松铺厚度。同时大量的实际施工经验也能证明最小松铺的厚度是能够进行控制的，保持在8mm～12mm的厚度为宜。

1.3 碾压速度以及碾压遍数

路基碾压时碾压机具的速度也是影响路基压实度的一个因素，碾压相同遍数的情况下，由于振动压路机都应有相同的振动频率，因此行驶速率越低的压路机碾压轮夯砸点之间相距的距离就更小，这样就会导致碾压轮夯砸在单位面积内的进砸点间距过大，单位面积之内的压实功就会很小。因此为了避免这种情况的发生，在进行正式的碾压之前应该根据实际施工情况对相应路段进行铺筑实验，以便选定出合适的碾压值和碾压遍数，更好地指导施工的进行。

2现场检测路基压实度的方法

2.1 灌砂法

灌砂法是一种较为标准的检测路面压实度的方法，但是使用范围有一定的局限性，无法在填石路堤等存在大空洞的情况下使用这种方法进行检测。这种方法的操作过程如下：首先由相关人员使用粒径在0.3mm～0.6mm亦或是粒径在0.25mm～0.50mm挑选出均匀的细砂，在指定的位置进行自由下落，在单位重量不变的情况下测量试洞的容积，此时相关人员也要集料含水率来测算出试件的干密度。灌砂法作为当前规范中认可并使用的一种主要的检测手段，在相关领域和实际工程测验中拥有较高的认可度。这个方法看起来比较简单，在实际的操作过程中会由于称量次数的增加而增加不准确的因素，因此实际操作过程中需要相关操作人员认真学习和掌握相关规范从而提高每一步操作的规范性，尽可能的减少误差的产生，达到较为精准的效果。

2.2 环刀法

环刀法一般情况下针对的范围主要是不含骨料的粘性土，细粒土以及无机结合料细粒土等土壤类型的压实度测试，这种检测方法也是比较常见的一种。环刀的容积一般是在200cm3，高度在5cm上下，采用这种方法测出来的土壤压实度实质上是环刀中的土样的平均密度值，实际土体的密度是自下而上缩减的，下层土体的密度相对较大，采用环刀法测得的结果也会相对较大，上层土体的密度相對较小，在下层进行取样测量得到的数值会比较小。

因此相关人员在用环刀法进行土体密实度的测量时不管在土体的上中下哪一部位进行取样测量都会出现不准确的情况，另一方面因为环刀的体积不大会对土壤承重时产生误差，因此环刀的体积和重量也需要引起重视。还有一种引起量测不准确的情况就是酒精燃烧法会使得土壤中的很多有机物被破坏掉，导致检测结果和实际值有所出入，此时为了保证密度值的准确可以考虑用烘干法代替酒精燃烧法。

2.3路面雷达检测技术

路面雷达作为一种高效快速、连续无损的路面检测设备，其应用技术自20世纪80年代以来一直是国内外研究人员研究的热门课题。路面雷达测定路面结构层压实度工作原理是：通过确定结构层介电常数与密度、压实度之间的关系得到各结构层的密度以及压实度。

对于水稳基层介质来说，要采用路面雷达检测其压实度，需要找到一种水稳基层介电常数与压实度的关系和路面雷达数据识别方法。目前，针对路面雷达检测压实度的相关研究还在深入研究，由于路面雷达技术能够实现水稳层压实度的无损检测，因此路面雷达对水稳层压实度检测具有广阔的发展前景。

3压实度检测技术的发展趋势

随着国家对道路施工质量要求的提高，传统的检测技术已经很难满足实际工程施工质量控制的需要，水稳压实度检测技术向智能控制方向发展已经成为必然。压实过程中压实度的在线预测评价是目前智能压实过程中的发展方向，通过压实度的在线预测评价，提出更加高效的压实工艺，从而提高压实作用中的质量以及效率。我国公路交通事业在飞速的发展，研制出能够适应这一发展的智能压路机是当前压实技术与压实机械领域所要达到的一个重要研究目标。

4 结语

综上所述，压实效果的主要有土壤的含水率，压实机械和压实厚度，碾压速度和碾压遍数等因素，土壤压实度的检测可以用灌砂法和环刀法来进行，实际的路基路面施工过程当中，相关从业人员应该学会结合理论知识和实际情况来进行试验路段的相关指标检测等工作，这样才能得到较为精确的数据来对实际施工进行指导，同时保证土体压实度能够满足要求，从而保证工程质量能够达标。

参考文献：

[1]阎学文，许安，任征.瞬态锤击法测试土压实度的初步实验研究[J].筑路机械与施工机械化，2009（1）：60-62.

[2]曹文贵，卢山，胡坚丽.基于自适应退火算法的非线性位移反分析方法研究[J].岩土力学，2009（7）：46-48.

（作者单位：大连翔宇建设工程检测有限公司）