浅谈市政道路路基压实度的检测技术

张鹏

湖北建夷检验检测中心有限公司 湖北宜昌 443000

随着省内城市市政主干道施工技术的不断发展和提升，为了满足省内部分城市的城市化进程对市政道路建设的需求，必须进一步夯实新建及既有公路工程建设项目的各项指标检测能力和效率。以省内某中型城市市政道路为例，由于修建年代参差不齐，在长期车辆荷载和外部不良环境的耦合作用下，导致市政道路出现了不同程度的病害，主要表现在沥青路面开裂、路面平整度下降、车辙严重及鼓包和局部不均匀沉降等问题，严重削弱了城市市政道路的服役年限和各项运营指标。以市政道路检测为例，压实度指标是路基检测的关键环节之一，是反应路基承载能力和服役性能的重要指标，市政道路的压实度指标和路面的服役性能呈现出明显的正相关关系。结合最新的《公路路基路面现场测试规程》，可以将现行的路基压实度现场检测技术分为传统检测技术和新型现代检测技术，本文特对以上检测技术进行详细分析和阐述[1]。

1 传统市政道路路基压实度检测技术分析

1.1 灌砂检测技术

灌砂法检测是借助分布均匀的砂以替换试验孔内的对应体积，灌砂法凭借低廉的检测成本被广泛应用在市政道路的路基检测实践中，目前省内大部分的市政道路依旧使用灌砂法作为主要的压实度检测技术。但是，灌砂检测技术的缺陷在于灌砂法测试必须使用大量的路基填筑砂石，且需要反复承重，现场检测效率较低。在使用灌砂法测试市政道路路基压实度指标时，必须保证以下内容满足相关规范要求，若路基填筑级配碎石的最小粒径值小于15mm时，且路基层测定厚度不大于15cm时，应使用孔径为100mm的小型灌砂筒进行现场试验；若路基填筑级配碎石的最小粒径值不小于15mm，且不大于40mm时，路基填筑层的单层厚度值大于15cm，且小于等于20cm时，可以使用孔径为150mm的大型灌砂筒现场测试。在具体测试过程中，必须保证试验样品的干燥性，保证砂石的松铺密度值处于正常范围内，测试位置应保持水平，为了满足水平要求，应将灌砂筒置于平板上，并测定粗糙表面使用的砂石样本，若测试位置的地面平整度满足要求，则可以省去该流程[2]。

1.2 环刀检测技术

环刀检测技术也是一种传统的现场压实度测试技术，使用环刀法测定的路基土体压实度是环刀内的土体样本对应深度范围内的压实度均值，由于市政道路压实度检测现场使用的环形刀具的净深较小，因此，测定的压实度指标无法代替对应位置深层路基土体的真实压实度，测定的压实度均值具有明显的局限性。由于市政道路路基结构的压实度从上至下依次下降，若环刀取土位于路基上部，则测定的压实度指标均值明显大于真实压实度指标；反之，环刀取土位于路基下部，则测定的压实度指标明显低于真实的压实度指标。综上，使用环刀法测定路基压实度指标时，应该选用密度能代替相应的压实度均值。但在检测现场，使用环刀测定压实路基层中部的土体难度较大，一般不适合大范围的路基压实度现场测定。经现场试验，采用环刀法和灌砂法得到的路基压实度指标基本一致。

2 新型市政道路路基压实度检测技术分析

2.1 核子密度仪检测技术

核子密度检测技术主要是借助核子密度仪，借组会微量元素的放射性测定路面材料的密度值和天然含水率，核子密度仪检测效率高，单一测定点位的测试时间不大于2min。核子密度检测技术适用于各种类型的市政道路材料的压实度及天然含水率的测定，但是，核子密度仪放射出的射线对人体容易造成辐射伤害，如果使用穿透式测试仪，必须另外配套相应的钻孔仪器，在钻孔阶段容易破坏孔洞侧壁，直接影响测试的精准性。以市政道路路基工程压实度检测为例，采用核子密度仪测定的压实度指标不能最为最终的压实度控制标标准，仅视为路基施工质量的一般性参考，基于核子密度仪的测定原理，在粉煤灰、粘性土层中均存在着大量的不以水形式存在的氢元素，直接干扰了检测结果，导致核子密度仪测定结果普遍大于传统检测技术获取的结果，因此，在使用核子密度仪检测时，必须先使用传统检测技术作为标定标准，明确相应的偏差情况，以保证核子密度仪检测指标的准确性[3]。

2.2 瑞雷波检测技术

瑞雷波检测技术是目前市政公路路基压实度检测领域最先进的检测技术之一，瑞雷波是一种能够沿着介质材料表面自由传播的弹性波形，其主要能力集中在半波长范围内，在点源激振作用下，瑞雷波的能力超过了总体能量值的2/3以上。在市政道路路基压实度检测过程中，路基土层的弹性模量值与路基层深度存在动态相关关系，瑞波波速也随之改变，在路基土层中，瑞波传播具备明显的离散性特点。借助瑞波传播波速和路基土层密实度之间的相关关系，建立相应的定量函数关系，实现路基层压实度指标的量化评价。采用瑞波检测技术不需要任何土方工程，对路基土层的整体性不会造成破坏，是一种非常高效的无损检测技术。在具体测试过程中，测点应尽可能布设在道路中心线两端1.5-2m范围内，对称测点连线间距值以3-4m为宜，相同测点间距值应控制在1.5m以内，相临近测试点应交叉布设，为了剔除数据离散性引起的测试误差，相同测试位置应至少重复测试3次以上，并剔除离散值，测试结果应以合理值均值最为最终测定结果。

3 结语

本文以省内市政道路压实度检测现状为研究背景，详细分析了目前主流的检测技术，分析了不同检测技术的优劣势，拟为后续省内市政工程道路路基压实度快速高效检测提供借鉴。