公路路基快速无损检测方法分析

易斐、王秋荣

（景德镇市昌盛公路工程试验检测有限公司，江西景德镇 333000）

0 引言

在我国现代交通事业不断发展的背景下，公路交通基础设施的广泛建设极大地推动了社会的全面发展。在公路项目投入使用后，随着车辆和人员数量的增加以及运营时间的延长，项目出现一些问题，影响了公路的正常使用。从公路工程的组成结构来看，路基是其中极为重要的组成部分，直接关系到整个项目的运行效果。为了全面提高公路的运行水平，必须加强路基施工质量的检测和控制，选择合适的施工材料，以满足公路的运行需求。路基作为主要的承载结构，对整个公路项目的运行效果至关重要，因此应更加重视路基结构质量的监督检查，确保每一项指标都符合工程要求，从而满足当前公路运行需求。在这种情况下，公路工程施工单位应该落实路基检测工作，充分利用无损检测技术，及时发现存在的质量问题，并采取合理的应对措施。

1 路基填充材料的颗粒均匀度筛选分析

对于公路工程的路基结构来说，压实度是最主要影响路基性能质量的指标。目前主要使用灌砂法进行路基压实度检测，但该方法操作繁琐、测量速度较慢，并且无法满足当前公路工程施工的高效性要求。随着工程技术的发展，人们发现灌砂法存在一些弊端，因此许多技术人员研究出承载板法、贝克曼法等测量方式。然而，这些方法对使用条件有较高要求，同时对测量结果也会产生一定影响。经过综合分析多个因素，选择使用便携式弯沉仪进行压实度检测，并围绕该设备分析测量方法和试验措施[1]。便携式弯沉仪的主要特点是简单易用、操作便捷，使用条件要求也较低，且具备较高的灵活性，因此具有良好的应用价值。为了更好地发挥便携式弯沉仪的检测优势，首先需要对路基填充材料的组成和颗粒均匀度进行分析。以土质路基结构为例，土壤颗粒的粒径存在较大差异，对最终的路基性能产生一定影响。针对土质路基颗粒尺寸的变化，进行定量分析，了解不同颗粒粒径对路基性能的影响。基于此，选择2000g 的样品进行检测工作，使用筛子进行筛分处理，选择不同颗粒粒径的材料，并绘制统计曲线，具体见图1。

图1 信息统计曲线图

通过对图1 的数据进行分析，发现在此次工程的路基检测过程中，各种粒径的材料颗粒度含量都相对均匀。根据曲线结果分析，可以得出相应结论，该路基土质填充材料达到优良的标准。这表明此次公路工程的路基结构性能水平相对较高，并且基本能满足施工需求。

2 便携式弯沉仪测量方法与测量流程

2.1 便携式弯沉仪的测量方法

便携式弯沉仪是此次试验检测的核心设备。该设备的主要优势在于使用方便、操作便捷，并且不容易受到环境因素的干扰。只需要两名工作人员即可完成整个路基的质量检测。通过分析该设备的检测原理，发现其主要是通过设备内部的重锤以自由下落的方式产生冲击，给公路路基施加垂直方向的应力。重锤对路基产生一定的荷载，引发公路路基在垂直方向上的位移。通过计算和分析位移参数，可以得出相应的回弹模量数据，从而了解路基结构的质量是否满足工程标准[2]。

2.2 便携式弯沉仪的测量流程

在具体检测过程中，使用便携式弯沉仪进行公路路基检测，需要经历准备、开始测量和结束三个环节，每个环节对测量结果都会产生直接影响。具体的工作流程可见图2。在准备环节，工作人员按照便携式弯沉仪的使用说明安装设备。安装完成后，对设备进行检查，例如检查电池电量是否充足、电气线路连接是否正常、设备运行是否达到标准等。同时还要检查设备和上位机的连接是否正常，以及承载板是否准确贴合被测表面。在开始测量的过程中，应对现场测量范围进行全面检查。在测量区域内的公路路基上选择适当的测量点位，以确保测量数据的准确性。按照工作顺序要求，逐一对每个测量点位进行测量检测。测量工作开始后，首先进行测试准备工作，然后释放弯沉仪的重锤，使其自由下落。上位机会即时反映出冲击荷载的参数，并记录路基发生的位移、弹性模量等数据。这些相关数据将被准确记录。在测量工作结束后，将设备移至下一个测量点位继续进行测量。在结束阶段，应将测量设备完全移除，确保线路断开。如果在测量环节中设置了路障设施，应及时移开，以免影响道路交通[3]。

图2 测量流程

3 基于便携式弯沉仪的公路路基快速检测

3.1 便携式弯沉仪和其他设备测量结果的对比

为了充分发挥便携式弯沉仪在公路路基检测中的作用，此次试验选择了常用的土壤模量刚度仪与弯沉仪的测量结果进行对比。刚度仪是一种重要的设备，具有较高的测量精度，但其操作过程相对繁琐。在试验开始之前，选择具有代表性的40 个测量点位，这些点位之间相距3m，并分别使用便携式弯沉仪和刚度仪进行测量，测量结果可见图3。

图3 弯沉仪和刚度仪的对比情况

经过图3 的数据变化可以发现，PFWD 代表便携式弯沉仪，反映出土质的压缩模量数据变化。

经过对两条曲线进行比较分析，发现它们的走势完全相同。各个点位之间存在很高的关联度，相邻点位的曲线变化和起伏也呈现出相似的趋势。这表明便携式弯沉仪和刚度仪在检测结果方面具有高度一致性，它们都是进行公路路基质量检测的重要设备。同时，也注意到两条曲线在测量值方面存在轻微的差异。这是因为在压实度测量和核算标准方面，两种设备存在一定的差异，并不意味着某一台设备的测量结果就有问题。通过上述变化和曲线数据的分析，得知便携式弯沉仪具有较高的测量精度，完全可以满足对路基压实度性能的检测需求，其各项数据具有非常高的精度，且具备较强的可利用性[4]。

3.2 土质压实度与路基建设中碾压次数的关系

对于公路项目而言，路基结构是极为重要的组成部分，直接影响着公路项目的建设水平以及后续的交通通行效果。为了确保路基结构性能达到标准要求，在施工现场需要进行路基结构的碾压处理，以确保达到工程标准要求的压实度。然而，并不是碾压次数增多就会使路基土质的压实度提高。过多的碾压也会使得路基结构性能发生变化，从而对整个项目的实施产生负面影响。

针对此次公路项目，了解到在碾压施工环节，每次进行碾压施工时都需要使用便携式弯沉仪进行压实度测量并记录。这样可以了解压实次数与压实度之间的关系，具体数据可见图4 和图5。通过分析图4，可以观察到在土质路基的碾压环节中，第一层土质经过多次碾压后其压实度曲线发生变化。根据曲线的变动趋势，可以看出，在进行5 次碾压后，选择4 个点位进行压实度检测分析。在进行前4 次碾压后，这4 个点位的第一层土质压实度随着碾压次数的增加而提高。然而，在第5 次碾压之后，第一层土质的压实度并没有明显变化。第5 次和第4 次之间的差异很小，这表明经过4次碾压后，已经满足压实度的标准要求，并达到最大压实度。因此，不需要进行第5 次碾压。图5 展示了公路土质路基第二层土质经过多次碾压后的变化曲线。通过分析曲线的变动趋势，可以发现，在此次碾压中，共进行5 次碾压，并选择4 个点位进行压实度检测。在前4 次碾压过程中，这些点位的第二层土质压实度不断提高。然而，在第5 次碾压和之前的一次之间，压实度的变化并不明显，增加的幅度相对较小。但与第一层土质不同的是，第5 次碾压仍然可以实现压实度的提高[5-6]。

图4 公路路基土质中第一层压实度与碾压次数的关系曲线

图5 公路路基土质中第二层压实度与碾压次数的关系曲线

4 结语

公路路基对于公路工程项目的运行产生直接影响，同时也关系到公路项目的使用寿命和交通安全性。该论文旨在研究通过便携式弯沉仪进行公路路基的快速检测。便携式弯沉仪是一种简单、操作便捷的设备，通过测量路基的回弹模量来评估路基的质量。在实际检测中，需要进行设备准备、开始测量和结束等环节，并与其他设备的测量结果进行对比。研究结果表明，便携式弯沉仪与刚度仪的测量结果一致，并且便携式弯沉仪具有较高的测量精度。因此，便携式弯沉仪在公路路基快速检测中具有较高的应用价值。它完全可以满足检测的标准要求，并能够及时发现路基存在的问题，以便采取合理有效的措施进行应对。这将切实提升公路工程检测的总体水平，为进一步提高公路项目的质量作出基础性的贡献，并推动公路事业的发展。