市政道路路基壓實度的檢測方法探討

章甬煊

（浙江華鵬建設(shè)集團有限公司，浙江 紹興 312000）

0 引言

市政道路的路基一般采用土或石料修筑而成的，路基除承受著自身的巖土和路面自重外,還承受由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載。是整個市政道路的重要組成部分，其強度、穩(wěn)定性以及應(yīng)力應(yīng)變特性與路基壓實過程中達到的密實程度關(guān)系密切，因此路基壓實質(zhì)量是市政道路施質(zhì)量管理中重要的監(jiān)測指標，可以說路基結(jié)構(gòu)層是否進行充分壓實，直接關(guān)系到路基強度、剛度和路面的平整度，甚至決定整個市政道路的使用壽命。

路基壓實質(zhì)量控制一般采用壓實度，一般采用公式（1）表示：

其中：K—路基壓實度；ρ—為路基現(xiàn)場碾壓后的干密度；ρ0—最大干密度。

目前國家沒有制定市政道路的路基路面現(xiàn)場檢測規(guī)程，對于市政道路現(xiàn)場檢測一般采用交通運輸部在2008年5月頒布的JTGE60-2008《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》。市政道路的工程質(zhì)量評定標準以前采用2008年4月住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了CJJ1-2008《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》。由于試驗規(guī)程與驗收規(guī)范的不統(tǒng)一，在市政道路質(zhì)量出現(xiàn)問題質(zhì)量評定和仲裁標準的檢測方法容易出現(xiàn)分歧，解決矛盾的方法就是住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部組織專家專門為市政道路一部路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程。

1 路基壓實度現(xiàn)行檢測方法

目前市政道路路基壓實度現(xiàn)行檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法和落錘頻譜式快速測定儀。

1.1 灌砂法

灌砂法是目前最通用的方法，其利用均勻顆粒的砂去置換待試洞的體積，該方法用于測試各種土或路面材料的密度。缺點是：現(xiàn)場測試需攜帶大量的砂，測試過程需要多次稱量，測試效率低。采用此方法時，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)壓實土的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度小于150mm時，宜采用小型灌砂筒測試。（2）當(dāng)集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應(yīng)用大型灌砂筒測試。

灌砂法是現(xiàn)行規(guī)范指定檢測方法之一，也是目前市政工地上應(yīng)用最廣泛的檢測方法。這個方法看起來簡單，但稱量過程的次數(shù)較多，誤差的概率也相應(yīng)變大。當(dāng)在現(xiàn)場檢測工作的人員應(yīng)熟悉試驗步驟，每一個細節(jié)都記得注意事項，嚴格按照試驗，為了提高測量精度。為了使測試是準確的，應(yīng)該注意下面的環(huán)節(jié)：（1）量砂要規(guī)范，重復(fù)使用必須晾干，否則影響量砂的松方密度；（2）每換一次量砂，必須測定砂的堆積密度；（3）地表面要處理要平整光滑，否則應(yīng)放上基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂；（4）試坑周壁應(yīng)筆直，否則會使檢測密度偏差；（5）灌砂時檢測厚度取整個碾壓層厚；（6）當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以取試坑材料作標準擊實，求取實際的最大干密度。

1.2 環(huán)刀法

環(huán)刀法是測量現(xiàn)場密度的傳統(tǒng)方法。一般環(huán)刀的容積為200cm3，環(huán)刀高度一般為5cm。環(huán)刀法測得環(huán)刀內(nèi)的土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度，但是不能用它代表整個碾壓層的平均密度。用環(huán)刀法測定壓實土的密度時，應(yīng)使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。

為了測試的準確性，現(xiàn)場檢測中應(yīng)注意：（1）注意對環(huán)刀體積和質(zhì)量的標定，取用的環(huán)刀編號不能搞亂。（2）所選測點既要遵循隨機抽取原則又要相對的代表性，測點的土的特性應(yīng)與送樣土（實驗室測土的最大干密度）具有相對一致性。

1.3 落錘頻譜式快速測定儀法

落錘頻譜式快速測定儀就是利用落錘的沖擊使土體產(chǎn)生反彈力，并利用傳感器測出土體不測含水量的響應(yīng)值的測試儀器。在碾壓的路基測試表面上，測試人員讓落錘自由落下，接觸地面時土體表面產(chǎn)生反彈力。土體越密實吸能作用越弱則彈力越強。加速度傳感器工作記錄加速度值。經(jīng)過一系列的電路信號處理后在顯示器上顯示出壓實度，原理見圖1。檢測時不需挖測試洞坑；隨著集成電路的發(fā)展儀器體積愈來愈小，攜帶使用方便。

圖1 落錘頻譜式快速測定儀法的工作原理

2 路基壓實度現(xiàn)行的不同方法檢測結(jié)果比對分析

圖2 灌砂法、環(huán)刀法和落錘頻譜式快速測定儀法測定壓實度的散點圖

在紹興市濱海新區(qū)某道路的工程試驗段土基上分別進行了三種方法的壓實度檢測，為了找出不同方法之間的相關(guān)性，各測點一一對應(yīng)。灌砂法作為現(xiàn)場測定密度的標準方法，將環(huán)刀法和落錘頻譜式快速檢測法與灌砂法進行回歸標定，含水量均采用烘干法測定。為了證實對比試驗各項指標的差異性和相關(guān)關(guān)系，環(huán)刀法、落錘頻譜式快速檢測法和灌砂法測得的壓實度散點分布如圖2所示。環(huán)刀法、落錘頻譜式快速檢測法測定的路基的壓實度與灌砂法相關(guān)性較好，環(huán)刀法所測的濕密度與灌砂法相關(guān)性較好；對于現(xiàn)場試驗來說濕密度是檢測的主要工作，環(huán)刀法和灌砂法相關(guān)性較好，比對試驗基本是成功的?，F(xiàn)場試驗采用環(huán)刀法的含水量測定與灌砂法含水率的測定都采用烘干法，兩者的結(jié)果基本相同。由于環(huán)刀法、落錘頻譜式快速檢測法和灌砂法三種方法均不是無損檢測方法，測定的結(jié)果有一定差異。本比對試驗把灌砂法作為現(xiàn)場測定密度的標準方法，測試洞深為碾壓層的厚度，能較好的反映土基的實際壓實狀況，而且每次適用的儲砂筒內(nèi)砂的數(shù)量不變，砂的下落高度和下落速度不變，所以灌砂法的測量精度高、準確性好。

3 結(jié)束語

在實際的檢測過程中，使用灌砂法、環(huán)刀法、落錘頻譜式快速檢測法時，首先根據(jù)測點的土質(zhì)選擇合適的檢測方法，現(xiàn)場操作的檢測人員來要嚴格遵循試驗規(guī)程，提高精確度，對路基壓實度中最大干密度所代表土樣的范圍進行探討。由于環(huán)刀容積小，使環(huán)刀取土?xí)r最好為碾壓層中間的土，這樣環(huán)刀法測定結(jié)果與灌砂法相當(dāng)，現(xiàn)場檢測時檢測人員對于測點的選定在遵從隨機的同時也要具備一定的代表性。落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀結(jié)果穩(wěn)定，人為的因素相對較小，但其對壓實土層的適用性和準確性需要進一步的探討。