公路路基试验检测

郭伟

郭伟（延安交通工程试验检测中心）

摘要：路基质量是公路质量的基础，路基试验检测能够检测出路基质量的好坏，因此，必须重视公路路基试验检测工作。本文从压实度、平整度、弯沉值三方面重点探讨了路基试验检测工作。

关键词：路基；试验检测；压实度；平整度；弯沉值

一、公路路基施工质量检查项目土方路基、石方路基施工质量检测项目不同。

土方路基检测项目：压实度（96％，94％，93％以重型击实为准）；弯沉；纵断高程；中线偏位；宽度；平整度；横坡；边坡。

石方路基检测项目：压实度（层厚和碾压遍数符合要求）；纵断高程；中线偏位；宽度；平整度；横坡；边坡（坡度、平顺度）；石方路基检测项目中无弯沉，压实根据层厚和碾压遍数来控制。土方路基中压实度需按重型击实标准测出具体数据。

二、公路路基试验检测技术（一）路基压实试验检测路基压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基结构层进行充分压实，才能保证路基的强度、刚度及平整度，并可以保证及延长道路工程使用寿命。

1、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。

2、灌砂法，是一种破坏性检测方法，适用于各类土。优点是测定值精确;缺点是操作较复杂，须经常测定标准砂的密度和锥体重。

3、核子密度仪法，是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量，但应与灌砂法进行对比标定后方可使用。对于取样深度要求，用环刀法检测时，环刀中部处于压实厚度的1/2深度;用灌砂法时，应取整个土层的厚度;用核子仪检验时应根据其类型，按说明书要求进行操作。

4、表面波法表面波压实密度仪，由电源、功率放大器、程控波形发生器、参考信号发生器、放大器、滤波器、相位检测器、计算机、存储器、显示器、欠电压检测指示等硬件电路及软件组成。表面波压实密度仪是以表面波理论为依据，采用电磁、电子及信号处理等高科技研制的新型快速无损检测仪器。

表面波是一种弹性波，在半无限弹性介质表面进行垂直激荡时，介质中质点产生相应的纵向和横向振动，使介质表面的质点作椭圆运动，其振动沿介质表面层传播，产生表面波。

表面波在材料中的传播有如下公式：Vr=λf式中Vr——表面波速度，m／s；f——表面波振动频率，Hz；λ——波长，λ=2D，其中D为垂直振动平均深度范围，m。

表面波在材料中的传播速度与材料的干密度、速度、弹性模量等工程力学参数存在良好的相关性，可建立相关方程式。因而，通过在现场检测到的路面结构的表面波速度，即可计算出材料的力学参数，从而对施工质量进行检测与评定。当控制检测装置按给定频率控制激荡器对被测填筑材料进行垂直激荡，在被测材料中产生表面波振动信号时，该振动信号沿填筑材料传播，经距离L后由传感器接收，控制检测装置首先测量得到表面波在材料中的传播速度，然后根据已建立的表面波传播速度与干密度的相关方程：ρd=a+bvr计算求取被检测填筑材料干密度ρd及压实度，达到检测评定填筑材料的碾压压实质量的目的。

（二）路基平整度试验检测路基平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类（其测试设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路基平整度测定仪等，）测定路表凹凸引起车辆振动的颠簸情况。反应类测定路表不平整程度，实际上其是测定路基舒适性指标，最常用的测试设备是车载式颠簸累计仪。

1、3m直尺3m直尺是传统的路基平整度检测方法。其工作原理是：将3m直尺轻放于路基上，将画图仪移至其一端，用手将画图仪推向另一端，由画图仪下面的测轮带动画针上下运动，同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转，并带动纸带移动两个运动的合成便使画针在纸带上画下了路基的几何量，然后由此求得路基平整度数值。该检测法适用于测定压实成型的路基各层表面的平整度，以评定路基的施工质量和使用质量；但由于其是非自动化的手工检测方法，精度不高、检测效率低，目前在我国公路现场平整度检测中已很少采用。

2、连续式平整度仪（又称“八轮仪”）连续式平整度仪在测量时，由人或车拉动该仪器前进，由于路基不平引起测量小轮上下摆动，并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动，然后根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路基平整度。该设备灵活性较大，适用于测定路表面的平整度；但其测试效率较低（检测速度≤12km/h），不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路基上测定。

3、车载式颠簸累计仪车载式颠簸累计仪在测定时，测试车以一定的速度在路基上行使，路基的凹凸不平引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI，以cm/km计。VBI越大，说明路基平整度越差。该设备测定路基平整度速度快，操作简便，可用其检测结果评定路基的施工质量和使用舒适性。

（三）弯沉值试验检测国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基的综合承载能力。

弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝克曼梁法，在我国已有成熟的经验，现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪(FWD)、美国的振动弯沉仪等。

路基弯沉试验内容：1、标准车单桥、后轴双侧四轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等。

2、准备工作标准车车辆应车况良好，轮胎符合规定充气压力。向汽车车槽中加载（可用碎石），并用地磅称量后轴总质量，使其符合轴重规定，汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化。检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。

3、测点布置每车道每20m布置一个测点，检测车跨两个车道行进，两台弯沉仪通过左右轮对两个车道同时进行检测。

4、测试步骤检测车先停在第一个测点上，将两台弯沉仪分别插入汽车后轮之间的缝隙处，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方3~5cm处），安装百分表于弯沉仪的测定杆上，将百分表顶起约5mm,叩打弯沉仪检查百分表是否稳定回零。

指挥汽车缓缓前进（速度宜为5km/h左右），汽车起步保持平稳，百分表随路面变形的增加而持续向前转动，当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1，汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（约3m以上），表针回转稳定后，再次读取终读数L2，汽车行进约20m后停在下一个测点上，继续下一测点的检测。

5、结果计算测点的回弹弯沉值依下式计算：LT=(L1-L2)×2评定路段的代表式中：LT—在路面温度T时的回弹弯沉值，0.01mm；L1—车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数，0.01mm；L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数，0.01mm。

6、试验要点不宜在雨后立即测弯沉，特别是路基土的弯沉，由于路基表面含水量过大，影响弯沉值。不宜在刮风天测弯沉，因为风大会影响百分表读数。测定前检查弯沉仪是否符合规定，百分表是否灵活自如。测定时检查弯沉仪支架是否放平稳，弯沉仪测点要放在两轮胎的适中处，如放在偏后百分表读数就偏小，放偏易受轮胎摩擦，影响工作人员发表读数，为便于实测时控制亦可把测点稍放前一点，但在记读数时要加上百分表的负数。在记录百分表读数时，防止过往车辆干扰。

参考文献[1]曹俊兵,吕德亮.浅谈利用灌砂法检测公路路基压实质量[J].珠江水运,2011年16期.[2]胡红霞.刍议公路路基试验之压实度试验检测方法[J].城市建设理论研究（电子版）,2013年24期._