導(dǎo)語：高速公路路基質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:路基是承受交通荷載的重要結(jié)構(gòu)層次，路基的穩(wěn)定與道路安全運(yùn)營(yíng)密切相關(guān)。通過對(duì)高速公路路基質(zhì)量檢測(cè)方法的分析，提出了某高速公路路基質(zhì)量檢測(cè)的方案，采用地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)和地質(zhì)鉆孔檢測(cè)相結(jié)合，能夠較為準(zhǔn)確地對(duì)淺層和深層路基的異常情況和病害進(jìn)行判別，從而制定科學(xué)合理的處治措施。

關(guān)鍵詞:道路工程；路基質(zhì)量；雷達(dá)探測(cè)；評(píng)價(jià)；應(yīng)用

1路基質(zhì)量檢測(cè)方法

對(duì)于高速公路路基質(zhì)量的檢測(cè)，目前主要采用地球物理法無損測(cè)試（地質(zhì)雷達(dá)、瑞利波）和地質(zhì)鉆探檢測(cè)兩種檢測(cè)方法[1]。地質(zhì)雷達(dá)將高頻電磁波以脈沖形式向路面以下傳播，通過對(duì)接收雷達(dá)波的分析處理來初步判斷相對(duì)異常不利路段，其具有檢測(cè)速度快、采集數(shù)據(jù)量大、定位準(zhǔn)確、操作靈活等特點(diǎn)，對(duì)超淺層的探測(cè)結(jié)果較為準(zhǔn)確，若用于路基的檢測(cè)分析，還應(yīng)結(jié)合其他測(cè)試方法進(jìn)行綜合判別才能夠達(dá)到舊路檢測(cè)的精度要求[2]。瑞利波在分層介質(zhì)中傳播時(shí)的頻散性，其傳播速度與介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，測(cè)試速度相對(duì)于地質(zhì)雷達(dá)測(cè)試而言較慢，測(cè)試費(fèi)用相對(duì)較高，可以測(cè)試較為深層的路基質(zhì)量狀況[3]。地質(zhì)鉆探是對(duì)路基路面檢測(cè)評(píng)價(jià)最直接有效的測(cè)試方法，直接測(cè)得路基不同深度的含水率、密度、壓實(shí)度等指標(biāo)，計(jì)算現(xiàn)有路面基層的殘余強(qiáng)度，還可通過孔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，獲取路基不同深度的荷載變化情況的規(guī)律[4]。地質(zhì)鉆探的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、直觀，但對(duì)道路有損壞，而且測(cè)試費(fèi)用較高，不宜大范圍使用。因此，為迅速、準(zhǔn)確地評(píng)定高等級(jí)道路路基的質(zhì)量，有必要采用多種檢測(cè)方法，充分發(fā)揮各種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)。

2高速公路路基質(zhì)量檢測(cè)方案

某高速公路交通量較大，且大型貨車比例較高，在目前單向僅兩車道通行的情況下，長(zhǎng)時(shí)間封閉交通影響較大。對(duì)于路基基本趨于穩(wěn)定的舊路工程而言，通車這段時(shí)間以來，由于土體自重的因素而使路基形成了后期固結(jié)作用，其深處土基基本已經(jīng)壓實(shí)穩(wěn)定，而對(duì)于路床等上部路基，在行車道及超車道范圍內(nèi)，在車輛荷載長(zhǎng)時(shí)間作用下，總體而言也應(yīng)較為密實(shí)，原則上現(xiàn)有行車道及超車道范圍可不進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)2018年7月進(jìn)行彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)，上行、下行方向行車道代表彎沉總平均值分別為16.5（0.01mm）、14.9（0.01mm），全線彎沉總體指標(biāo)較好，僅上行方向K1022+250～K1022+750路段彎沉值較大，彎沉值在25.5（0.01mm）~30.8（0.01mm）范圍內(nèi)。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及鉆芯取樣分析，目前該段路面結(jié)構(gòu)完好，不存在路面破損等病害。因此考慮對(duì)該段進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)，判斷路基范圍是否存在異常情況。硬路肩范圍的路床等上部路基，未受車輛荷載作用，路基密實(shí)程度相對(duì)行車道及超車道要低。實(shí)施改擴(kuò)建施工后，現(xiàn)有硬路肩及土路肩下部路基位于客貨車車道位置，對(duì)路基質(zhì)量要求較高。對(duì)于既有硬路肩范圍路基采用地質(zhì)鉆探方法，通過連續(xù)鉆探取樣依次測(cè)得路基不同深度的含水率、密度、壓實(shí)度等較為重要的路基現(xiàn)有狀況參數(shù)。

3路基的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)

結(jié)合彎沉檢測(cè)的測(cè)試數(shù)據(jù)，雷達(dá)探測(cè)區(qū)域選取K1022+000～K1022+400，包括彎沉值較為正常及偏高路段，以此判別引起路面彎沉值較高的影響因素。在探測(cè)區(qū)域布置3條縱向測(cè)線，其中行車道分隔線1條、分隔線兩側(cè)各0.6m間距各1條。為了滿足深度和精度要求，探測(cè)天線頻率選用100MHz和500MHz兩組，其中100MHz天線沿行車道邊線1-2布置，探測(cè)深度為5m，對(duì)地下情況有較為宏觀的探測(cè)；500MHz天線沿1-1、1-3測(cè)線布置，探測(cè)深度為2m，對(duì)地下淺部情況進(jìn)行較為精細(xì)的檢測(cè)[5]。該段現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)為25cm面層+20cm二灰碎石基層+33cm水泥土底基層。由地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)結(jié)果大致將探測(cè)區(qū)域分為3層，第一層為0.3m左右的瀝青混凝土，厚度變化相對(duì)較小；第二層為路面結(jié)構(gòu)層，從檢測(cè)到的路面結(jié)構(gòu)層較好的情況來看，厚度在0.8～1m，路面層結(jié)構(gòu)較差的位置分界面不明顯；第三層為路基填土層，如圖2所示。根據(jù)地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)成果圖分析，路基、路面范圍均存在一定的異常區(qū)域。根據(jù)對(duì)每段異常段落統(tǒng)計(jì)，硬路肩范圍異常段落相對(duì)較少，僅占38%。行車道范圍異常段落較多，占50%以上。硬路肩范圍K1022+280～355段分布較為連續(xù)，其余路段較為分散，行車道范圍K1022+229～K1022+402分布連續(xù)，段落較長(zhǎng)。通過成果圖的分析，行車道范圍內(nèi)近一半異常區(qū)域集中在路面結(jié)構(gòu)層以及上路床范圍內(nèi)，表明該處路面結(jié)構(gòu)和上路床均存在一定的病害。K1022+229～K1022+402有一段較長(zhǎng)的異常段落，主要分布于路床范圍。該處路面結(jié)構(gòu)較好，同時(shí)該種異常情況在硬路肩范圍并未顯示，僅分布于行車道。由于現(xiàn)場(chǎng)條件受限，行車道范圍沒有進(jìn)行地質(zhì)鉆孔，該處異常段落未能進(jìn)一步探明具體成因。根據(jù)目前地質(zhì)雷達(dá)在路基工程檢測(cè)的運(yùn)用情況分析，雷達(dá)電磁波在土層中傳播時(shí)，當(dāng)遇到存在松散、不連續(xù)分布土層，以及含水較多的區(qū)域時(shí)，反射能量較強(qiáng)，可以對(duì)以上異常區(qū)域進(jìn)行較好的判斷。由此初步判斷該處存在以上病害情況。根據(jù)本段路面彎沉值數(shù)據(jù)，K1022+250～K1022+402段彎沉值在0.30mm左右，與K1022+229～K1022+402處異常情況相對(duì)應(yīng)，可判斷該處連續(xù)的路床異常狀況造成路面彎沉值偏大，需對(duì)該處路床進(jìn)行處治。

4路基的地質(zhì)鉆孔檢測(cè)

對(duì)地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)路段共布置13個(gè)鉆孔，鉆探點(diǎn)均為硬路肩中央位置。鉆孔僅取路基填土，路面結(jié)構(gòu)層不進(jìn)行取樣，要求查明路基填土2m深度范圍內(nèi)各土層分布情況，各土層的物理力學(xué)性質(zhì)。工藝采用鉆機(jī)干鉆采取試樣，填土土基采用壓入法取樣，分別于路面頂部以下1m、1.5m、2m處取樣。室內(nèi)土工試驗(yàn)的內(nèi)容包含了物理指標(biāo)（天然含水量、天然密度、液限、塑限等）和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以及擊實(shí)試驗(yàn)確定路基壓實(shí)度，并對(duì)路基邊坡鉆孔取試樣進(jìn)行直接快剪試驗(yàn)[6]。根據(jù)鉆探資料分析可知，天然密度在1.76～1.78cm3，天然含水率在12%～22%之間，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度在6～40kPa之間；液限在22%～30%之間，塑限在10%～16%之間，屬于粉土類。路基填土壓實(shí)度在0.80～0.90，總體偏低。全線壓實(shí)度在0.80～0.90，總體偏低。95區(qū)壓實(shí)度均未達(dá)到0.95要求，均在0.86以下，且95區(qū)與90區(qū)壓實(shí)度未存在明顯差別。根據(jù)高速公路改擴(kuò)建施工時(shí)期相關(guān)單位做的地質(zhì)鉆探試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，老路壓實(shí)度分布范圍0.84～0.95，多數(shù)在0.88以上。大量的室內(nèi)試驗(yàn)與工程實(shí)踐表明，壓實(shí)可使土的強(qiáng)度增加，土基的塑性變形減小，還可使土的透水性降低，毛細(xì)高度減小，可有效避免路面結(jié)構(gòu)發(fā)生損害。由于本次硬路肩范圍路基壓實(shí)度較低，需對(duì)硬路肩范圍路基進(jìn)行相應(yīng)處治。為了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)，同時(shí)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定高速公路土路基回彈模量應(yīng)大于30MPa。但是隨著路面結(jié)構(gòu)滲水等影響，濕度增大，路基回填模量將減小，特別是對(duì)于粉土路基，這種變化更加明顯。本專題結(jié)合鉆孔取樣試驗(yàn)，對(duì)取樣孔測(cè)定其含水率，通過計(jì)算路床范圍內(nèi)平均稠度來確定現(xiàn)狀路床干濕類型。根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù)，路床頂含水率分布范圍為14%～22%，主要分布區(qū)域?yàn)?6%～20%。根據(jù)對(duì)鉆孔點(diǎn)位處路床平均稠度計(jì)算，僅一處為中濕類型，其余均為干燥類型，表明目前硬路肩范圍路床壓實(shí)度低并非受路面滲水或地下水位影響，判斷主要還是建設(shè)時(shí)期未充分碾壓，導(dǎo)致存在松散狀況。

5結(jié)論

（1）雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果表明，路面結(jié)構(gòu)和上路床均存在一定的病害，行車道范圍內(nèi)近一半異常區(qū)域集中在路面結(jié)構(gòu)層以及上路床范圍內(nèi)，該路段路面彎沉值偏大，需對(duì)該處路床進(jìn)行處治。（2）硬路肩地質(zhì)鉆孔檢測(cè)表明，全線舊路95區(qū)與90區(qū)壓實(shí)度均在0.80～0.90，總體偏低，需對(duì)硬路肩范圍路基進(jìn)行相應(yīng)處治。（3）對(duì)硬路肩范圍路基采用地質(zhì)鉆孔方案，為了更加準(zhǔn)確對(duì)原有路況進(jìn)行分析，使得設(shè)計(jì)對(duì)策更加合理，建議在實(shí)際施工過程中，待硬路肩路面結(jié)構(gòu)層開挖后，進(jìn)一步加強(qiáng)DCP及現(xiàn)場(chǎng)承載板等檢測(cè)內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]方良.公路路基質(zhì)量檢測(cè)方法探討[J].交通建設(shè)與管理,2014(18):43-45.

[2]王志渝.試述高速公路路基路面無損檢測(cè)技術(shù)的探究[J].科技資訊,2018,16(13):59-60.

[3]上官位,李春.探究瑞雷波法應(yīng)用于高速公路路基工程質(zhì)量無損檢測(cè)試驗(yàn)[J].黑龍江交通科技,2015,38(12):59-60.

[4]崔中成.多道瞬態(tài)瑞雷波法在公路路基填筑質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014(19):197-198.

[5]徐天檄.在役高速公路路基性能評(píng)價(jià)及快速檢測(cè)技術(shù)分析[J].價(jià)值工程,2017,36(35):165-166.

[6]束冬林.基于高速公路改擴(kuò)建的路基路面質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)[J].建材世界,2018,39(06):65-68.

作者:潘巖華 單位:福州市建筑工程檢測(cè)中心有限公司