蔡玉洁 王 伟

（重庆巨能建设集团四川有限公司，四川 成都610000）

高速公路路基压实质量能够直接影响路基的运行能力、路面荷载、抗车辙能力、抗病害能力等。在高速公路工程建设中，工作人员要想精准掌控路基压实质量情况，就要充分利用动态回弹模量测试仪优势，借助仪器设备进行压实情况检测。工作人员要根据有关规定制定压实质量检测方案，明确质量检测流程与参数，借助相应的计算公式完成最大干密度与含石量检测，分析研究检测结果，及时发现路基稳定性问题与变形隐患，为进一步提升路基压实度提供重要依据。这是动态回弹模量测试仪在公路路基压实质量检测中的重要作用与独特价值[1]。

1 工程案例

1.1 工程概况

新疆地区某二级公路工程，起止桩号为K0+000～K12+964.07，全线长120 千米，总工期共计18 个月，工程投资约为26528万元。本工程包括：土石方、中桥，路基宽度为12 米，双向两车道，按照二级公路等级设计断面布置情况。本次工程中的压实度为必须测试的指标，由于路线较长，每个工作日需要填筑的砂砾石料数量较大，全线压实度检测任务量巨大，需要检测5 万次左右。

传统压实度检测技术无法满足如此大量的检测要求，工作人员引入动态回弹模量测试仪，在路基位置设置不同测试点，展开动态回弹模量检测，通过最大干密度检测与含石量检测结果分析压实度情况，为找出路基薄弱点提供可靠依据。动态回弹模量测试仪的应用大大提高了路基压实度检测效率，提升了试验结果的精准性[2]。

1.2 动态回弹模量测试仪在路基压实质量检测中的应用原理

动态回弹模量测试仪在公路路基压实质量检测中应用，主要是借助动态变形模量Evd 指标检测路基的承载力，能够广泛运用于各种受荷载作用的路基质量检测中。工作原理为：进行一定质量的落锤处理，通过阻尼装置、承载板对路基产生冲击，促使路基沉陷，模拟车辆流通过程中对路基造成的动荷载作用力；在同等冲击条件下，记录、计算路基动态形变模量Evd 指标[3]。一般情况下，路基的压实度越大，沉陷值越小，动态变形模量数值越高，具体检测过程如下：

1.2.1 检测之前，需要做如下工作：（1）保证测试面平整无异物，让仪器设备的荷载板与路面直接接触，若路面凹凸不平，则可用少量细沙填平；（2）保证动态回弹模量测试仪导向杆垂直于地面；（3）控制动态回弹模量测试仪落距符合规范要求。

1.2.2 工作人员需要遵循如下测试步骤：（1）将动态回弹模量测试仪荷载板放置在需要检测的路基测试面上方，安装导向杆，调整导向杆角度，控制角度=90°；（2）提升落锤，将其挂在挂钩装置上，之后让落锤自由脱钩落下，在落锤回弹之后将其挂在挂钩装置，反复操作3 次，完成预冲击处理；（3）按照（2）的操作再次重复3 次，此为正式测试，记录正式测试数据；（4）在测试时需要避免荷载板的移动与跳跃，精准记录每个测试点的工作名称与测试位置，记录土壤成分、含水率、含石率及其他参数。

1.2.3 结合工作原理，分别记录三次测试结果，参考指标包括：Sm（冲击测试的沉陷值，三次冲击平均值，单位为mm）、Evd（动态变形模量值，单位为MPa 或MN/m2），按照平板压力公式计算：Evd =1.5×r×σ/s（2.2-1），实测结果为：Evd=22.5/s（2.2-2）。在公式中，Evd 数值需要计算到0.1 MPa；r 为承载板半径，本工程数值为150mm；σ 为荷载板下方受到的最大作用力，冲击时间ts=18ms，因此σ=0.1 MPa；1.5 为承载板形状影响系数。

2 高速公路路基压实质量检测中动态回弹模量测试仪的应用

2.1 设计实验方案

针对本工程的动态回弹模量测试，确定公路路基原材料为天然土石混合料，根据不同路段、层位的公路路基设计要求，以《公路路基路面现场测定规程》为主要依据，结合《落锤式动态回弹模量测试仪测定动态回弹模量实验方法》进行现场试验测定，获取指标检测路基压实质量[4]。

2.2 路基压实质量检测实验过程

按照上述“测试步骤”分别规范完成操作，动态回弹模量测试仪的原理就是借助落锤从一定高度脱钩自然下落时产生的冲击荷载传递给荷载板，此时荷载板下方的路基面会产生动应力，导致荷载板呈现，这也是阻尼振动的振幅。工作人员要利用测定仪将沉陷结果记录下来，借助Evd =1.5×r×σ/s（2.2-1）进行计算，之后根据有关实验规程的路基压实标准进行数据分析。

2.3 路基压实质量检测结果分析

在本工程中使用动态回弹模量测试仪对路基压实质量进行测试，分别得到如下测试结果。

2.3.1 原材料分析结果。选择路基沿线最具代表性的原材料进行测试，得到结果为：原材料A 的最大粒径为100mm，天然含石量约为66.7%，得到级配曲线图为图1。原材料B 最大粒径为20mm，天然含石量约为36.6%，得到级配曲线图为图2。

图1 原材料A 的级配曲线图

图2 原材料B 的级配曲线图

2.3.2 路基压实的最大干密度检测结果。根据《公路土工试验规程》文件内容，允许最大粒径dmax＜60mm，为了解确定原材料A 的最大感密度，工作人员利用相似级配延伸法进行处理，拟定MR=1.7、MR=2.5、MR=5.0 模比，配置土石混合料，利用湿土法进行振动压实，得到不同模比的最大干密度试验结果（如表1）及相似模比与最大干密度关系图（如图3）。

表1 最大干密度试验结果

图3 相似模比与最大干密度关系图

考虑相似模比与最大干密度之间的线性关系，确定有关系数为R2=0.9574，得到公式为y=-0.0305×x+2.1098（y 为最大干密度，x 为相似模比），可以发现，若相似模比为1.0 时，最大干密度为2.38g/cm3。之后，工作人员借助相同的方法处理原材料B，得到最大干密度为2.17g/cm3。

表2 含石量检测结果

根据检测结果可以发现，现场含石量与烘干状态下的含石量没有明显差距；且使用现场湿土法对含石量进行测定，发现干土状态下的含石量更大，能够更直观反映真实的含石量情况。

2.3.4 结合动态回弹模量测试仪在路基压实度检测中的应用全过程可以发现，压实度与动态回弹模量之间存在着相对应的关系，且相较于传统压实度检测技术，这一设备能够将检测数据以更直观的折线图的形式展示出来，为工作人员的数据分析与压实度判断工作提供重要依据。此外，借助动态回弹模量测试仪进行压实度质量检测，能够有效缩短检测时间，且设置更多的检测点，获取更全面的数据[5]。

3 结论

综上所述，根据高速公路路基压实质量检测中动态回弹模量测试仪的应用实验分析表明，动态回弹模量测试仪在检验路基压实情况方面具有重要作用。结合本次工程案例分析可以发现，相较于以往的压实质量检测技术，这一检测仪器的应用更加符合土体动力特征，具有科学性。在高速公路建设工程不断发展的过程中，大量的先进工艺技术被应用于施工过程中，路基填筑情况发生变化，传统压实质量检测技术已经不能够为工作人员提供精准可靠的检测数据，将动态回弹模量测试仪运用于压实质量检测中是公路工程建设与发展的必然趋势。在今后的压实质量检测中，工作人员运用动态回弹模量测试仪，要以地区公路工程有关标准为依据，以工程现场情况为资料，保证检测数据的真实性、实效性与可用性。