张国花

摘 要：公路路基路面标准是保证汽车行车安全的基本保证，在公路工程建设中，必须严格按照规范标准，选用适当的检测技术检测路基路面，指导公路工程的建设，使公路工程的整体质量得到最大化的提高。文章介绍了第六师S303～奇台三分场公路为二级公路路基路面中试验检测技术中有关压实度、弯沉度和平整度的内容，对公路路基路面试验检测技术的实施措施做了初步总结。

关键词：公路 路基路面 试验 检测技术

1 工程概况

第六师S303至奇台三分场是一条二级公路，设计时速80 km/h，线路全长35.347 km，分两个合同路段，一是K0+000～K17+286.83（断裂的K17+286.283～K13+400.00，长的3886.83 m），二是K13+400～K31+460，长的18.06 km，三是K13+400～K31+460 km。路基宽12米，路面宽2×3.75米，两边分别设置1.5米的硬路肩和0.75米的土路肩，路面和硬路肩路拱的横向坡度为双向1.5%，土路肩路拱为2.5%，路基斜坡为1：1.5。铺面的构造形式为：5厘米的中颗粒沥青砼+25厘米的水泥稳定砂砾基层+20厘米的级配砂卵石底基层。

2 公路路基路面的試验检测技术方法

2.1 路基路面压实度灌砂法检测

采用注沙的方法，能对路基路面的压实度进行专门的检测，现场取样称重，用标准砂与试样土体的重量之比，即为试样的密实度，以此来体现路基的压实度。注沙方法的技术简单，不会受到外部影响，而且测量值的起伏也很小，测量值的精度很高，但是检测的测量过程中，测量值的测量必须仔细。注沙检测点的数量，按公路施工质量评价标准中要求，以每200米为一次压实层试点2个为原则，检测点必须是平坦的，如有必要，可以在一定范围内添加检测点，检测点为随机选择。测试坑的深度应该与测试土层的厚度相等，但是下面的土体不能混在测试土层中，否则将会对压实度造成影响。

2.2 路基、路面回弹弯沉检测法

2.2.1 贝克曼梁法

贝克曼梁法测量路基路面回弹弯沉，主要采用标准型试验车加载路基路面，用百分表法测量贝克曼梁受载时的变形量，从而得到路基路面回弹弯沉。贝克曼梁法测量路基路面的回弹弯沉值，具有测量方法简便、测量方法简便等优点。进行检测时，停车后，将贝克曼梁与车辆同向地插进车辆后轮间隙，梁臂不能接触轮胎，将贝克曼梁探头放在测点处（车轮间隙正中3-5cm），将百分表固定在贝克曼梁测量柱上，当车辆行驶至弯沉作用半径（大于3米）时，读出百分表的最大读数，根据初、终读数，求出路基路面回弹弯沉数值。在对贝克曼梁进行有限元分析时，应特别重视对支座的变形和温度的影响。公路路基路面弯沉量为贝克曼梁法测定的静弯沉，它是在试验车辆的充气压力、轴重和轮胎接地面积均满足规范要求的情况下测定的。依据检测中的资料，按有关规范，对评价段的弯沉平均值、标准偏差和典型弯沉进行了计算。

2.2.2 自动弯沉仪法

自动弯沉仪检测方法是在贝克曼梁原理的基础上，实现对检测的连续测量，且具有更高的工作效率，尤其是对高速公路公路验收和检测的养护起着重要的作用。该方法的工作原理和贝克曼梁的工作原理一样，均采用了简易的连杆机构。在检测一条道路上，自动弯沉测量车会以固定的速度前进，测量车会把一根弯沉测量梁放在车身的前面，然后把它支撑在地上，让它不会移动，然后把它拉起来，以两个车速把它拉到下一个测点处，这样就可以重复测量了。将检测中的弯沉量经计算机处理后，可以得到相应的统计计算结果。自动弯沉仪具有对节点数据和弯沉数据进行智能采集的能力，并将数据以文字的形式保存到系统中，然后将数据输入到微机控制装置。当你将相应的指令输入到系统中时，就会出现一张由距离，温度，峰值等组成的条形图。此外，还可以通过系统给出的有关数据，来计算出不同的曲率半径值，并计算出测量值的平均值、标准差等。

2.2.3 落锤式弯沉仪法

落锤型弯沉测试仪（FWD）是一种能够在车辆荷载作用下进行弯沉测量的仪器，具有快速、准确的特点。其工作原理为：将测量车辆行驶至测量现场，在电脑的控制下，利用液压系统，驱动测量设备，将一定量的重物从某一特定的位置上自由落下，对承重板施加的冲击力，将其传给路面，引起路面的弯曲，在距测量点的不同位置安装有检测结构层面形变传感器，采集数据后，将该数据录入电脑，获得路面测量点弯曲。弯曲下沉检测设备的工作模式是在电脑的控制下进行自动测量，全部的测量资料可以显示或输出；能输出荷载、弯沉量、路表温度和测点距等参数；可以输出弯沉的平均值，标准偏差，变异系数和典型弯沉。需要指出的是，用落锤型弯沉计测量得到的是动总弯沉，而用Berkman梁测量得到的是静回弹曲线。将试验与落锤型弯沉仪测得的弯沉数值转换成贝克曼梁静回弹弯沉数值，可以得出二者的相关性。采用落锤弯沉仪测得的弯沉资料，按照弹性分层理论中的公式及程序，采用计算机对路面每一层的材料进行反演。

2.3 路基路面平整度检测

2.3.1 3m直尺检测法

该方法可用于路基路面压实机上每一层的平整，在检测路面铺筑期间，采用单尺法，检测点应选择在接头部位，其他条件下采用10米法进行检测。选择试验地点，除非有特别要求，否则应该在行驶道路的一边的轮胎痕迹处进行持续试验。在路面上发现有车辙的情况下，将车辙的中部作为试验点。清理路面试验点周围的碎石，杂物等。

2.3.2 连续式平整度仪检测法

连续式平整度仪的基本构造是：中部为3 m长的基架，其作用仅在于可随意折叠和缩小；两端有两组辊轮，一组四个，辊轮与辊轮的间距通常为3 m。在基础框架的中间位置，设置了一个测量轮、一个距离传感器和一个位移传感器，测量轮上安装了一个可以自动收集位移信息的传感器，牵引平面度仪的转速应该是一致的，最好是5公里/小时，测量的间隔应该是10厘米，每个测量段的长度应该是100米，但是这种方法并不适合在坑槽多，破损严重的路面上使用。一般情况下，根据检测的结果，可以判断出这条路的平整程度。

3 公路路基路面试验检测技术的实践应用

3.1 在测定沥青材料中的应用

在对沥青原料进行检测的过程中，检测的范围应能很好地涵盖沥青本身的原料，以及建筑所需的混合原料。有关技术人员要从软化度、压入度、延展性和动态粘性等多个角度来全面仔细地进行检测。其中，试验检测要求粗骨料具有较好的吸水性，同时，粗骨料的硬度、针状物的含量、含泥量、密度都要达到相应的要求。要对其使用年限、亚甲蓝值等有关指标进行控制，并按照有关的标准进行规范。在对其进行试验时，技术员可以参照马歇尔的实验，根据他的实验原则判断该材料能否达到应用要求。但是，试验的内容要扩展到实际应用中，对车辆的流量和稳定性进行测试，从而综合检验沥青材料的性能。

3.2 在测定路基路面压实中的应用

经实地考察，确定了七师青北线第6标段K0+340和K0+780两个自然砂砾土模测点：1#和2#测点分别为1#和2#。1#和2#由于已经提前完成了压制，在自然沉降过程中，基本上保持了干燥，这两个区域的干密度和水分都是在试验区域内表现出来的；根据路基在施工过程中喷洒后，土体的含水量会增加的特性，选取了3#和4#两个测量点进行测量。与之相似，在六师县新湖农场至147团公路上，选取了两个处于正常压实条件下的1#和3#，2#为普通压实条件下的2#和4#，4#为施工后的湿润条件下的2#和4#。对自然碎石土模测点采用注砂方法进行密实度测定，对含水量大于10%的风积沙进行小圆盘切割，对土壤的含水量采用乙醇焚烧方法进行测定。对自然砂的密度和含水量进行了试验，并对风成砂进行了试验。自然砂的最大干密度是2.24克/立方厘米，而最优的含水量是5.4%。风积沙在室内击实实验中，最大干密度为1.73，最优含水量为13.6%，但仍有部分测点压实超百，针对影响新湖-147区风积沙细颗粒含量低于10%这一影响因素，并通过对室内实验结果的对比，提出了采用室内振捣方法进行致密处理的方法，该方法在室内实测结果为1.79 g/cm3。

3.3 在测定平整度中的应用

在路面的检测这一环节中，首先要能对整个道路表面的起伏情况进行检测，此外，由于各种结构的影响是有很大差别的，所以在试验阶段要能很好地控制好，技术人员还能对其进行更深层次的结构和平整度的分析。路面的平坦度，在公路正式启用后，将会影响到汽车的行驶质量，以及驾驶员和乘客的舒适度和安全，因此，在进行平坦度检测时，必须要尽可能的对路面的状况做一个准确而全面的试验。常用的测试方法，就是用三米长的尺子来测试，这样才能更好的确定路面的平整程度。为了对检测的平整度进行高效的检测，有关技术人员也可以使用水平仪器进行试验，从多个角度，对路面公路的状况进行检测。而在检测的时候，更多的是一种车载积算仪，它和连续积算仪一样，具有更高的工作效率，而且检测的结果更加科学，更加精确。

3.4 在测定路基路面回弹模量中的应用

按照JTGF80/1-2004 《公路工程質量检验评定标准》的要求，对水泥稳定土路基底进行了检测，主要检测了压实度、强度、厚度、平整度等，但未检测出回弹弯沉。另一方面是因为在同等荷载下，混凝土路面的回弹系数一般都比较大，一般在1200-1500 MPa时，混凝土路面的回弹系数都比较小。对于具有弹性分层结构的基层，考虑到基层具有一定的回弹弯沉，因此，通过弯沉的快速测试，试图对CTWD-10T用于水泥稳定碎石基层的适用性和可靠性进行检验。八月上旬，第六师S303～齐台三分段公路已完成了水泥稳定碎石路面的施工，并对水泥掺量进行了测试，结果表明，采用的水泥掺量为4%，符合设计要求；表4和表5给出了骨料的级配数据，可以发现骨料的总重为56%，骨料的粒度为4.75-31.5毫米，其中以碎砾为主，而从 CBR和压缩数值来看，骨料的强度和压缩特性都很好。第六师S303至齐台三分线路段，以K18+020至K17+040为断面，采用贝克曼梁法和CTWD-10T法进行弯沉测定，并与常规测定进行比较。在水泥稳定碎石基础上，一共进行了50个测点的测量，每一个测点都用油漆作了标注，如图1所示，贝克曼梁和CTWD-10T按照测点标注的先后顺序进行了弯沉的测量。

4 结语

随着公路项目在中国快速发展，必须加大公路项目路基表面试验检测的力度，以确保公路项目的质量。高质量的路基试验检测技术是公路行业发展的关键，也是关系到国家安全、经济和社会稳定的关键。在实际的施工过程中，必须要对检测技术进行有效的改进，以提高我国的公路施工质量，最大限度的满足人民的出行需要，给人民提供安全舒适的出行环境。

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