道路路基病害与雷达检测试验结果

浅谈道路路基病害与雷达检测的试验结果摘要：本文通过对道路路基病害的成因与发展进行讨论，重点对作为道路基础性病害的路基疏松病害的形成原因与雷达无损检

测仿真路基疏松病害的试验结果进行探讨。

关键词：道路路基；雷达检测；实验结果

1、道路路基病害的成因

地基下沉。地下工程开挖对土体产生扰动，进而造成地基下沉并引起路基疏松；管线沟槽回填时，回填区域填土压实度难以保证，导致该区域中局部路基沉陷引起路基疏松。

路基受水浸泡。路面积水、道路周围积水、地下水位较高或地下管线渗漏都会浸泡路基土，从而使细颗粒土强度降低，逐步发生地基沉降，从而引起路基疏松。

降水施工。降水施工是常见的工程措施之一，地下水位下降会引起周围土体附加应力增加，导致地层土体沉降，包括瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降。由于不同性质的土体沉降量不同，对路基下沉的影响程度也不同，因此，在土层不均匀的城市道路路基施工中会产生不均匀沉降，从而出现不同程度的路基疏松。

路基压实度不足。路基填料中混有种植土、腐殖土时，由于该类土壤有机质含量多、抗水性差、强度低、压缩性大，从而导致局部路基压实度不足，引起路基疏松；路基填料中混有含水量较高的膨胀土、冻土时，因其干收缩、固体稳定性差等特性，构成路基中的空隙，从而引起路基疏松；不同土质的填料混合后进行统一碾压

施工，导致路基压实度严重不均匀，引起路基疏松；城市道路检查井周边局部位置碾压不足，引起路基疏松；施工管理不严，如碾压机质量偏小、碾压次数不足、碾压不均匀、漏压、虚铺层过厚等，均可能在路基中形成软弱层，从而引起路基疏松。

2、道路路基病害的发展

路基疏松是路基土体的一种物理状态，在同一种外界条件下，不同种类的土由于不同的物理性质会有不同的状态。首先，在各种外力作用下，路基土体中的三相体关系发生改变，局部土体中土颗粒重新组合，彼此间孔隙增大，强度降低，甚至低于抗剪强度而发生土体滑动开裂，此时宏观表现为土体疏松甚至空洞。

其次，当外力继续作用于土体，土体持续改变其物理状态，将会出现两种情况：○1路基疏松范围逐渐增大，当疏松范围增大到一定程度，疏松部分土体无法承受附加应力，而发生较大变形，这种变形不断向上传递，在路基与基层之间、基层与面层之间就会出现脱空病害。此时，道路结构已经开始发生破坏，整个道路承载能力已经降低，脱空达到一定程度，路面将开始出现裂纹，当路面的裂纹发展一定程度，整个路面结构就将发生破坏，从而使得道路结构破坏，无法使用。这种道路破坏形式可以从路面裂纹的发展而直接观察，从宏观上而言，可以看作是渐变破坏。○2当疏松范围不增大，但土颗粒间的空隙不断增大到一定程度时，土颗粒骨架将丧失其承载能力，其宏观表现为该处土体由疏松直接演变为坍塌，不具有承载力，此时就会在原来疏松的区域出现空洞，并随时间发展

而不断增大，最终使局部路基丧失承载能力，发生路面塌陷事故。这种道路破坏形式往往无法事先观察到，可视为突变破坏。综上所述，道路路基病害应及时检测发现、尽早处理，从而避免引发进一步的道路破坏。

3、雷达无损探测仿真试

3. 1疏松病害模型制作

试验道路路面结构为沥青混凝土面层厚12cm，二灰基层厚40cm。疏松模型呈扁球体状，最大厚度1m，埋深分1m、1.5m两种。埋设时先挖出深坑，向深坑内回填松土至1/2厚度后，沿深坑内壁范围轻微夯实再继续回填，最后在道路土基表面将疏松自然土上方的覆土夯实。试验道路场景及疏松模型剖面如下图所示。

3.2测线布置及实施

选取埋深1m的路基疏松模型进行试验，共布置15条测线，测线长度3m，水平间距10cm。测线布置如图4所示。每条测线测试时自疏松模型外1m处a点开始，通过疏松模型1m后到达b点时结束。

场测试测线布置（cm）

3.3试验结果及分析

试验选取sir-3000型雷达主机及400mhz天线，采集参数采用仪器默认参数，视窗取50ns。为便于应用比对，不对雷达数据进行任何后处理，通过雷达测试图像进行对比，可知采用400mhz天线进行疏松病害检测时，当天线覆盖病害区域宽度超过天线宽1/2时，

即病害区域至少达到天线底面1/2时，才能对病害进行较为准确的判别。

参考文献：

[1]李金铭：《探底雷达技术在道路路基病害探测中的应用》[j]地质与勘探，2007（05）

[2]刘方元：《地质雷达在城市道路路基隐患探测中的应用》[j]公路交通科技，2008（10）