路基路面压实度检测方法及影响因素

路基路面压实度检测方法及影响因素的探讨

摘要：压实度作为检测路基路面质量的关键指标，可反映出路面密度情况，材料性能越好的路面密度越高，其压实度也就越高。本文结合多年的实际工作经验对影响压实度的因素进行了探讨，并对现行路基压实度检测方法做了详细的论述，以供大家参考借鉴。关键词：路基路面；压实度；检测方法；影响因素

引言：公路是我国国民经济的命脉，而公路建设的永恒主题则是质量。公路中时常看到路面车辙、龟裂等病害，其病根往往是由于路基的质量达不到要求。路基压实度是保证路面质量的基础，它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载。路基施工的质量如何、是否稳定，主要体现在压实度上。

1 压实度的检测方法概述

1.1 破坏性试验检测方法

常用的破坏性试验主要有环刀法、灌砂法等，下面将对这几种方法进行相关的介绍。

（1）环刀法

在采用环刀法测试前，首先清除干净试验地点表面及未压实土层，并需要将压实土层铲平一部分，根据土质干湿和紧密程度的不同，采用直接落锤打入法、或压入法将环刀压入或打入到土中；然后将环刀及土样挖出，称出环刀、湿土重和刀重；根据环刀中取出具有代表性的试样测定其压实度。它是较简单和较快捷的一种试验方法，但它的破坏性较灌砂法和水袋法大得多。

（2）灌砂法

首先在拟测量压实度的地点挖掘出来一个圆形试洞，洞深一般应等于碾压层的厚度。注意在挖洞过程中，需要使洞壁尽可能垂直，避免洞径上大下小。仔细收集洞中挖出的全部土或材料，不要丢失，并采取一定的保护措施来保证其含水量不受损失，并需及时称取洞中挖出的全部土或材料的质量，并需要取出有代表性的样品做含水量试验。下一步就是用均匀的颗粒（或单一颗粒）的砂，由一定高度下落到规定容积的筒或洞内，根据其单位质量不变原理，来测量出试洞的容积，从而可以测出试洞的体积。

（3）水袋法

首先在准备测量压实度的位置挖掘一个圆形试验用的洞，对洞深的要求以及对称量洞中挖出的土或材料和取样品测量含水量的要求，均与上面所述的灌砂法相同。测量试洞的容积时，将水袋法中使用的薄橡皮袋放入试洞内，在规定压力下将水压入橡皮袋中，使橡皮袋扩张到与试洞底和壁相接触，根据所用水量确定试洞体积。

1.2 非破坏性试验检测方法

无损检测压实度的方法可以作为一种间接检测压实度的测试方

法越来越受到操作人员和研究人员的重视，无损检测方法减少了对压实路基的破坏，并对环境影响比较小，通过对国内外参考文献的参阅可知，现在国内外对路基压实度的无损测试方法进行了很多试验与研究，并取得了相当满意的研究成果，这些研究成果已经成功的应用到了工程实际当中，现就目前常用的无损检测方法进行如下

简单的介绍：

（1）核子密度仪检测法

核子密度仪检测法是利用放射性元素产生的射线测量路基土或

路面结构层材料的密度，同时利用中子来测量它们的含水量。其原理是根据放射线穿过物质时要发生衰减，并且其衰减量的大小与被穿透物质的密度成正比，这样我们就可以通过放射性射线的衰减量根据相关公式就可以反推出物质的密度。这种无损检测压实度的方法的优点很突出：测量速度快，需要的人员少并且不破坏土的结构，但是长期使用对人体造成的辐射伤害，而且该此种检测方法价格高，对环境条件的要求高，并需要严格的控制放射性对人体伤害。（2）探地雷达检测压实度技术

应用探地雷达检测压实度的工作原理是通过向地下发射高频脉

冲电磁波，电磁波在地下介质中传播时，当遇到有电性差异的物体就会产生反射，反射回来的电磁波再经天线接收，根据接收的回波振幅、波形和双程时间等参数就可以推断出地下目标体的结构、空间位置、电性及几何形态，从而达到探测地下结构的目的。

2 路基压实度影响因素及控制措施

2.1 含水量

含水量是土的—项基本物理指标，反映土的物理状态，含水量的变化会使土的很多力学性质随之而改变。最佳含水量的控制是保证路基压实度的关键。最佳含水量是土的干密度、孔隙率等指标的计算依据。因此在路基施工过程中，在确定取土料场以后，首先要做

的就是确定土的最佳含水量。确定最佳含水量的目的是用来指导施工，对高于最佳含水量的填土必须进行晾晒，对低于最佳含水量的土要进行洒水。在取水困难的地区施工时，可采取增加压实功的方法来提高路基的压实度。

2.2 压实机械和压实厚度

在填筑材料处于或略高于最佳含水量时，碾压层厚度必须与所用压实机械的功能相适应。当材料分层较厚时，低功能压路机的能量不能达到分层底部，经压实的只是在分层表面结成硬壳，而分层深部密实程度则达不到压实度的要求，留下松散的层次，造成质量隐患。不同压路机的分层碾压厚度必须通过施工现场的碾压试验和分层测定压实度来确定。施工经验表明，在施工设备等满足条件的情况下，最经济的松铺厚度为30 cm。

在确定了材料最大松铺厚度以后，很多人都认为碾压层的松铺厚度越小，碾压层最终所得压实度越高，但实践证明这种想法是不正确的。碾压层厚度较小时，路基的整体性则更差，即相邻碾压层间的结合能力差。特别是在路基填筑至路床顶面最后一层时，如果碾压层过薄，则路基整体与路基结构层的连接就会很差。另外，如果压实厚度太小，压实功会过度传递到下承层，破坏下承层的整体性，导致下承层强度降低。因此，最小松铺厚度也应该进行严格控制。实践证明，松铺厚度最小不要低于12 cm，即压实厚度不能低于8 cm。

2.3 碾压速度和碾压遍数

碾压速度影响碾压轮对单位面积所作的压实功，因为振动压路机

的振动频率是一定的。在碾压遍数相同的情况下，当压路机行驶速度越低时，碾压轮夯砸点的间距越小，碾压轮对单位面积所作的压实功较多。当压路机行驶速度越高时，碾压轮夯砸点的间距越大，单位面积上接收的压实功越小。假定使碾压层达到规定压实度所需的压实能量不变，则碾压速度增大时碾压遍数也会随着增加。并且碾压速度过快会导致碾压层表面的平整度降低。因此在正式施工前，应该针对具体碾压层所用的材料和所用压实设备，通过铺筑试验路段来选择合理的碾压速度和碾压遍数。

2.4 集料质量

集料的质量主要指集料本身的强度、级配以及集料中是否含有有害物质。用作路基土方的集料对于强度的要求相对较低，而当集料用作路面垫层或基层时，就应该具有必要的强度。在压路机碾压过程中，如果集料本身的强度过低，就很容易被压碎，从而破坏集料本身的级配。集料的级配对压实度有明显影响，实践证明，单一尺寸材料的比表面积相对较小，空隙率较大，材料颗粒间的内磨阻力小，材料颗粒相互间处于相对滑动状态，因而难于碾压密实稳固。所以，为了提高结构层的强度，减少其孔隙率，增加结构层的稳定性，对作为筑路的材料，特别是作路面结构层的集料，必须要有良好的级配。因为级配的变化会引起材料中各种粒径颗粒的变化。级配不好会使集料中的颗粒不能很好地镶嵌，影响密实性，同时也会引起最大干密度和最佳含水量的改变，影响压实效果和压实度的检测。集料中如果含有易容盐、有机质等有害物质，虽然压实度暂时