[发明专利]一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法

说明书

本发明公开了一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法，涉及公路路基压实质量控制领域。该方法包括：(1)按照现行规范，确定路基填料类型，测定分区路基填料CBR值，估算标准状态下回弹模量值，并在现场开展试验段，分层碾压。(2)每次碾压完成后，在试验段区域，随机选取试验点，利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量值，并记录数据。(3)碾压施工过程中建立路基动态回弹模量值与路基压实度、孔隙率或压实沉降差的定量关系。(4)现场应用时，随机选取试验点，测量并记录该点的动态回弹模量，计算出动态回弹模量代表值，采用代表值法和极值法进行判定。本发明可实现对路基填料的压实质量快速检测，方便快捷，数据精确可靠。

技术领域

本发明涉及路基填料压实质量控制领域，具体涉及一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法。

背景技术

路基是公路的基础，路基的质量直接决定道路的性能和使用寿命，随着公路行业迅速发展，对公路质量的标准也逐渐提高，路基填筑压实质量不足将导致后续使用过程中出现一系列道路病害及工程隐患。

现有规范针对路基填料的压实质量常用的的现场检测方法，无论是灌砂法、灌水法或是沉降差法等，均存在效率低下、人为因素影响大等问题，实际操作中常常不好把握，容易引起较大误差。特别是灌砂(水)法属于破坏性试验，试坑的开挖对路基产生一定的破坏，因此很容易在试坑处留下质量隐患。同时，现有路基压实质量检测指标主要为路基压实度和沉降差等，其指标过于片面、单一。然而实际路基压实过程受填料岩性、粒径、级配以及含水率等多重因素的影响，采用单一评价指标不能真实有效地反映路基的压实质量，在实际应用中也难控制。特别是在填石、土石混填类路基压实过程中，根据现行规范采用沉降差或孔隙率来控制时，其现场实际操作很困难，且效果不理想。另外，常规的抽样检测过于片面，其质量评价报告不能客观、全面地反映路基压实状态的真实性，往往容易略过偏角等局部易发生病害部位。此外，传统物理和力学检测指标均属于静态检测，而实际中，公路路基的受力是承受的动态载荷，单纯采用静态评价指标显然不尽合理。

近年来，山区、丘陵区等环境复杂区域的高等级公路建设的逐渐兴起，路基的高挖深填也变得更加普遍，随着农田耕地和优质填料日益缺乏，土石混填料、填石料作为一种路基填料正越来越广泛的应用于公路路基工程。其具有透水性强、抗剪强度高、压实密度大，沉陷变形小等工程特性，是良好的路基填料，岩质填料的应用，很大程度提升了公路路基的填筑功效，有效保障了路基填筑质量，同时也较大程度降低了工程造价。但是，由于这种填料颗粒组成很不均匀，工程性质复杂多变，导致其填筑、压实施工质量难以控制，现场的方法难以满足工程检测要求。

此外，《公路路基设计规范》(JTG D 30-2015)行业规范按照动态弹性理论，总体要求“路基工程在平衡湿度状态下，路床顶面回弹模量不应低于《公路沥青路面设计规范》(JTG D 50)及《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D 40)的有关规定；路床顶面竖向压应变计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求。”，并依据路基功能竖向划分为“上、下路床及上、下路堤”四个工作区，并分区明确了压实度(体积)及CBR(强度)两大控制指标。

《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)和《公路工程标准施工招标文件》(2018年版)行业规范，依据土石分类不同，就压实质量分别规定了灌砂法(土方理论压实体积指标)、孔隙率(土石混填及填石理论压实体积指标)及沉降差(土石混填及填石压实体积试验段经验指标)等检测及评定方法；就路床顶面强度质量分别规定了FWD(动态弯沉)及贝克曼梁(静态弯沉)灌检测及评定方法。

然而，现有施工及质量评定规范对施工过程层间压实强度(动态回弹模量)设计指标缺少直接对应检测及评定方法。

综上所述，有必要针对路基压实过程，特别是岩质类填料路基建立一个成熟的压实质量评价体系和检测方法，采用多指标互补、动静结合的检测方案，同时增加检测频率和检测范围，并兼顾细节部位。实现施工过程中压实质量的快速检测评定与高效控制。以促进公路路基工程的建设和发展，其意义深远。