浅谈某高速路基压实度检测方法

关键词：路基；压实度；变形模量； ev2；核子湿度密度仪 

abstract: this paper take the tenders in algeria east-west highway roadbed construction as foundation, focuses on the deformation the modulus ev2 and nuclear moisture density gauge testing indexes double control and test the scope of application, methods of operation and test data compilation.key words: subgrade; degree of compaction; deformation modulus; ev2; nuclear humidity densitometer 

中图分类号：u412.36+6文献标识码：a 

引言 

路基是道路建设的重要组成部分，它是道路结构的主题，又是路面建设的基础，同时也是桥涵工程联接的纽带。没有坚固稳定的路基，就没有稳定的路面。因此路基的施工质量是公路、铁路等建设需要关注的关键问题之一，而路基填筑质量的检测技术是路基施工质量控制的关键环节，科学、合理的试验检测方法是保证路基施工质量的重要措施。本人曾在阿尔及利亚东西高速施工，路基压实度采用了ev2和核子湿密度仪测试指标双控检测，既保证了压实度的检测频率与压实质量，又不影响机械化施工进度。 

原理与测试范围 

2.1变形模量ev2试验是通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后，再进行第二次加载，用测得的承载板下应力σ和与之相对应的承载板中心沉降量s来计算变形模量ev2和ev2/ ev1值的试验方法。变形模量ev2的计算单位为mpa。阿尔及利亚东西高速施工过程中主要以欧标和法国标准为依据，在法标中变形模量ev2试验适用于公路、铁路、机场等设施在建设过程中使用到的土方工程中所用到最大粒径不大于200mm的各种材料。在路基填筑施工质量检测中，采用直径为600mm的装卸板。 

2.2核子湿度密度仪测内部有两个放射源，铯137γ源和镅241/铍中子源，前者测试密度，后者测试含水量。测量密度时，铯l37y源发出 射线进人被测材料。如果材料的密度较低，通过它的射线就多，反之则少，通过材料的射线量由仪器内的计数管检测。密度低，单位nel-]内检测到的射线数就大，反之则小。然后，微处理器把计数管检测到的数值(称为密度计数值)除以存储在仪器内的密度标准计数值，得到计数比，再把计数比送人密度计数程序，即可算出被测材料的密度。该密度为湿密度，它包含被测材料中的水分；测量水分时，镅241／铍中子源发出中子流进人被测材料，被测材料水分中的氢原子与高能中子相碰撞使之减速，减速后的慢中子被仪器内的探测管所接收，如被测材料的含水量大，在单位时间内，探测管接收的慢中子数也就越多，反之就少。然后，微处理器把接收的慢中子数值(称为水分计数值)除以存储在仪器内的水分标准计数值，得到水分计数比，再把计数比送人水分计数程序，即可算出被测材料的水分重。适用于gtr分类中的a、b级的细粒土。 

测试方法与控制指标 

3.1测试方法 

3.1.1 ev2测试方法： 

测试前：标记出试验过程将要使用的平台上各个待测点，用刮尺将平台上的各个待测点刮平，平台面积大约为70cm×70cm，一定要确保该平台的表面上没有直径超过15mm的凸出或凹陷点，在光滑的平台表面上铺一层干净细砂，然后利用托泥板摊平细砂，细砂层越薄越好。将静装卸板放到该平台表面中心位置，为了确保该装卸板被放置在合适的位置，可以让静装卸板旋转2至3次，每次旋转角度介于30至45度之间。将沉降量测装置的触点自由地放入装卸板上的测量孔的中心位置，沉降量测表必须与测试面垂直。准备一台装满土的卡车做为反力装置。 

测试：为稳固装卸板，预先加0.017mpa，荷载约30秒。记录沉降量，带稳定后卸载，将沉降量测表读数调零。对压板进行首次加压，该过程至少要达到30秒，加压到0.25mpa（见图），试验过程中，当静装卸板对平台产生既定压强时，一定要尽可能保证在该静装卸板下陷的过程中此压强保持一直不变。这个过程需要持续15秒，这个值可以作为该平台最终静止时的弯沉情况指数，将此加载操作停止5秒，记录静装卸板剩余额下陷深度（见图），或则重新启动测量该装卸板的下陷深度的仪器。如果试验过程中是将测量仪器置于装卸板柱面边缘的三个不同点上的话，则最终以三个读数的平均值作为该装卸板下陷深度。第二次加压，采用与首次试验过程中同等速度对平台进行压载，加压到0.2mpa（见图），继续对平台进行压载，直到其不再弯沉为止，操作步骤与首次试验过程相同。当平台不再弯沉时，当第二轮试验结束时可以采用与首次试验相同的方法来测量该装卸板下降的全部深度z1，如果在第二轮试验中使用的是新的测量仪器，则直接将测量仪器取出，观察其读数即可。撤销加载作用力。 

计算：可以采用以下公式计算静装卸板的形变模量ev2， 

ev2=π/4(1-v2)p.d/z2 

在此公式中v、p、d分别表示系数，静装卸板的压强，静装卸板的直径，分别为：0.25、0.20、600。 

z2表示第二轮压载试验过程中，静装卸板下沉的深度，即z2=z1-z0,z1和z0为试验过程中测量出的静装卸板的下沉深度（见图），如果首次试验之后，重启测量仪器的话，则直接取出该仪器读数即可。 

ev1=π/4(1-v2)p.d/z0 式中v、p、d分别为：0.25、0.25、600。 

 

试验报告：如下图 

3.1.2 核子湿度密度仪测试方法： 

测试前：将仪器放在标准块上，仪器手柄设在安全位置，周围10米以内无其他放射源，3米以内地面上不得堆放其他材料，按下启动键，人员退到2米以外，经过240s开机自检后，对其进行标定，待仪器含水量、密度的数值都在规定的范围内，即可开始检测。 

测试：将被测材料试验室检测的最大干密度和最佳含水量输入仪器，并调测试时间；可用导板平整被测材料表面，必要时可用少量细砂铺平，然后用导板和钻杆造孔，空身必须大于测试深度，孔应垂直，不得坍塌；按规定将仪器就位，并将放射源定位到预定的测试深度，按下启动键，操作人员退到仪器2米以外的区域；当仪器发出测试结束信号后，将手柄退回到安全位置，并储存或记录检测结果。 

试验报告：如下图 

3.2控制指标 

根据法国标准nf p 94-117-1 规定(模数ev1 和ev2)，通过测量变形模数或者用γ射线密度计测量干密度来对压实进行监督（检查）。 

规定数值如下： 

(*) dmoy：在整层上的平均干密度 

dfc：（填方）底面层(8厘米以下处)的干密度 

试验检测频率： 

土方上部：200平方米∕次 

土方顶面层：250平方米∕次 

填方体：500平方米∕次 

清淤换料层：250平方米∕次 

填方底面层：500平方米∕次 

4、结语 

通过ev2值和核子湿度密度仪测试指标反映量路基的压实指标，路基压实质量越好，ev2及核子湿度密度仪越大，反之越小。阿尔及利亚东西高速路基压实度质量的控制采用ev2与核子湿密度仪双控，取得了优异的效果，笔者曾在阿尔及利亚从事路基施工，总结了该试验方法，以供试验及研究人员参考。 

参考文献： 

[1] p94-117-1 土地：勘察和检验-路基承载力-第一部分：静装卸板下面的组件ev2 

[2] tb10102-2004铁路工程土工试验规程 

[3] cctp-b阿尔及利亚东西高速中标段专用技术条款b 册道路部分 

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。