路基压实质量检测的指标体系（路基压实质量快速检测方法的研究）
路基压实质量检测的指标体系（路基压实质量快速检测方法的研究）本次选取两个试验点用DCP分别对测试深度15cm和25cm进行试验，测得各层灰土压实后的CBR值，同时记录了灌砂法得到的现场压实度，对两组数据相关性的进行分析，结果如图1、图2所示。PR为DCP测试的贯入率，单位mm/锤击次;CBR为加州承载比，%。便携式落锤弯沉仪PFWD的原理为将一定重量的落锤提升至一固定高度，然后释放自由下落，落锤冲击置放在路基表面的承载板和底座产生冲击荷载，在冲击荷载作用下，路基表面产生变形，位移传感器和压力传感器分别将位移和压力时程数据记录下来，并传输到计算机数据处理软件中，从而根据压力和位移计算出路基的回弹模量。为了研究用动力锥贯入法(DCP)取代传统的压实度检测方法的可能性和科学性，分别在两条高速公路上选取试验点，对5%灰土中的CBR值与压实度的相关性进行分析。CBR值换算采用公式(1)，该公式已被AASHTO写入规范:
李靖言唐山市交通建设质量监督处摘 要：随着我国经济的快速发展，公路事业迅猛发展，在公路建设运营过程中对路基质量快速检测与评价显得尤为重要。本文主要针对路基压实度、回弹模量和弯沉值等评价指标，对动力锥贯入法(DCP)和便携式落锤弯沉仪(PFWD)两种快速检测方法进行了对比试验研究，为路基压实质量快速检测的推广应用提供参考。
关键词：路基压实质量;快速检测;动力锥贯入法;便携式落锤弯沉仪;
路基的压实质量主要由压实度、回弹模量和弯沉值等几个指标来反映。目前，常用的路基压实质量检测方法主要有灌砂试验、环刀试验、承载板、现场CBR等方法。传统测试方法普遍存在检测时间长、操作复杂、检测成本高等缺点，近些年来逐步发展起来的新型检测方法，如动力锥贯入法(DCP)和便携式弯沉仪法相对而言具有一定优势。
1 原理简介动力锥贯入仪(DCP)是一种小型轻便地基土原位测试的触探仪，其锤重8kg和4.6kg，使用时记录其每锤击一次的贯入值(mm)，目前已经与土的弹性模量、加州承载比、无侧限抗压强度建立了关系式，在南非已将贯入值作为路面设计的参数。
便携式落锤弯沉仪PFWD的原理为将一定重量的落锤提升至一固定高度，然后释放自由下落，落锤冲击置放在路基表面的承载板和底座产生冲击荷载，在冲击荷载作用下，路基表面产生变形，位移传感器和压力传感器分别将位移和压力时程数据记录下来，并传输到计算机数据处理软件中，从而根据压力和位移计算出路基的回弹模量。
2 动力锥贯入法与路基压实度的相关性研究为了研究用动力锥贯入法(DCP)取代传统的压实度检测方法的可能性和科学性，分别在两条高速公路上选取试验点，对5%灰土中的CBR值与压实度的相关性进行分析。
CBR值换算采用公式(1)，该公式已被AASHTO写入规范:
PR为DCP测试的贯入率，单位mm/锤击次;CBR为加州承载比，%。
本次选取两个试验点用DCP分别对测试深度15cm和25cm进行试验，测得各层灰土压实后的CBR值，同时记录了灌砂法得到的现场压实度，对两组数据相关性的进行分析，结果如图1、图2所示。
图1 试验点一(15cm深度) 下载原图
图2 试验点二(25cm深度) 下载原图
从图1图2分析可以得出:
(1)表层15cm深度内，CBR加权平均值与压实度的相关系数为0.71，两者之间有显著的相关性;
(2)表层25cm深度范围内，CBR加权平均值与压实度的相关系数为0.79，相关性较15cm深度更加明显;
2者的相关性随着测试深度的增加更加明显，分析其主要原因为路基填土压实后，表层或多或少存在一定厚度的松散土，这从一定程度上影响了压实度的检测值，当压实层厚度增加时，这种影响占的比例就相对较少。
3 便携式落锤弯沉仪相关性研究3.1 与弯沉值相关性由于规范中推荐的相关公式针对性不够，因此有必要在试验地区进行PFWD与贝克曼梁(BB)的对比试验，建立回弹模量与弯沉值的相关关系式。本次试验共进行了32个测点，结果如图3所示。
图3 BB试验与PFWD试验关系曲线图 下载原图
由图3可以看出，PFWD试验与BB试验之间具有较好正相关关系，通过数据拟合可得两者之间的相关关系式为:
相关系数为0.89，其中y为PFWD试验测得的路基模量(MPa) x为BB试验弯沉值(0.01mm)
为研究公式(2)的适用范围，现场选取另一路段进行验证试验，同时用《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中推荐的弯沉与土基回弹模量关系式l0=9308E0-0.938反算弯沉值。考虑到PFWD所测模量为动态弹性模量，比静弹模量大，PFWD实测模量乘以折减系数0.86(1/1.16)后再用经验公式(2)进行弯沉值反算，具体结果见图4。
从图4可以看出经验公式反算弯沉值与实测值分布更为接近，主要在分布于20～60(0.01mm)，而规范公式反算弯沉值较分散并且与实测值有较大出入。
3.2 稳定性与重复性(1)稳定性试验
图4 弯沉值对比图 下载原图
选择某高速公路二灰底基层为试验对象，在选好的8个测点采用固定的锤重和落高进行8次PF-WD试验，测点间距50m，结果图5。
图5 稳定性试验曲线图 下载原图
由上图可知，8个测点动弹性模量的变异系数在6.06%～10.97%之间，变异系数较小，除1号点与8号点的变异系数大于10%，其他个点变异系数均小于10%，说明PFWD仪器稳定性较好。
(2)重复性试验
在二灰底基层上选择24个测点，每个测点进行两次PFWD现场测试，时间间隔24h，以判定仪器测试结果的可重复性。试验结果表明，大部分测点的两次测试结果较相近，从图6可以看出第一天的测试结果曲线与第二天测试结果曲线几近重合，说明试验重复性很好。
图6 重复试验曲线图 下载原图
4 DCP法与PFWD法的对比分析为了研究这两种试验方法的相关性，在现场选择A、B两个路段，每个路段设置20个试验点，每个测点先做PFWD试验，然后在试验点周围0.5m内进行DCP试验，采集了大量的数据。将DCP试验的贯入比率转换成路基土CBR值与PFWD试验得到路基模量进行对比分析，具体试验结果见图7～9。
图7 AB两路段DCP换算的CBR值与PFWD测得模量值关系图 下载原图
图8 A路段CBR值与PFWD测得模量值对比图 下载原图
由图7～9可以看出，DCP测得路基CBR值与PFWD试验测得土基模量之间具有较好的正相关性，相关系数R=0.86 AB两试验路段CBR值与土基模量变化曲线相似，更加形象的说明两者具有很好的相关性。
图9 B路段CBR值与PFWD测得模量值对比图 下载原图
5 结语本文研究的两钟路基压实质量快速检测方法具有简单、可靠、决策快的优点，在国外已经被广泛应用，在中国仍处于初期引入应用阶段。当前我国正处于公路建设的飞速发展期，开展路基压实质量快速检测的应用研究具有广阔的前景。
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