铁路路基压实质量快速无损检测方法浅析

铁路路基压实质量快速无损检测方法浅析

杨第明

广州铁诚工程质量检测有限公司510600

摘要：文章主要从铁路路基压实质量物理指标检测方法出发，分别简述了铁路路基压实质量物理指标检测方法，以及铁路路基路面压实度快速检测，旨在与广大同行共同探讨学习。

关键词：铁路路基；压实质量；快速无损检测

一、铁路路基压实质量物理指标检测方法

1.灌水法

该法是指在测点开挖试坑，对从是试坑中开挖出的土料进行称重，然后往试坑中灌水，称量灌水的质量，进而计算出试坑的容积；在称重挖出路基土料干质量的基础上，可以计算出路基碾压层土料的干密度。灌水法适用于现场测定砂类土以及砾类土的密度，所检测的路基填料土最大粒径不得超过２００ｍｍ。试坑的深度与直径与路基填料的最大颗粒有关，该法使用的试坑体积较大，对原有路基结构损害较大，重复试验需要时间长，人力与物力要求较高；而且水的密度随温度的变化而改变，以及坑堉形状与塑料薄膜厚度和柔软性都会使灌水法在路基填料压实度检测中出现误差测试精度较差，所以灌水法并没有广泛应用于我国施工现场中。

2.灌砂法

该法是是利用粒径０．３０~０．６０ｍｍ或０．２５~０．５０ｍｍ清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试坑内，称量试坑标准砂的质量并由标准砂的已知密度可得试坑体积，并结合填料土的含水量来推算出实测干密度。灌砂法适用于现场测定细粒土、砂类土以及砾类土的密度，所检测的路基填料土最大粒径不得超过７５ｍｍ。灌砂法是用标准砂代替了水，在检测路基碾压层干密度的过程中也存在一些不确定性因素。根据设计要求，现场施工的每层路基压实层厚度在２０ｃｍ左右，所以试坑的深度也应该在２０ｃｍ左右，而现场施工中路基检测厚度往往小于实际的压实层厚度，会导致压实度检测出现偏差。灌砂法对操作人员及设备都有较高要求，其中包括试坑的开挖与标准砂的标定等。

二、路基填筑异常区地质雷达特征

地质雷达法检测在某铁路二线ＤＫ１９２＋８９８-ＤＫ１９２＋９５３路基段展开。在该路基段设置不同缺陷区，对路基进行地质雷达法探测，利用Ｒａｄａｎ７软件将探测得到的图谱进行处理，分析路基缺陷区图谱所具备的特征，与正演模拟的路基缺陷图库中图谱所具备的特征进行比对，总结路基质量缺陷所表现的特点，可用于对路基填筑质量的判断。

1.工程概况

该试验段路基填筑了5层，分层填筑碾压，松铺厚度３５ｃｍ，压实厚度３０ｃｍ；碾压过程中，采用２５Ｔ钢轮振动压路机先静压一遍，再振压６遍，最后静压一遍；该路基段采用弱风化红层软岩作为路基填料，最大粒径不大于１５ｃｍ，填料的最佳含水率为２％，最大干密度不小于２.０ｇ／ｃｍ３；采用的压实标准为地基系Ｋ３０（ＭＰａ／ｍ）≥１００，压实系数Ｋ≥０．９３。

2.试验方案

在该工程堤段（ｋｌ９２＋８９８~ｋｌ９２＋９４８）进行路基异常区地质雷达无损检测试验研究。按照从大里程到小里程分别设置大块石试验区，细颗粒试验区，空洞试验区，粗颗粒试验区，软黏土试验区（软弱夹层）以及不密实试验区，各个试验区的具体参数设置将在下一章节中说明。待试验坑洞中的缺陷设置完毕，用挖坑挖掘机缓缓将坑用原有填料填筑至原有高度。

在路基缺陷试验区布置前先对路基进行地质雷达无损检测，对路基进行雷达扫描，采集路基地下的信息。各个试验区填埋完毕，用压路机对整个实验路堤段进行了振动碾压，之后对路基填筑质量再次进行地质雷达法的检测，采集路基地下信息图像。地质雷达现场检测如图2-1所示。

图2-1地质雷达法现场检测图

3.试验异常区布置

在试验路基段进行了各个试验区的设置，各个试验区的具体参数和布置情况如下：

大块石试验区：在原有碾压路堤上挖一试验坑，该试验坑中心里程为ｋｌ９２＋９４８，试验坑的长为２．１８ｍ，宽为１．４７ｍ，高为１．７６ｍ。人工整平试验坑壁，增加试验准确性。选用现场附近直径在０．５ｍ左右的大石块，大石块其他条件相近，自然无规律的放置在试验坑里，石块填埋厚度为０．８ｍ，裁剪合适大小的整块塑料布将大块石表面封盖，减少土颗粒进入块石之间的空隙，增加试验区的试验真实性与效果。

4.空洞试验区

在原有碾压后的路堤上挖一实验坑，该试验坑的中心里程ｋｌ９２＋９２８，试验坑的长为１．２４ｍ，宽为０．９６ｍ，高为１．６５ｍ，人工整平试验坑壁，增加试验准确性。用直径０．３５ｍ的塑料管道模拟空洞缺陷，每个管道长为１．４ｍ，准备相同条件的塑料管道，排列成两层，每层为３根。用麻袋裁剪至适度大小，将塑料管道两端口密封，防止在填埋试验坑时有过多的填料进入塑料管道，影响空洞实验效果。

三、铁路路基路面压实度快速检测

1.EDG法快速检测路基压实度

（1）EDG检测基本原理

土壤无核湿密度仪（EDG）基于TDR时域反射原理，通过脉冲发生器发出的阶梯式电磁脉冲在通过打入土壤中的4根金属钢针的传播时间和采集到的电压信号，经过对信号处理和计算获得土的电介质常数及土体的电导率值，根据预先测量土体得到的特定介电性数据建立代表某一类土体的密度值和湿度值的“土体模块”数据，将测量得到的介电性与“土体模块”做比较，即可求得土体实际的干密度、湿度。

（2）EDG法检测基层压实度土模标定

（3）根据现场调查，天然砂砾土模测点：1#、2#测点选择第七师青北公路第六合同段K0+340与任选的测点K0+780。1#、2#由于压实完成时间较早，经过自然沉降，基本维持干燥状态，代表测试区干燥状态的干密度与含水率；考虑到路基施工洒水后含水率增大的特点，选择施工洒水后的3#、4#两个测点。与此类似，风积沙选择第六师新湖农场～147团公路1#、3#

两个正常压实状态的测点，2#为路肩压实度一般的测点，4#代表施工洒水后的潮湿状态测点。

2.EDG法快速检测天然砂砾路基压实度

按照技术指南上的EDG操作方法进行天然砂砾路基压实度检测，测试结果如表3-1。

表3-1EDG测天然砂砾路基压实度测试结果

参考文献：

[1].张温廷.铁路路基压实质量快速无损检测方法［Ｊ］.基层建设，2016（7）

[2].姚伯荣.路面雷达在路基压实质量控制中的应用［Ｊ］．市政技术，2012（9）