公路路基检测中应用平板载荷试验的研究分析

公路路基检测中应用平板载荷试验的研究分析

莫广生

广东交粤工程检测有限公司

摘要：现阶段我国经济发展已经取得令世界瞩目的成就，而此成就的达成与我国对公路基础工程建设的重视程度密不可分。作为国民经济建设的重要项目之一，公路建设的质量也受到极大的关注。是目前很多公路建设期间都不够重视试验检测的重要环节，导致后续施工质量难以提升。基于此，本文主要对公路路基检测中应用平板载荷试验进行研究，详情如下。

关键词：平板载荷试验；公路路基；检测应用

引言

天然砂砾是我国公路建设中常用的填筑路基材料。通过天然砂砾路基进行室内试验，可以为现场施工与质量控制提供一定依据，但是仅依靠室内试验不能确定其具体的施工工艺与参数特征。目前使用的天然砂砾石属于没有黏结效果的颗粒材料，在自身颗粒的嵌挤和压实下具有一定的强度。因此在检测砂砾石的原材料过程中，材料的级配是其主要检测内容。一般所使用的砂砾石最大粒径需要小于60mm，如果粒径超出该范围，其结构密实度会降低，孔隙数量和分布范围也会随之增加。所以在填料过程中，应当剔除一些粒径过大的砂砾石。

1公路路基病害的类型

1.1路基坍塌

影响路基质量的因素比较多，如在路基施工过程中，施工队伍未按计划进行施工，或选用的工程材料质量不合格，都会造成路基地面沉降。在工程建设完成后，温度发生变化也会造成路基出现滑坡现象，造成道路坍塌。此外，护坡塌陷也是一种常见的路基病害，可分为水流和滑坡两种方式。水流是指路面在力的作用下造成滑坡;滑坡是指在恶劣的自然环境中土壤渗漏，导致护坡坍塌。

1.2路基变形

在公路桥梁建设项目中，许多桥梁都位于沟壑带，土层的裂缝会导致排水工程结构变形，土层间隙越大，排水工程结构路基发生变形的概率就越高。桥下公路的坝基与其他位置不同，坝基高度相对其他位置高出5～10cm，会产生一些附加地应力，引起地基沉降，尤其是回填量较大时，更容易发生地基沉降。桥台路基的变形一般是因为桥桩设计方案不合理，或者是在桥台工程施工中使用的原材料质量不符合要求，在长期使用中变形。

2平板载荷技术基本原理

平板载荷试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下地基土随荷载逐级加大产生沉降的原位试验。承压板沉降主要影响因素有荷载大小及持荷时间。慢速法平板载荷试验是目前各级试验标准对天然地基最直观有效的检测方法。在同类型的承载力检测试验中，基桩承载力检测经大量试验开发出了快速维持荷载法（简称快速法）。快速法在基本保证承载力特征值精确度的同时提高基桩承载力的检测效率。目前在各级标准中并未把快速法引进至平板载荷试验中。如能通过对比试验研究证明快速法在平板载荷试验中同样适用，那将大大提高地基承载力的检测效率。

3公路路基检测中应用研究

3.1回弹弯沉检测

回弹弯沉检测中的回弹弯沉值是指标准状态下后轴载双轮组轮缝中心位置的最大弯沉值。即在车轮荷载影响下，车辆运行过程中路面产生的垂直位移作用。路基的综合承载力大小可通过路表测试得出的回弹弯沉值进行表示。其作为路面整体抗压强度的重要衡量指标，还能对路面的整体使用性能进行评定。具体来说，当处在车轮作用影响下，路面产生的沉降总变形值与总弯沉值相同。当车轮驶出路面，荷载消失，路面将向上回弹。此情况下的回弹变形值即为回弹弯沉值。残余弯沉是指总弯沉与回弹弯沉差值。据统计，总弯沉与回弹弯沉间的关系体现在以下三种：（1）当总弯沉大于回弹弯沉，路面不仅会发生弹性变形问题，还会发生塑性变形。（2）总弯沉与回弹弯沉一致，路面处于完全的弹性体作用状态。（3）当总弯沉小于回弹弯沉，路面会发生隆起塑性变形。回弹弯沉检测方法的应用需要结合公路路基路面的建设情况，在掌握施工原材料与作业方式的情况下方可开展检测操作控制。此外，检测操作也要做好仪器设备的准备工作，例如对弯沉设备的灵敏度和检测路面的实际温度，以避免对检测的准确性造成影响。这是获取精准数据的关键一步。事实证明，只有满足上述要求才能最大限度地降低环境因素对回弹弯沉检测带来的影响，进而提高公路路基路面工程的建设质量。

3.2灌砂法应用

灌砂法是目前检测路基压实度一种使用频率较高的方法，其比较适合于一些路基及路面基层、底层中的砾类土的检测过程中，如果土体的空隙较大，或者内部有大孔洞，则不适宜选择灌砂法进行检测。需要注意的是，在选择这种方法进行检测前需要对标准砂的密度进行标定，进而保障整个检测结果的精准性。标准砂需要工作人员按照一定的使用规范来提前烘干。灌砂法本身具备一定的可控性，其所检测出来的数据代表性较强，且数值准确。

3.3快速法在平板载荷试验中的应用

本试验所需设备包括静载仪、千斤顶、油泵、配重块、钢梁及1㎡方形承压板等设备。加载反力装置选择压重平台反力装置,加载反力装置提供的反力大于最大加载量的1.2倍，堆载在检测前一次加足，均匀稳固地放置于平台上，压重合力中心与承压板的几何中心重合。

3.3.1试验中的实际要求

在选择平板载荷实验的实际操作过程中，应当特别注意选择具有一定代表性的载荷试点，保证单位工程试点数量在3点以上。但如果发现实验区域范围内的土质情况相比于预期而较复杂，则此时可以酌情而适当增加试验点。除此之外，通常情况下载荷实验都是在试坑中开展，这时就应当保证试压面处于基础底面的标高处，将试坑直径和宽度保持在承压板直径或宽度3～4倍左右，与此同时还要必须要保证试压面的稳定性，要杜绝对试压面产生任何扰动。在此之中，为了最大程度的保持路基结构的稳定程度和湿度，可以采取预留200～300mm左右的原状土层，可以将这部分土层预留到试验开始时。

3.3.2平板载荷试验（慢速法）

加载：采用分级加载，共分8级。每级荷载加载后，按5、10、20、35、50、65min记录承压板沉降量，以后每隔30min测读1次。稳定标准：试验荷载小于等于特征值时，每小时内的承压板沉降量不超过0.1mm；试验荷载大于特征值时，每小时内承压板沉降量不超过0.25mm。

3.3.3平板载荷试验（快速法）

加载：采用分级加载，共分8级。每级荷载加载后，按第5、15、30min记录承压板沉降量，以后每隔15min测读一次。收敛标准：加载时，每级荷载维持时间不应少于60min，最后15min时间间隔沉降量小于相邻15min时间间隔沉降量即为收敛。通过实验发现慢、快速法试验在试验环境基本一致的条件下，在不同荷载下曲线性状基本一致、沉降差异较小，但在试验总时间上快速法试验较慢速法平均节省39.9%。由此可知快速法在平板载荷试验中同样适用，在保证地基承载力特征值取值精确度的同时，大大提高了地基承载力的检测效率。

结语

综上所述，在对公路路基检测技术的进行实际应用时，应当针对施工地点的实际情况，科学、合理的选择合适的路基检测技术。研究与应用发现，平板载荷试验对于公路的路基修建质量是一种可靠有效的检测方式，通过该方法可以实时有效的检测路基施工质量是否满足要求，可辅助技术人员针对不同问题而提出相应的解决措施进而从根本上提高公路路基整体的施工质量，达到延长公路使用寿命，保证公路经济效益最大化的目的。

参考文献

［1］曹智博．平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用［J］．交通建设与管理，2015，000(008):P．39－41．

［2］杨艇艇．平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用［J］．建筑工程技术与设计，2018，000(011):585．

［3］王青明，林秀娟．平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用［J］．交通世界(工程技术)，2017，000(012):21－22，24．