路基回弹模量检测方法的比较探讨

路基回弹模量检测方法的比较探讨

努尔巴拉提·胡马

新疆交投工程技术发展有限责任公司  新疆 乌鲁木齐 830049

摘要:为有效保证路基的填筑质量，通常采用贝克曼梁法、荷载板法、FWD法和贯入度测试仪等方法对路堤的弹性模量进行检测。为了更好地提高路基回弹模量的测试技术，依据已有的理论成果，结合工程实践，开展了多种检测方法的对比分析。研究表明：与传统的静力试验（贝克曼梁法）相比，动力试验（FWD）能更准确、更有效地表征填筑材料的填筑效果。

关键词：公路工程项目；路基填筑质量；回弹模量检测；比较分析；

0引言

在工程实践中，常用贝克曼梁法、FWD法、荷载板法和贯入度测试仪等检测手段对路基填筑质量进行检测，但每种检测方法的适用范围、测试结果均有较大差别。基于此，该文章以碎石土、黄土路基为研究对象，研究不同质检手段对路基弹性模型的影响，以获得多种检测手段之间的相关性，为路基填料的质量检验，而提供理论依据。

1路基回弹模量检测方法

公路项目路基施工过程中，应通过试验检测对其回弹模型实施检测，以有效了解路基填筑效果，全面保证路基施工质量。其主要检测方法如下：

（1）贝克曼梁法（BB）：该检测技术作为一种常用的回弹模量静态检测手段，具有操作简便、适用性强、效率高等优点，能够全面反映路基整体性及承载性能，结合表盘读数差值计算弯沉量，然后根据公式求出回弹模量；

（2）现场承载板法：此检测技术与BB法较为相似。卸载完成后利用BB法测取土体弹性模量。此技术检测原理较为简单，但流程比较复杂，检测效率较低，且存在较大人为误差；

（3）落锤式弯沉仪法（FWD）法：弯沉仪检测法主要利用压力计与位移计采集土体力学及变形信息，然后对其弹性模量进行计算，具有结果准确、快捷高效等优点，能够实现非破坏性检测；

（4）动态圆锥贯入仪法：主要根据轴承系数、弹性模量及CBR值之间的相关系对路基压实效果实施评价，具有快捷高效、准确度高等优点。实际检测时通常采用60°锥形贯入仪，具体检测指标有CBR值、贯入度及弹性模量。

2路基回弹模量检测方案

2.1原材料

（1）碎石土。碎石土作为一种优质填料，具有强度大、变形小、渗透性强、压实效果好等优点，在工程建设领域应用广泛。该试验合理选用土样，碎石含量约为70%，并且通过试验进一步验证碎石材料级配优良，相较于其他材料其填筑效果更佳。

（2）黄土。试验用黄土为工程现场提取。

2.2试验方法

（1）碎石土路基。合理布设检测点，通过各种试验方法实地测取碎石土路基弹性模量，并对试验数据进行全面分析，通过建立三种检测方法下的弹性模型数值模型，确定各组数据关联性。

（2）黄土路基。合理布设检测点，通过BB法、承载板法、FWD法三项检测方法，现场测取黄土路基弹性模量，并对试验数据进行全面分析，通过建立三种检测方法下的弹性模型数值模型，确定各组数据关联性。

3检测结果分析

3.1碎石土路基弹性模量

采用BB法、承载板法、FWD法测取碎石土弹性模量，三种方法下弹性模量依次为EP、E0、E1，见下图1：

图1：采用不同检测方法时碎石土路基回弹模量

从图1可知：1）三种检测方法下，承载板法测得的弹性模量E0最大；2）三种检测方法下弹性模量变化规律基本一致，充分说明三者具有良好的相关性。

3.2碎石土路基回弹模量相关性分析

通过建立线性、对数、指数模型，对测点E1、EP关联性实施分析，详细结果见下表1；

表1：碎石土路基E1和EP的相关性

由表1可知：1）三种回归模型中，对数模型相关系数最大，其值为0.797，表明该模型能更加准确反映E1与EP相关性，其次为线性模型，其相关系数为0.729，最次为指数模型；2）综合来看，三种回归模型得到的相关系数均超过0.683，充分表明三种检测方法之间存在优良的关联性。

采用线性、对数、指数模型对贝克曼梁法测得的碎石土路基弯沉值L及E0、EP实施回归分析，具体结果如下：1）弯沉值L与E0、EP存在优良的关联性，相关系数全部大于0.853；2）三种回归模型中，线性模型得到的关联性最佳，其次为指数模型，最次为对数模型；3）综合来看，弯沉值L和EP关联性更佳，充分说明相较于FWD法，承载板法精确度略差。

3.3黄土路基回弹模量

相关研究表明利用FWD法进行路基弹性模型检测时，其落距与弹性模量呈负相关关系。根据该项目实际情况，落距选用70cm。通过FWD法、承载板法得到黄土弹性模量E1、E0变化规律，见下图2：

图2：各种试验方法下黄土路基弹性模量

由上图2可知：FWD法及承载板法条件下得到的黄土路基模量变化趋势基本相同，说明两种方法存在优良的关联性，二者可互相转换。

各种检测方式测得的黄土路基弹性模量，见下图

3；其中FWD法测得的弹性模量较大，且FWD法与承载板法得到的黄土模量变化曲线存在良好的线性关系；

图3：各种试验方法下黄土路基弹性模量变化曲线

对FWD法、锥形贯入度检测仪法关联性实施分析，两种试验方法下黄土路基弯沉及贯入度关联性，如下表2所示；

表2：黄土路基弯沉量与贯入度关联性

由表2可知：弯沉值与贯入度存在优良的关联性，线性回归R2=0.875，二次函数回归R2=0.887，二者较为接近，可实现相互转化。

结论

综上所述，本文通过贝克曼梁法、FWD法、承载板法、锥形贯入度检测仪法分别对碎石土及黄土路基弹性模量实施检测分析，得出如下结论：

（1）碎石土路基回弹模量检测时，克曼梁法、FWD法、承载板法得到的路基弹性模量变化规律基本相同，三者之间存在优良的相关性，尤其以FWD法与贝克曼梁法检测结果相关系最佳，其关联系数为0.797；

（2）黄土路基回弹模量检测时，FWD法及承载板法得到的黄土路基模量变化趋势基本相同，说明两种方法存在优良的关联性，二者可互相转换；同时，弯沉值与贯入度存在优良的关联性，可实现相互转化；

（3）FWD法能够较为准确、有效的反映路基填筑效果。

参考文献

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