一、前言
從長(zhǎng)遠(yuǎn)和經(jīng)濟(jì)的角度講．高速公路的改擴(kuò)建工程將是我國未來公路建設(shè)所面臨的非常重要和必須解決的問題，相對(duì)于新建公路而言，改擴(kuò)建原有道路提高原有道路的等級(jí)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。高速公路的改擴(kuò)建在我國還是一個(gè)新興的課題，如何進(jìn)行改擴(kuò)建沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可循．其中如何對(duì)高速公路現(xiàn)有路況進(jìn)行方便快捷且行之有效的檢測(cè)．以期對(duì)設(shè)計(jì)施工提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，成為一個(gè)值得深入研究的問題 所以，既有路基狀況的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)是當(dāng)前急需解決的技術(shù)問題，筆者對(duì)某公路路面改造工程中路基調(diào)查，對(duì)此進(jìn)行了一些探索和嘗試。
二、既有路基調(diào)查目的和內(nèi)容
1．既有路基凋查目的及特點(diǎn)
（1）調(diào)查環(huán)境條件要求高。公路往往為地區(qū)間交通主要通道，車流量大，調(diào)查檢測(cè)不可中斷交通，也不能過多干擾車輛正常行駛。
?。?）現(xiàn)有路基調(diào)查手段受限 公路既有路基上覆有較厚的路面結(jié)構(gòu)層（一般H～>60em），無法用現(xiàn)行路基路面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)規(guī)范中的承載板、CBR、彎沉等表屢測(cè)試方法進(jìn)行，采用FWD測(cè)試結(jié)果反算路基模量等間接測(cè)試方法還不成熟，反算指標(biāo)f動(dòng)態(tài)模量）也缺乏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
（3）既有路基狀況復(fù)雜，調(diào)查復(fù)雜。一條公路既有路基可能修建于不同時(shí)期，同時(shí)分布地域較廣，因此使用歷時(shí)、填筑土質(zhì)，基底狀況、自然地理環(huán)境差異很大，義由于路基為層狀人工構(gòu)筑物，即便同一地點(diǎn)不同深度填土和狀況也是千差萬別．沒有任何規(guī)律可循，因此造成調(diào)查檢測(cè)困難。
?。?）既有路基經(jīng)過多年使用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)大部分已趨于自然平衡穩(wěn)定狀態(tài)，評(píng)價(jià)其強(qiáng)度和穩(wěn)定性指標(biāo)和方法應(yīng)有異于一般路基。
2．既有路基調(diào)查內(nèi)容
?。?）路基填料物理性狀。如填土工程類型f顆粒組成、液塑限含水量），含水量（稠度）、密度（包括壓實(shí)度、相對(duì)密度博。
?。?）路基力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)。如現(xiàn)場(chǎng)CBR承載比、路基回彈模量E0、填土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和路基承載力等。
?。?）路基路面結(jié)構(gòu)分層狀況，如路面結(jié)構(gòu)層厚度、路基路面層問狀況、路基內(nèi)部排水狀況、路基基底狀況。
?。?）路基路面病害狀況，如路基病害平面、縱向分布范圍，病害類型，與路面病害關(guān)系等。
三、路基質(zhì)量控制指標(biāo)
1．路基壓實(shí)機(jī)理
在壓實(shí)過程巾，主要是土顆粒間的引力和斥力的相對(duì)大小決定了壓實(shí)土的結(jié)構(gòu)。當(dāng)土樣的含水量較小時(shí)，粒間引力較大，在一定的外部壓實(shí)功能作用下，還不能有效地克服引力而使土顆粒相對(duì)移動(dòng)，這時(shí)壓實(shí)效果較差；增大含水量后，結(jié)合水膜逐漸增厚，引力減小，土顆粒在相同功能條件下易于移動(dòng)而擠密，所以壓實(shí)效果較好；當(dāng)含水量增大到一定程度后， 孔隙中已出現(xiàn)了自由水，結(jié)合水膜的擴(kuò)大作用不再顯著，因而引力的減少也不是十分顯著，同時(shí)自由水填充在孔隙中阻止土顆粒移動(dòng)的作用卻隨著含水量的增加而漸漸顯著起來，所以此時(shí)壓實(shí)效果反而下降。
2．干容重與地基變形模量的關(guān)系
不同擊實(shí)功下，同一種土的最大干容重是不同的，隨擊實(shí)功的增加，最大于容重變大，而對(duì)應(yīng)的最佳含水量變小，同一種土的干容重越大，無側(cè)限強(qiáng)度越高。
3．壓實(shí)度
目前主要用壓實(shí)度來作為評(píng)價(jià)壓實(shí)效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。所謂壓實(shí)度，是指土被壓實(shí)后的干容重與該土的標(biāo)準(zhǔn)干密度之比。
其中，P為壓實(shí)度
分別為試樣干容量和標(biāo)準(zhǔn)干容量。
4．彎沉值
新路基質(zhì)量檢驗(yàn)用貝克曼梁彎沉儀，在BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，于雙輪胎隙中心處，測(cè)土基彎沉值，并按下式計(jì)算土基同彈模量的實(shí)測(cè)值（Eo）：
式中：
——分別為測(cè)定車單輪輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）與當(dāng)量圓半徑（cm）；
——輪隙中心處的實(shí)測(cè)回彈彎測(cè)值（0．01mm）：
——土的泊松比，取0．35；
——均勻體彎沉系數(shù)，取0．712
用標(biāo)準(zhǔn)軸載車測(cè)量彎沉?xí)r，P=0．7MPa.8=10．65cm，式（2）可簡(jiǎn)化為：
地基回彈模量與形變模量之間的關(guān)系地基的回彈模量
與形變模量
兩者在數(shù)值上約成正比關(guān)系，設(shè)系數(shù)為
由式（4）可求得：
由式（5）可以看出，路基的回彈模量隨干容重的增加而增加，與含水量相反。
彎沉與干容重和密實(shí)度之間的關(guān)系曲線由式（3）和式（5）退得：
式（8）中，系數(shù)量為常數(shù)，對(duì)某一種土，標(biāo)準(zhǔn)干容重也是常數(shù)。故由式（8）可知，密實(shí)度與彎沉成反比，實(shí)測(cè)的彎沉越大，密實(shí)度就越小。
四、土基的回彈模量檢測(cè)
表征路基結(jié)構(gòu)承載力的土基回彈模量值是公路改擴(kuò)建工程中需準(zhǔn)確測(cè)定的一項(xiàng)力學(xué)參數(shù)。測(cè)定回彈模量的方法，目前國內(nèi)常用的主要有承載板法、貝克曼梁法和其他問接測(cè)試方法f如貫人儀測(cè)定方法和CBR測(cè)定法1。
1．承栽板法。
該法適用于現(xiàn)場(chǎng)土基表面，使用BZZ-10o標(biāo)準(zhǔn)車和葉30cm的承載板，通過承載板對(duì)土基逐級(jí)加載、卸載的方法，測(cè) 每級(jí)荷載下相應(yīng)的土基回彈模
量變形值，排除顯著偏離的回彈變形異常點(diǎn)，繪出荷載P與同彈變形值L的P-L曲線，然后由變形值導(dǎo)出回彈模量的值。該法測(cè)定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計(jì)參數(shù)使用，本次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)即采用承載板法測(cè)定土基回彈模量。
2．貝克曼梁法一
該法適用于在土基、厚度不小于lm的粒料整層表面。用彎沉儀測(cè)試各測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值，通過計(jì)算求得該材料的回彈模量值，也適用于在舊路表面測(cè)定路基路面的綜合回彈模量。這種方法測(cè)定簡(jiǎn)單，一般工程單位廣泛采用，但是由于標(biāo)準(zhǔn)荷載較難控制，測(cè)定結(jié)果往往較難應(yīng)用于實(shí)際。貝克曼梁彎沉測(cè)量?jī)x測(cè)到的是最大同彈彎沉值，輪載、輪壓和加壓時(shí)間（行駛速度）是影響測(cè)定結(jié)果的三項(xiàng)加載條件，在測(cè)定前和測(cè)定過程中，必須認(rèn)真檢查是否符合規(guī)定要求，測(cè)定時(shí)，測(cè)試車輛沿輪跡帶行駛。由于影響承載能力的變量較多，可以預(yù)料各測(cè)設(shè)點(diǎn)的彎沉值會(huì)有較大的變異，因而通常采用統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)每一路段的彎沉值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，以路段的代表彎沉值表征路段的承載能力。
3．貫人儀測(cè)定法。
土基回彈模量也可用長(zhǎng)桿貫人儀綜合次數(shù)法（簡(jiǎn)稱貫人儀測(cè)定法）測(cè)定，該法是利用長(zhǎng)桿貫人儀，試驗(yàn)時(shí)記錄測(cè)頭擊人土中每10cm所需的錘擊次數(shù)，直至貫人土中80cm為止。綜合貫人次數(shù)是按布辛公式以距路基表面深度為5 cm，15cm，25cm，35cm，45cm，55cm，65cm和75cm時(shí)的壓應(yīng)力略加調(diào)整作為各層的權(quán)數(shù)。
五、結(jié)束語
公路既有路基的檢測(cè)評(píng)價(jià)是隨公路技術(shù)發(fā)展中提出的新問題，而且在今后也將越來越多的遇到，因此，依托一些先進(jìn)的技術(shù)手段提出并建立一套快速、準(zhǔn)確、可靠、對(duì)行車干擾較小的檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)是十分追切的。
