山东省路桥集团有限公司
摘要：现场路基施工的一个重要控制指标就是路基压实度，以往使用的检测方法具有很多缺点，不但效率低下，并且费时费力，对工程进度有很大影响。相比较来说，快速的、简单的路基压实度检测方法就显得尤为重要。本文以大广高速（粤境段）S07标段建设项目为依托，在施工过程当中，同时使用长杆贯入仪、环刀法以及灌砂法进行对比分析得到长杆贯入仪在测量细粒土的时候可以代替传统测量方法使用，并且施工进度快，效率高。
关键词：长杆贯入仪；路基压实度；对比试验
1 引言
现如今传统的检测路基压实度的方法主要是环刀法以及灌砂法，传统的检测方法效率低下，过程繁琐，对施工进度不利，所以在大面积进行检测的时候有一定的限制。因此工程界一直希望找到一个新的准确又迅速的检测方法代替传统的检测方法。长杆贯入仪的使用十分简单，仪器携带也非常方便，并且由以往研究发现长杆贯入仪在细粒土的地质情况下进行测量时效果非常好，本文中大广高速（粤境段）S07标的沿线土质是细粒土，因此可以使用长杆贯入仪检测路基压实度。目前，长杆贯入仪检测路基压实度还在一个研究的阶段，很多标准试验检测方法还不够完备，本文结合大广高速（粤境段）S07标段建设项目，着重研究长杆贯入仪这一路基压实度的检测方法。
2 长杆贯入仪简介
2.1 长杆贯入仪的仪器结构以及特征
长杆贯入仪一般来说是由贯入锥、导杆、击锤、贯入杆、击锤垫以及手柄几个部分共同组成的。长杆贯入仪的击锤可以在导杆上滑动，剩下的部分主要是采用螺纹连接，这种连接方式便于拆装。通常情况下，长杆贯入仪可一次测得土基各层的相对强度，在检测过程当中不需要开挖路基，在保证路基原样的基础之上就可以了解土基各层强弱分布情况，长杆贯入仪的试验方法简易，携带方便并且结构十分简单。
长杆贯入仪每一个组件的技术参数为，长杆贯入仪击锤重量为2.5ｋｇ；落距为600ｍｍ；贯入锥最大直径为22.6ｍｍ；锥头最大截面积为4ｃｍ2；贯入深度为1000ｍｍ；贯入锥锥度为60°。
2.2 长杆贯入仪的操作方法
长杆贯入仪在现场测试过程当中，仅仅需要3名工作人员即可，长杆贯入仪测试步骤如下所述：
（1）首先，工作人员在检测现场选择科学合理的试验点位，在检测现场对长杆贯入仪的各个组件进行组装，组装过程中一定要注意拧紧螺栓。
（2）将长杆贯入仪的贯入杆与新贯入锥头进行连接安装，与此同时锥头要对准即将检测的路基表面，这一过程要求锥头的底面平行于路基的顶面，并且贯入杆应该处于一个竖直的状态，随后测量下圆盘与土基顶面之间的距离，同时进行详细记录。
（3）一名工作人员握住长杆贯入仪上部手柄，另一名工作人员双手提起长杆贯入仪的击锤到30ｃｍ高度上，然后松手，让击锤自由落下并且击打下部的击锤垫，在击打过程当中贯入杆每当入土10ｃｍ的时候，第3个工作人员对锤击的次数进行详细记录。
（4）重复上一个步骤，当长杆贯入仪的贯入锥到达要求的贯入深度以后，拿出贯入杆，这一个点位的贯入测试就完成了。
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3 长杆贯入仪的现场检测方案
3.1 试验段的选择与规划
（1）合理的选择试验段
选择路基试验段的时候，一般来说要选择一条长度200ｍ的路段，试验的宽度为整幅路基，在这样的路基试验段上开展长杆贯入仪试验，灌砂法以及环刀法试验，并且进行对比分析，通常情况下要注意试验段的位置，位置要求便于开展现场的检测工作，一般情况下，试验段的填土是由同一个取土场提供的，因此均匀性比较好，这也保证了长杆贯入仪检测的锤击次数与灌砂法、环刀法检测的压实度之间的换算的合理性与一致性。
（2）试验段规划
想要研究长杆贯入仪与传统压实度检测方法在不同填土厚度下的结果，我们此次试验中将试验段划分为两个区域，两个区域的长度都是100ｍ，地基的压实厚度分别为20ｃｍ与30ｃｍ，两个区域的测点数目分别为16个，总计32个，与此同时，各个测点均匀的分布在待试验区域内。
3.2 对比试验的点位布置
想要建立合理的长杆贯入仪的锤击次数与灌砂法、环刀法检测的压实度之间的关系式，就需要在两个区域的每个测点上进行长杆贯入仪、环刀法以及灌砂法的对比试验。众所周知，灌砂法与环刀法是破坏性的试验方法，在试验过程当中会扰动压实后的路基，对长杆贯入仪的测量数据会造成一定影响，为了避免这一现象发生，上述对比试验就不能在同一个位置进行，而是要错开一定距离，与此同时，在试验过程当中，在每个测点处要先进行长杆贯入仪检测，随后使用灌砂法以及环刀法检测路基的压实度。
3.3 施工现场的检测过程
为了反映出长杆贯入仪与传统压实度检测方法之间的一致性以及相关性，就需要在压实度不同的情况下将长杆贯入仪的贯入次数与传统方法检测的路基压实度进行对比，所以在本次试验当中当路基压实度为90%、92%、94%、96%的时候，开展以上对比试验。一般来说，测点具有明显的不可重复利用的特性，所以对每个测点进行压实度对比试验的时候，下一个检测方法的测点要依次向一个方向移动2ｍ左右，因此，每个分区实际上的测点数量是64个。
4 对比试验的数据分析
经过对试验段每个测点进行长杆贯入仪、灌砂法、环刀法对比试验之后，得到了相关测量数据，整理之后发现有几个异常数据，将异常值剔除之后对数据进行拟合分析可知，在路基填土压实厚度为20cm的情况下，经过数据拟合可以发现，长杆贯入仪锤击次数N以及路基压实度S之间有良好的回归关系式，环刀法与长杆贯入仪之间关系式如下：
Ｓ=0.2405×Ｎ+88.037（Ｒ2=0.8586）
灌砂法与长杆贯入仪之间的关系式如下：
Ｓ=0.2525×Ｎ+87.651（Ｒ2=0.8925）
从以上关系式可以知道，路基填土的压实度为20ｃｍ的情况下，长杆贯入仪的锤击次数与灌砂法、环刀法检测的压实度之间的线性关系非常好，并且相关系数值也很大，已经达到了0.8925以及0.8586，与此同时，回归关系式的系数十分接近，这个结果证明了在路基压实厚度20ｃｍ的情况下，长杆贯入仪和灌砂法、环刀法检测方法之间的回归关系式十分可靠。
在路基填土压实厚度为30ｃｍ情况下，长杆贯入仪的锤击次数Ｎ与传统方法检测的路基压实度Ｓ之间的线性回归关系也非常好，环刀法与长杆贯入仪的关系式如下：
Ｓ=0.2283×Ｎ+86.271 （Ｒ2=0.9133）
灌砂法与长杆贯入仪关系式如下：
Ｓ=0.2167×Ｎ+86.654 （Ｒ2=0.9026）
从以上关系式中可以看出当路基填土的压实厚度为30ｃｍ的情况下，长杆贯入仪与传统检测方法的回归关系式的系数十分的接近，因此可以知道长杆贯入仪与传统压实度检测方法之间的回归关系式十分可靠，路基填土的压实厚度为30ｃｍ时与压实厚度20ｃｍ时的回归关系进行比较可知，回归关系式的系数随着路基填土压实厚度的增加而减小，这也说明了一点，那就是长杆贯入仪与传统压实度检测方法之间的回归关系在路基填土压实厚度不同的情况下也具有一定差异。
5 结论
本文对细粒土的长杆贯入仪试验进行了研究，与此同时，建立了长杆贯入仪与传统压实度检测方法之间的线性回归关系，因此可能有一定的局限性，长杆贯入仪对其他土质类型的适用性还有待进一步的研究。
参考文献：
[1] 李庆忠，周明，唐依伟.提高细粒土压实度检测效率的途径.水利科技与经济，2004，12（4）：477-478.
[2] 严启明，邢济生，等.长杆贯入仪检测路基土方密实度应用研究.新乡科技，1991（4）：4-6.
论文作者:时涛
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：路基论文; 压实论文; 关系式论文; 刀法论文; 检测方法论文; 厚度论文; 情况下论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;