道路工程中路基压实度检测的精度提升研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

姜庆 靳世林

中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300384

摘要

在道路工程中,路基的压实度对道路的耐久性和安全性起着关键作用。传统的压实度检测方法在精度和适用性上存在局限性,很难满足现代工程对高精度检测的需求,提升路基压实度检测的精度具有重要的现实意义。本文通过分析现有检测技术的不足,探索提高检测精度的有效途径,对现有路基压实度检测方法进行了详细分析,评估了影响检测精度的多种因素。提出通过应用先进检测技术、多参数综合检测方法、设备校准与标准化、操作人员培训等策略提升检测精度的思路。结合多种检测技术的综合方法以及智能传感器与大数据分析的应用,能够明显提高路基压实度检测的精度和可靠性。本文提出具体的政策建议,呼吁制定统一的检测标准,加强对操作人员的技术培训。本研究提出多技术融合与智能化检测的应用框架,对提升道路工程质量具有重要参考价值。


关键词

路基压实度检测,精度提升,检测技术,多参数综合方法

正文


1. 引言

在道路工程建设中,路基压密程度是决定道路使用寿命和安全性的重要因素用压实度表示压密程度。压实度,是指试样压实后的干密度与击实试验得到的最大干密度之比,即公式(1)。试样的干密度和试样的湿密度关系即公式(2)。

                          K=ρd/ρc×100%                                    1

                         ρd=ρw /(1+0.01w)                     2

式中,K压实度(%);ρd试样的干密度(g/cm3);ρc试样的最大干密度(g/cm3);ρw试样的湿密度(g/cm3);w试样的含水量(%)。

路基作为道路结构的基础,压实度直接影响道路的承载能力、平整度和耐久性。有效的压实能防止道路沉降和开裂,减少维护成本,延长使用寿命。随着对道路质量要求的不断提高,传统的压实度检测方法暴露出精度、适应性差等问题。灌砂法、环刀法、核子密度仪法等常规检测方法在操作中对环境条件的敏感性较高,容易受到土壤含水量和气候变化等因素的影响,导致检测结果的波动[1]

提升路基压实度检测的精度已成为道路工程领域亟待解决的关键问题。系统分析现有检测技术的局限性,探讨多参数综合检测方法与智能化检测技术的应用策略,提出有效提升检测精度的新路径为道路建设行业的实践提供科学参考。

2. 路基压实度检测技术的现状分析

2.1传统检测方法

传统的检测方法,如灌砂法、环刀法和核子密度仪法,长期以来一直是工程领域的主要手段。灌砂法是一种利用标准砂填充体积来测定压实度的方法,设备简单、操作易懂,但测量耗时且易受人为因素干扰影响测量精度。环刀法也是测定现场压实度的方法,是环刀内土样所在深度的压实度未采样点压实度无法检测,而且环刀法适用范围有限,只适用于细粒土。核子密度仪法通过放射源和探测器来测量土壤密度和含水量,操作简便、测量速度快,但放射性物质对人体有害,受到严格的安全监管限制,而且核子密度仪法在面对高湿度或异质性土壤时,检测精度受到影响。

2.2现代检测方法

电磁感应法利用电磁波的传播特性来探测土壤的密度和含水量[2],非接触性测量、检测速度快,但在高电导率环境中,易受信号干扰,影响检测精度。地质雷达法通过发射电磁波并记录反射信号来实现对土壤密度的测量这种方法有高采样率、无损连续和精度高等优点,能够提供土壤分层信息[3]但地质雷达法对操作人员的要求较高,且设备成本较大,限制了其在小规模项目中的应用。振动压实系统是结合振动频率与土壤响应的检测方法,监测压实过程中土壤的刚度变化来评估压实质量该方法实时监控压实过程,提供动态反馈,有助于提高施工效率,但振动压实系统的准确性依赖于设备的校准和操作人员的经验

3. 影响路基压实度检测精度的因素

3.1土壤类型和含水量的影响

土壤类型不同,颗粒结构和物理性质不同,在压实过程中表现出的压缩性和抗剪强度不同,相同检测方法检测得到的结果存在较大差异。土壤的含水量直接影响密度和压实效果过高或过低都会导致压实不均匀,影响检测精度尤其是湿度较大,检测结果容易受到水分的扰动,难以反映真实的压实度[4]

3.2环境条件的影响

温度、湿度和风速等环境变量对土壤的物理特性产生影响。高温环境,土壤的水分蒸发速度加快,压实效果减弱;低温条件,土壤颗粒的活动性降低,压实效果受到限制。风速的变化也通过改变土壤表层的湿度和温度,间接影响检测结果。检测时,考虑环境条件的影响,采取补偿措施提高检测的准确性。

3.3检测设备的精度和校准

现代检测设备在精度和数据处理上有明显提升,但设备的长期使用会导致传感器灵敏度下降或机械部件的磨损,影响检测精度,应定期校准和维护检测设备,保障设备在最佳状态下运行,提供准确的检测结果。

3.4操作人员的技术水平

操作人员的经验、技能及对设备的熟练程度直接关系到检测的成功与精度,影响检测结果的可靠性。提升操作人员的技术水平和专业素养,是路基压实度检测精度的必要保障。

4. 提高路基压实度检测精度的策略

4.1先进检测技术的应用

高分辨率雷达系统为检测过程提供了更高的分辨率和更深的探测能力。发射和接收高频电磁波,雷达系统可以生成地下土壤结构的详细图像,帮助工程师准确地评估路基的压实度。这种非破坏性检测方法不仅速度快、精度高,而且在复杂的地质条件下可以有效工作。智能传感器和大数据分析的应用,增强了检测的智能化和精细化水平。智能传感器能够实时监控压实过程中的各种参数,如土壤密度、含水量和温度等,将数据传输到中央处理系统进行大数据分析。通过对大量实时数据的综合分析,准确地预测和评估路基的压实效果,提高检测精度。

4.2多参数综合检测方法

不同检测技术的结合使用,弥补单一方法的局限性,实现更全面的检测。例如,将地质雷达与振动压实系统相结合,通过地质雷达获取地下结构信息,结合振动压实系统提供的实时压实反馈,获得更精确的压实度评估结果。数据融合与分析技术的应用,让来自不同检测手段的数据可以在统一的框架下进行整合和处理。这种多源数据融合能提高检测的全面性,互相验证的方式提升数据的可靠性,更精确地反映路基的实际压实状态。

4.3校准与标准化

定期对检测设备校准和维护,保障其在最佳状态下运行,是提高检测精度的关键。建立统一的检测标准和规范,为各类检测提供统一的参照体系,减少因标准不一带来的检测误差。制定详细的设备校准规范和操作规程,保障不同设备、不同操作人员之间的检测结果具有一致性和可比性。

4.4操作人员培训与技术提升

提升操作人员的技术水平是提高检测精度不可忽视的一环。引入先进的培训和认证体系,保障操作人员具备足够的专业知识和实践技能,能够正确使用各种先进的检测设备,准确解读检测数据。持续的技术培训和技能提升计划,能够帮助操作人员保持技术的先进性和专业素养,适应不断变化的技术环境和工程需求。

5结论

深入分析当前路基压实度检测技术的现状及其局限性,提出一系列提升检测精度的有效策略。提高路基压实度检测精度能够确保道路的长期稳定性和安全性,还能够为工程节约成本、延长使用寿命。

参考文献

[1]张大斌,李伟.道路工程中沉降段路基路面施工技术的应用[J].运输经理世界,2024,(21):14-16.

[2]刘虎,王振宇,魏占民,.电磁感应式大地电导率仪在土壤学领域中的应用研究[J].天津农业科学,2009,15(01):55-58.

[3]黎春林.探地雷达检测路面含水量和压实度的应用研究[D].郑州大学,2003.

[4]刘媛媛.市政道路设计中软基处理措施的应用[J].汽车画刊,2024,(06):152-154.


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