道路与交通工程器 Ｒｏａｄ＆Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 高速公路路基基底承载力检测方法 葛绪祯 ，王雄江 （１．中交第二航务Ｔ程勘察设计院有限公司，湖北武汉４３００００；２．武汉理１二大学土术工程学院．湖北武汉４３００００） 摘要：针对高速公路路基基底承载力的检测方法和清淤深度的确定标准进行了探讨．介绍了荷兰动力触探仪的适用方 法，并在某些实例丁程中得到了成功应用，对今后高速公路路基基底承载力的检测提供了一种简单、快捷、实用的方法。 关键词：道路；高速公路；路基基底承载力；荷兰动力触探仪；检测方法 中图分类号：Ｕ ４１６．１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：ｌ００９—７７６７（２０１８）０３—００３９—０３ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｇｅ Ｘｕｚｈｅｎ，Ｗａｎｇ Ｘｉｏｎ￣ｉａｎｇ 早期建设投入运营甚至近期或仍在建的某些高 基底承载力进行检测。 速公路均出现过路基失稳、下沉、开裂等病害．引起这 ２．１ 仪器构造 些病害的主要原因之一就是我国现行路基规范只对 荷兰动力触探仪主要由３部分组成：圆锥头、触探 路基施工前须清除淤泥、杂填土等及路基基底压实度 杆、穿心锤。仪器参数见表１，具体构造见图１。 进行了规定，但未对路基基底承载力做出明确的指标 性要求，从而导致清淤标准不一，部分路段清淤不彻底． 引发病害…。由此可见，探究一种快速简洁且结果可靠 项目 触探类型 表１ 荷兰动力触探仪参数表 指标 轻型 】０．３５￣０．２ 的检测方法和路基基底承载力判别标准尤为重要。 ｌ检测方法 落锤质量／ｋｇ 路基基底承载力的检测方法可以分为３类：直观 落锤距离／ｃｍ 探头规格 ５０￣２ 锥角９Ｏ。。截面积５ ｃｍ ，锥底直径２５．２ ｍｍ 每贯入２０ Ｃｎｌ的锤击数，ｖｌ０（击数／２０ １２１１１） ２Ｏ 法、触探法、土工试验法。直观法是一种基于地区的使 用经验，进行类比判断确定承载力的方法，它是一种宏 观辅助方法。该方法虽简单省时．但需要有丰富的工程 经验。人为因素影响比较大。土工试验法是根据室内试 验指标、现场测试指标或野外鉴别指标，通过查规范得 到承载力的方法。规范不同（不同部门、不同行业、不同 地区的规范）。其承载力不会完全相同，应用时需注意各 自的使用条件。该方法虽然对路基基底承载力的检测最 触探指标 触探杆外径／ｍｍ 为精准，但耗时耗力，不够经济。因此，上述２种方法在 实际使用时有很大的局限性。而触探法是一种通过现场 试验直接确定承载力的方法．具有简单、快捷、数据准确 等特点．是一种非常实用的路基基底承载力检测方法。 ２荷兰动力触探法 目前国内主要采用的是国产轻型触探仪．该仪器 的检测深度不大于４ ｍ．具有一定的局限性。对检测深 度大于４ ｍ的路段，笔者选用荷兰动力触探仪对路基 图１ 荷兰动力触探仪构造图 ２０１８４ｔ￣３期（５一）第３６拳，；｝荭故木３９ 器道路与交通工程 Ｒｏａｄ＆Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２．２使用方法及条件 制探杆的倾斜度，最大倾斜度不能超过２％，严格控制 荷兰动力触探仪采用质量为１０．３５ ｋｇ的锤子从高 锤击偏心及探杆晃动等情况的发生。 度５０ ｃｍ的位置自由落体，将截面积为５ ｃｍ 的探头打 ４）试验过程应连续、不问断，中间不能出现停歇 入土中，并记录每锤入２０ ｃｍ的锤击数。 １）使用前应对仪器进行检查，核实仪器的各参数 的仪器 现象，落锤速度控制在锤入１５～３０击／ｍｉｎ ５）试验终止条件为每２０ ｃｍ锤击数达到１００或锤 ２．３成果分析及使用 是否在允许误差范围内，禁止使用参数超出允许误差 子在限位器上回弹． ２）检测前必须进行场地开沟排水，红线范围内按 网格排水沟，应加深红线两侧的纵向排水沟。水田地段 触探试验须在开沟排水后至少连续３个晴天后进行。 荷兰动力触探仪检测结果既可按Ｎ．Ｊ２０ ｃｍ表示． 横向间距小于１０ ｎｌ，沟底宽０．３ ｍ、深０．６ ｍ的标准开挖 也可按与／ｖ ０ ｃｍ对应的抗剪强度Ｃ 来表示，它们是 一一对应的关系。在实际工程中．通过荷兰动力触探仪 检测结果来直接判断基底软土强度和软土厚度非常 ３）在仪器使用过程中，要严格控制落锤的高度和 困难，为方便指导施工．列出限位器下杆个数对应的 锤击方法（锤子为自由落体，初始速度为零），严格控 Ｃ 与锤击数（Ⅳ）的线性关系，见表２。 表２ 限位器下杆个数对应的Ｃ 与，ｖ的线性系数表 注：Ｇ．＝ ＾，；Ｃ 的单位为ｋ ｃｍ 。 Ｃ 实质上是土层抗剪强度的一种直观体现，依据 出的Ｃ 与土层密实情况进行对照，见表３ｔ 。 表３ Ｃ．．与土层密实情况对照表 Ｃｕ／（ｋｇ／ｃｍ ） Ｃ ＜０．１２５ ０．Ｉ２５＜Ｃｏ＜０．２５０ 相关系数ｒ＝Ｏ．９９９ ３，满足工程精度要求。 影响路基基底承载力的因素有：公路等级、填高、 路基基底承载力推荐值 Ｃ 可以大致区分土层的密实情况。根据国外经验总结 ３．１土的类别等。路基基底承载力要求太高则会造成资源 浪费，太低则可能会导致清淤不彻底，存在安全隐患。 土层密实情况 很软 较软 较密实 密实 很密实 路基基底承载力标准必须结合以往工程实例的取值 范围、试验分析以及坚持合理偏保守的原则综合制定。 湖北省京珠高速公路的基底强度用国产轻型触 探仪测得ｌ５击．相当于承载力１００ ｋＰａ的标准来控制。 ０．２５０＜ｃｌ ＜０．５００ ０．５００＜Ｃ ．＜Ｏ．７５０ Ｃ ＞０．７５０ 湖南省某高速公路曾以软土指标Ｃ ＝０．２８作为公路基 底承载力标准．该指标对应的土层密实情况为较密实， 但施工时清淤深度比原定深度有所增加，部分路段在 ３路基基底承载力标准探讨 在湖北省某高速公路同一位置采用荷兰动力触 运营期间因清淤深度不够出现安全隐患，这也说明以 探仪与国产轻型触探仪进行对比试验，通过对试验数 Ｃ ０．２８作为路基基底承载力标准指标偏低。实际上软 据进行回归分析．得到如下关系式： 土指标不能作为判断路基基底承载力的标准，路基基 底承载力的要求相对更加严格。结合以往工程实例和 ＝０．４５作为公路基底承载力标准更加合 （１） 试验数据，以Ｃｕ１）承载力与荷兰动力触探仪锤击数的关系： ｙ＝１６．２Ｘ一２８．９。 式中：ｙ为路基基底承载力，ｋＰａ；Ｘ为锤击数（击数／ 理，对应地基承载力为１００ ｋＰａ，由表３可知，该指标 ２０ ｃｍ）。 对应的基底土层较密实，且湖北省京珠高速公路也验 证了这一指标的可行性 １。 对于填土较高的路堤，由于上覆荷载较大导致累 相关系数ｒ＝Ｏ．９９９ １，满足工程精度要求。 ２）承载力与抗剪强度的关系： Ｙ＝２８８．７Ｘ一２８．９。 （２） 计沉降量增加．应适当提高对路基基底承载力的要求；对于填土较低的路堤，尤其是基底在路基工作区范同 式中： 为Ｃ 值。 ４０，｛｝荭投求２０１８ Ｎｏ．３（Ｍａｙ）Ｖｏ１．３６ 道路与交通工程器 Ｒｏａｄ＆Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 内的路堤，基底会受到行车荷载的影响，所以对基底 ４应用效果 的承载力要求也应适当地提高『４Ｉ。根据以往工程实例及 正在运营的湖北省黄鄂高速公路就是以Ｃ． 作为 对试验数据的分析总结，按路基填土高度和公路等级。 公路基底承载力标准，以Ｎ。。／２０ ｃｍ作为指标确定不适 得到路基基底承载力标准推荐值与荷兰动力触探锤 宜土层深度的。自２０１４年正式建成通车至今，经历３年 击数对照，见表４。 多的风雨考验，没有出现一处路基下沉、纵向开裂和 坡脚隆起等路基病害。黄鄂高速验证了上述基底承载 表４路基基底承载力标准推荐值与荷兰动力触探锤 力标准推荐值和不适宜土层深度确定方法的合理性。 击数对照表 ５结论 １）笔者提出了公路在不同等级、不同填土高度的 情况下对基底承载力的要求，介绍了荷兰动力触探仪 的使用方法，试验得到了使用荷兰动力触探仪所对应 的锤击数，为公路基底清淤换填深度的确定提供了科 学依据 ２）通过荷兰动力触探法可以判别土层密实情况及 注：判别标准 ．。（击数／２０ ｃｎ１），只有ｌ根导杆的情况下必须满足上表 最小锤击数要求．当有２根导杆时最小锤击数应在上表锤击数基础上再 加１．当有３根导杆时最小锤击数应在上表锤击数基础上再加上２．以此 类推、 不适宜土层深度．为合理地选择地基处理方式提供了 参考 、 参考文献： ３．２不适宜土层深度确定 …中交第二公路勘察没计研究院．公路路基设计规范：ＪｒＩ、Ｇ Ｄ３０—２０１５［Ｓ１．北京：人民交通 版礼，２０ｌ５． 不适宜土是指达不到路基基底强度要求的土，如 ２】高大钊．土力学与基础工程【Ｍ】．北京：中围建筑丁业Ｈ｛版礼， 耕植土、淤泥质土、杂填土等。使用荷兰动力触探仪对 ［路基基底土承载力进行测试．即记录每贯人土层２０ ｅｍ １９９８：１０８一ｌ２２． 时对应的锤击数。当贯入深度所对应的锤击数大于或 【３］蒋功雪．公路路基基底承载力标准的探讨［Ｊ】．交通科技，２００５ （２）：７一ｌ０． 等于表４中所要求的不适宜土锤击数标准时，则此时 『４１中交第一公路勘察设计研究院有限公司．公路软土地基路 的贯人深度即为不适宜土层深度。 堤设计与施＿ｒ 技术细则：ＪＴＧ厂Ｉ１ Ｄ３Ｉ一０２—２０１３ＩＳ］．北京：人民 通过对不适宜土层深度的判断可以帮助我们选 交通 版社．２ＯＩ３． 择合理的地基处理方式，比如：ｈ≤３ ＩＴＩ时，可以采用清 淤换填的处理方式：ｈ＞３ ｍ时，可以采用深层地基处理 作者简介：葛绪祯，男，助理 程师，硕士，主要从事公路路基路面设计 方式．如水泥搅拌桩、管桩等。 Ｉ：作。 （上接第３８页） 收稿日期：２０１７－１１－０７ 思路与方法。 ５结语 ＢＩＭ技术应用范围很广，但与设计单位相关的应用 参考文献：主要是ＢＩＭ ｊ维设计建模。工程设计模型本应与交通 【ｌ】余萌．ＢＩＭ技术在市政道路设计中的５￣［Ｊ１．四川建材， 预测、交通分析通过ＢＩＭ联系为一体，但受限于ＢＩＭ 成目前的交通预测分析工作与ＢＩＭ三维设计模型的 ２０１６，４２（２）：１４９—１５１． ２１邓雩原．ＣＡＤ、ＢＩＭ与协同研究ｌ Ｊ１＿土木建筑＿１ 程信息技术， 技术的发展水平、交通分析的ＢＩＭ技术应用不明确，造 【２０１３，５（５）：２０—２５． 结合度较低。笔者通过与相关技术单位共同研究基于 ＢＩＭ的交通大数据应用，初步实现了基于大数据处理 【３Ｊ王曦光，胡春龙，刘丽娟．浅议交通量数据采集的几种方法【Ｊ】 ｌ北方交通，２００９（１０）：７６—７８． 技术的前期交通量预测以及中期建设过程中交通仿真 模拟对工程设计的优化。为解决此类问题提供了一种 收稿日期：２Ｏｌ７—１２—１５ 作者简介：刘海强，男，＿Ｉ：程师，硕士＋研究方向为公路、城市道路Ｔ程 没汁、市政路桥项目Ｂ１Ｍ技术应崩。 ２０１８ Ｊ￣￣３期（５一）第３６拳啼荭投ｊＩ：４１
