張秋穎

（中鐵十九局集團(tuán)華東工程有限公司，浙江 余姚 315400）

1 高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)意義

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，截至目前，中國(guó)已成為世界上高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、運(yùn)行速度最快、在建規(guī)模最大的國(guó)家。因此，對(duì)高速鐵路路基施工過(guò)程中的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)至關(guān)重要。現(xiàn)今，高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)也存在一些問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q。路基的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果直接影響高鐵建成后的質(zhì)量。更重要的是為了確保高速鐵路路基的施工質(zhì)量，高速鐵路路基工程施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，因此，需要運(yùn)用新的技術(shù)和新的工藝進(jìn)行解決，并不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)[1-2]。

隨著我國(guó)高鐵事業(yè)的猛速發(fā)展，檢測(cè)手段也得到了大力發(fā)展，目前已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。其中，科技在不斷地更新，高速鐵路路基的施工機(jī)械化水平有了極大的進(jìn)步，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)也提出了更高的要求。這就要求新的檢測(cè)方法也要結(jié)合時(shí)代的發(fā)展不斷創(chuàng)新，創(chuàng)造出精度和效率更高的檢測(cè)技術(shù)和方法，將創(chuàng)新、信息化、機(jī)械化作為檢測(cè)技術(shù)及方法的核心，這樣才能確保路基工程的施工質(zhì)量，讓高速鐵路建設(shè)更加高效率、高質(zhì)量[3-4]。

2 高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)工作基本要求

2.1 高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)的工作準(zhǔn)備

2.1.1 試驗(yàn)檢測(cè)人員配置

試驗(yàn)檢測(cè)人員在高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)工作中發(fā)揮著非常重要的作用，對(duì)于試驗(yàn)檢測(cè)人員的資質(zhì)資格和檢測(cè)技術(shù)要求比較高，需要試驗(yàn)檢測(cè)人員具有相應(yīng)的資質(zhì)證書(shū)，并且能夠熟練操作相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)儀器，同時(shí)具備良好的職業(yè)道德素養(yǎng)和正確的職業(yè)價(jià)值觀，以便能夠更好地服務(wù)于高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)工作。需要注意的是，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)人員不僅需要熟練操作相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)儀器，還必須掌握試驗(yàn)檢測(cè)操作流程，按照規(guī)定逐步進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)，避免因操作順序顛倒造成試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)差錯(cuò)，從而能夠進(jìn)一步保證試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。另外，在高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)工作開(kāi)展之前，需要對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提升試驗(yàn)檢測(cè)業(yè)務(wù)技能水平，特別是對(duì)于一些操作難度較大、檢測(cè)內(nèi)容復(fù)雜的項(xiàng)目，需要加大力度重點(diǎn)培訓(xùn)，以便能夠勝任高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)工作。

2.1.2 試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備配置

在進(jìn)行具體的高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)工作之前，還需要依據(jù)高速鐵路路基實(shí)際情況做好試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備配置和調(diào)試工作，保證相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備的精度和性能符合試驗(yàn)檢測(cè)要求和標(biāo)準(zhǔn)[6]。高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備主要有地基系數(shù)測(cè)試儀K30、動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀Evd、二次變形模量測(cè)試儀Ev2等，在試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備使用前和使用過(guò)程中需要對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)或者計(jì)量標(biāo)定，來(lái)進(jìn)一步確保試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備的精確度，嚴(yán)禁使用校準(zhǔn)或者計(jì)量標(biāo)定達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，從而確保高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)工作順利開(kāi)展，也能夠提高高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)工作質(zhì)量和工作效率。

2.2 高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)的控制指標(biāo)

2.2.1 物理控制指標(biāo)

壓實(shí)系數(shù)是高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)中最為重要的物理控制指標(biāo)，一方面體現(xiàn)最大干密度與總壓實(shí)功的關(guān)系，另一方面體現(xiàn)同一類土和同一組別土最大干密度差異。含水率也是比較重要的物理控制指標(biāo)之一，如果路基含水量發(fā)生一定變化，一般可以對(duì)擊實(shí)功進(jìn)行合理有效的調(diào)整，從而達(dá)到將含水量控制在合理范圍內(nèi)的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓實(shí)系數(shù)物理指標(biāo)的控制。另外，還需要重視滲水填料的滲透性這一物理控制指標(biāo)，通常在使用滲水土填料時(shí)，在確保滲水填料質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定的前提下，應(yīng)合理控制滲水填料的細(xì)粒含量，將細(xì)粒含量控制在10%以內(nèi)，確保滲水填料的滲透系數(shù)符合相關(guān)要求[7-8]。

2.2.2 力學(xué)控制指標(biāo)

高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)力學(xué)控制指標(biāo)包括地基系數(shù)、變形模量、動(dòng)態(tài)變形模量三方面[9]。地基系數(shù)通常體現(xiàn)路基的強(qiáng)度，也在一定程度上反映變形情況，地基系數(shù)是高速鐵路路基試驗(yàn)檢測(cè)中最為重要的指標(biāo)，需要全面精確進(jìn)行檢測(cè)，保證地基系數(shù)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。變形模量系數(shù)通常能夠準(zhǔn)確檢測(cè)計(jì)算出路基的受壓能力，動(dòng)態(tài)變形模量在列車荷載作用下能夠更加真實(shí)準(zhǔn)確地反映路基的受力情況。

3 高速鐵路路基工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)方法

路基建設(shè)作為高速鐵路建設(shè)的基礎(chǔ)建設(shè)工程，路基的穩(wěn)定性是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

近幾年，高速鐵路建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，路基作為高速鐵路施工的核心建設(shè)工程，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)需要采用更為有效的方法，相關(guān)檢測(cè)人員不斷地在摸索各種檢測(cè)方法，防范路基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，高速鐵路路基工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)常見(jiàn)的檢測(cè)方法主要有如下幾種：

3.1 地基系數(shù)檢測(cè)法

任何一段路基都有一定的載荷量限度，如果載荷量已經(jīng)超過(guò)路基所能夠承擔(dān)的范圍，那么外來(lái)的重力將會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形變現(xiàn)象，引起路基變形，如果有的路基變形略顯嚴(yán)重，那么，行駛在路基上的高鐵安全將受到威脅。想要準(zhǔn)確全面地衡量路基的變形程度，僅靠現(xiàn)在的路基表層壓實(shí)度指標(biāo)是不能夠?qū)崿F(xiàn)的，不能使用單一的物理指標(biāo)來(lái)測(cè)量，可以將此方法結(jié)合其他方式，共同作用于對(duì)路基的變形程度檢測(cè)工作，即地基系數(shù)，該系數(shù)能夠更具體地反映出形變的程度，得出形變量值。地基系數(shù)是一類抗力指標(biāo)，該數(shù)值可以更直觀地、針對(duì)性地展現(xiàn)路基的承受力和剛度。測(cè)試地基系數(shù)需要專門的檢測(cè)裝置，該裝置一般由加載系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)兩部分合成，其中，加載系統(tǒng)還包括油管荷載板和千斤頂?shù)炔考?，這些部件各司其職，能充分地發(fā)揮出在檢測(cè)地基系數(shù)方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3.2 灌砂法

灌砂法在測(cè)量一段路基的壓實(shí)度的時(shí)候，能夠體現(xiàn)比較高的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，該工具應(yīng)用效果很好，范圍也大。對(duì)路基開(kāi)展施工檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用空隙率這一指標(biāo)，這是眾多指標(biāo)數(shù)據(jù)的一種類型，國(guó)內(nèi)通常在進(jìn)行某類工程的密度檢測(cè)工作時(shí)，使用核子密度儀作為主要的檢測(cè)工具。有些點(diǎn)位比較特殊，會(huì)用環(huán)刀法來(lái)進(jìn)一步檢測(cè)。各種方法都有自己的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但他們適應(yīng)的是不同類型的工程結(jié)構(gòu)，他們的應(yīng)用特征不同。

3.3 核子儀密度測(cè)量方法

目前，在對(duì)高速鐵路路基密度以及路基含水率進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常采用核子儀密度測(cè)量法，分別通過(guò)兩種不同的放射源來(lái)檢測(cè)路基密度值和路基含水率值。由于我國(guó)核子儀密度檢測(cè)設(shè)備種類比較多，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)必須要固定使用同一種檢測(cè)設(shè)備，避免因檢測(cè)儀器設(shè)備不同造成檢測(cè)結(jié)果不同，而對(duì)檢測(cè)質(zhì)量造成影響。在進(jìn)行具體檢測(cè)時(shí)，通過(guò)檢測(cè)儀器設(shè)備接收放射線的大小和數(shù)量來(lái)判斷檢測(cè)對(duì)象不同深度，并需要確保檢測(cè)到深度與對(duì)比實(shí)驗(yàn)深度相同，不可以隨進(jìn)行意改變。在使用核子儀密度檢測(cè)設(shè)備時(shí)，通常需要使用灌砂法來(lái)進(jìn)行輔助檢測(cè)，通過(guò)灌砂法來(lái)進(jìn)行對(duì)比和標(biāo)注，能夠最大限度地減小誤差，使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。當(dāng)采用核子儀對(duì)路基含水率進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，也需要使用灌砂法來(lái)進(jìn)行輔助檢測(cè)，并應(yīng)確保核子儀探桿插入深度和高度與對(duì)比實(shí)驗(yàn)深度和高度相同，以便能夠更好地進(jìn)行對(duì)比，從而能夠確保路基含水率檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

3.4 動(dòng)態(tài)變形模量檢測(cè)方法

動(dòng)態(tài)變形模量是指檢測(cè)土體具備抵抗變形的能力，具體是指土體受到一定時(shí)間豎向沖擊力的作用下能夠抵抗變形的程度，并通過(guò)數(shù)值大小來(lái)體現(xiàn)。動(dòng)態(tài)變形模量計(jì)算公式如公式（1）：

在剛性基礎(chǔ)前提下，最大沖擊力為7.07kN，沖擊時(shí)間為18ms時(shí)，當(dāng)采用動(dòng)態(tài)變形模量檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常使用動(dòng)態(tài)平板荷載試驗(yàn)儀進(jìn)行檢測(cè)，其具體檢測(cè)要求包括：保證Evd值范圍在10MPa到225MPa之間；而且需要保證測(cè)試高度范圍在400mm到500mm之間；最大沖擊力為7.07kN；測(cè)試坡度不得超過(guò)5%；也需要對(duì)于承載板厚度要求20mm左右，直徑要求300mm左右；重量保持在35kg左右，落錘重量保持在10kg左右；沉陷測(cè)試范圍控制在0.2mm～2mm之間，并且保證精度為±5%；進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要控制環(huán)境溫度保持在0℃～40℃之間。

現(xiàn)階段，采用動(dòng)態(tài)變形模量檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)高速鐵路路基壓實(shí)效果，該檢測(cè)方法適用于試驗(yàn)檢測(cè)空間非常小的地方。

隨著高速鐵路施工建設(shè)的發(fā)展，施工機(jī)械化程度在路基填筑方面越來(lái)越高，其路基試驗(yàn)檢測(cè)方法也需要不斷改革創(chuàng)新，以此來(lái)適應(yīng)高速鐵路工程施工機(jī)械化發(fā)展，通過(guò)不斷提高路基試驗(yàn)檢測(cè)的動(dòng)態(tài)變形模量檢測(cè)方法，能夠進(jìn)一步提高高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)工作質(zhì)量和工作效率，從而能夠保證高速鐵路運(yùn)行安全。

4 高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)的完善對(duì)策

4.1 嚴(yán)格試驗(yàn)檢測(cè)取樣流程

對(duì)高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)來(lái)說(shuō)，想獲得更高的檢測(cè)精度，需要選取最具代表性的抽樣，檢測(cè)人員要研究好抽樣標(biāo)準(zhǔn)，遵循檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范和要求執(zhí)行路基檢測(cè)工作。之后要分析好對(duì)數(shù)據(jù)的具體要求，方便全面地了解工程質(zhì)量。

4.2 引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和儀器

檢測(cè)方法和檢測(cè)儀器對(duì)檢測(cè)效率起著很大的影響，檢測(cè)工作需要專業(yè)的技術(shù)人員和專業(yè)的設(shè)備，二者必須同時(shí)具備，首先需要單位引進(jìn)專業(yè)的試驗(yàn)檢測(cè)人員和先進(jìn)的設(shè)備，在工作的時(shí)候，根據(jù)測(cè)量地點(diǎn)的情況，挑選設(shè)備。檢測(cè)過(guò)程中，合理搭配人員和設(shè)備，為保證檢測(cè)工作更加到位，需要定期檢查工程質(zhì)量，需采用多次抽樣的手段來(lái)監(jiān)控工程質(zhì)量，保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確。

4.3 選擇科學(xué)的檢測(cè)技術(shù)

檢測(cè)技術(shù)影響檢測(cè)結(jié)果，一定要重視對(duì)檢測(cè)技術(shù)的選擇，以保障檢測(cè)工作能正常順利進(jìn)行，檢測(cè)人員要先開(kāi)展實(shí)地觀察檢測(cè)工作，再開(kāi)始進(jìn)行具體檢測(cè)，做好現(xiàn)場(chǎng)記錄和資料收集。

此外，要提前了解該高速公路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)的要求，以保障對(duì)高速鐵路路基工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)出的結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。測(cè)量人員還需要利用試驗(yàn)法將多種檢測(cè)技術(shù)綜合起來(lái)驗(yàn)證結(jié)果，減少試驗(yàn)檢測(cè)的誤差。

4.4 嚴(yán)格遵循儀器設(shè)備的操作規(guī)范

各類儀器都要在使用前先檢測(cè)應(yīng)用效果，根據(jù)周圍環(huán)境做好設(shè)備維護(hù)保障性能，另外，還需要嚴(yán)格按流程操作相關(guān)儀器，記錄操作數(shù)據(jù)，強(qiáng)化試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)質(zhì)量，確保信息準(zhǔn)確。

5 結(jié)語(yǔ)

高速鐵路路基是高速鐵路的重要組成部分，高速鐵路施工建設(shè)期比較長(zhǎng)，施工任務(wù)比較重，在高速鐵路路基長(zhǎng)期建設(shè)中可能會(huì)受到雨水沖刷、蟲(chóng)害侵蝕等因素影響，會(huì)嚴(yán)重破壞高速鐵路路基質(zhì)量，給高速鐵路安全運(yùn)行造成威脅。所以必須做好高速鐵路路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)工作，為保證高速鐵路路基工程的使用性能，必須采取有效的試驗(yàn)檢測(cè)方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的基本情況，有針對(duì)性地采取試驗(yàn)檢測(cè)方法，嚴(yán)格按照檢測(cè)要求操作，把握檢測(cè)技術(shù)的要點(diǎn)，以明確路基存在的質(zhì)量問(wèn)題并制定處置方案，最終保證高速鐵路路基的使用壽命。