摘要：文章以科研項目路面基層注漿加固試驗路為依托，采用3種無損檢測手段對注漿加固前后的基層進行檢測評價，并取芯驗證。結果表明：注漿前后，2D地質雷達同軸圖像、高頻彈性波反射波法的主頻幅值和瞬態面波法的剪切波速度等的變化明顯，其中地質雷達法可以實現對路面注漿加固效果的定性描述，后兩者可作為半定量評價，而瞬態面波法的剪切波波速對路面結構技術狀況變化更敏感。

　　關鍵詞：無損檢測;路面基層;注漿加固;質量評價

　　0 引言

　　注漿是處治半剛性基層松散、脫空等病害的常用措施。探測注漿前后路面基層結構的變化，真實客觀地評價注漿加固效果，對完善路面注漿補強技術具有重要意義。

　　鉆芯是路面結構層病害檢測的傳統手段，但是具有隨機性和代表性不足等局限性，而無損檢測技術應用于路面隱性病害探測受到越來越多的關注。一些科研機構先后利用探地雷達檢測路面基層病害，建立異常雷達圖像定性圖譜與路面結構層可能存在的缺陷間的對應關系，并通過傳統的方法進行驗證[1-2]。尹梓安對彈性波在路面材料中的傳播特性進行模擬，基于模擬結果對路面壓實度、裂縫和厚度進行分析，論證了彈性波在路面質量檢測中的可能性[3]。

　　呂守航分析不同脫空狀態下彈性波的傳播規律及面波頻散曲線特征、確定路面基層脫空范圍，實現了對路面基層脫空的定性識別和定量評價[4]。1983年美國Texas大學S Nazarian等[5]提出的Spectral Analysis of Surface Wave Method 簡稱SASW方法即瞬態面波法，用于確定土層和路面彈性模量。我國于20世紀80年代中期引入日本VIC公司研發的GR810穩態面波勘探機，隨后瞬態面波檢測方法在我國得到快速發展[6]。1996年劉云禎[7]系統地闡述瞬態面波法的數據采集處理系統。

　　李杰生[8]采用多道瞬態面波測試路基的頻散特性，通過反演路基的面波頻散特性來評價路基的力學性能。張獻民[9]根據路基加固處理前后，瞬態面波剪切波速的變化，反演路基剪切波速值，實現對路基加固效果的評價。吳得勝等[10]利用瞬態面波法評價滬昆鐵路貴州段巖溶路基注漿加固效果。任新紅[11]研究南廣鐵路典型地質斷面注漿前后瑞雷波波速傳播特征、地表質點振動特征及頻散曲線變化特征，對瞬態面波法注漿效果檢測標準進行了分析。可見目前高頻彈性波法、瞬態面波法僅用于探測路基缺陷，且適用于探測缺陷尺寸較大的路基，尚未用于小尺寸缺陷或小尺寸嵌入物的路面檢測。

　　目前瀝青路面基層注漿加固施工驗收時，一般采用取芯法觀察其完整性，檢測彎沉評價結構強度提升情況[12-13]。雖然鉆芯法直觀，但數量終究有限且損害路面結構，而彎沉檢測也屬于間接評價，因此基層注漿施工驗收急需可連續檢測或可實施大量測點的無損檢測法。本研究以在役瀝青路面基層地聚合物注漿科研項目的試驗路工程為依托，采用2D地質雷達、極小偏移距高頻彈性波反射波法、瞬態面波法等3種無損檢測方法，進行注漿前后檢測，對比檢測參數變化來評價注漿效果，并通過鉆芯、落錘式彎沉儀等常規檢測方法，分析驗證3種無損檢測方法評價注漿處治效果的適用性。作為對比，同時檢測了與注漿段相鄰的未注漿段。本研究成果豐富了基層病害及注漿加固質量評價方法。

　　1 試驗路概況

　　基層注漿加固試驗路位于廣西百色至羅村口高速公路下行線K800～K801(2019年3月后，樁號改為K805～K806)，長1 000 m，路面結構為15 cm瀝青混凝土+40 cm水泥穩定碎石基層+18 cm低劑量水泥(2%)級配碎石底基層+土基，其中，水穩碎石基層分2層施工。試驗路實施情況詳見文獻[14-15]。該高速公路于2006年1月建成通車，基層注漿試驗路施工期為2018-11-27至2019-01-07。注漿目的是固結松散碎石和填充層底脫空。僅進行行車道注漿，注漿孔縱向間距為1.2 m，橫向分別在左右輪跡帶、輪跡帶中間鉆孔3個。基層注漿施工前進行鉆芯、FWD和病害調查檢測。19個鉆芯結果表明：大部分芯樣上下水穩層層間、下水穩層與級配碎石層層間存在松散夾層，FWD荷載中心彎沉較大，2016年10月罩面前原路面主要病害為橫向裂縫。注漿孔直徑為3.8 cm，深65 cm，水鉆，注漿孔進入級配碎石底基層10 cm。注漿前FWD荷載中心代表彎沉為17.6(0.01 mm)，注漿8 d后為7.7(0.01 mm)，代表彎沉降低為注漿前的0.44倍。注漿后鉆芯發現松散碎石得以固結、層間脫空得以填充，基層整體密實度大幅提高[14-15]。注漿后漿體在有松散夾層的上下水穩層之間凝結形成水泥石，上下水穩層之間通過凝結的水泥石粘結成為一個整體，松散夾層得到有效固結，路面強度得到顯著提高。

　　2 地質雷達法檢測

　　地質雷達發射的電磁波在介電常數存在差異的兩種介質界面上將會發生反射和透射現象。反射和透射現象符合反射定律和透射定律[16]，反射波和透射波能量的大小取決于反射系數

　　當電磁波傳播到介電常數存在差異的兩個界面上時，其反射回來的電磁波能量、相位將會發生改變。當路面結構中存在不密實、局部脫空等缺陷時，該區域與周圍介質會存在明顯的介電常數差異，這為地質雷達探測提供了良好的應用基礎。

　　采用自有的二維Mala地質雷達儀進行現場地質雷達檢測。注漿前后，分別使用800 MHz、1 200 MH雷達天線頻率開展檢測。圖1為注漿前后800 MHz天線雷達檢測時間剖面對比圖。

　　從圖1可見，注漿前：上基層底界面(深約35 cm)，950～960 m段、983～990 m段雷達反射波同相軸紊亂、錯斷、下沉，表明該深度附近存在松散、軟弱段等缺陷;964～970 m段、975～981 m段，界面雷達反射信號相對增強，反射波形畸變，表明界面處存在脫空或松散夾層。其余地段，層間雷達反射信號較均勻，層厚變化小，無脫空、不密實等缺陷跡象。上述檢測判斷結果與鉆芯檢查、內窺鏡觀察注漿孔結果相吻合。

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