交通運(yùn)輸部頒布的《運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)運(yùn)行安全管理規(guī)定》要求，民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)每年應(yīng)對(duì)升降帶平整區(qū)和跑道端安全區(qū)進(jìn)行不少于兩次的碾壓和密實(shí)度測(cè)試 。土質(zhì)區(qū)進(jìn)行密實(shí)度檢測(cè)可以反映出土樣的密實(shí)情況。若土質(zhì)地帶承載能力不足，則飛機(jī)在沖出跑道時(shí)機(jī)輪會(huì)因?yàn)榫薮蟮暮奢d陷入土中，從而機(jī)體會(huì)由于慣性作用產(chǎn)生翻滾，導(dǎo)致機(jī)身破壞，造成安全事故。所以從一定意義上來講，密實(shí)度是評(píng)價(jià)土質(zhì)區(qū)自身承載能力的一個(gè)重要指標(biāo)。使用規(guī)范中規(guī)定的密實(shí)度檢測(cè)方法可以得出相應(yīng)的結(jié)果，但是這些方法通常要花費(fèi)較多的人力和時(shí)間。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)在努力推動(dòng)發(fā)展“四型”機(jī)場(chǎng)的同時(shí)，與機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地維護(hù)相關(guān)的密實(shí)度檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試方法進(jìn)行相應(yīng)的探索與創(chuàng)新。

1　傳統(tǒng)檢測(cè)方法的不足

1.1　開挖取土量大

密實(shí)度檢測(cè)需要檢測(cè) 2 個(gè)指標(biāo)，即土體干密度與最大干密度。傳統(tǒng)的干密度檢測(cè)方法如環(huán)刀法，檢測(cè)時(shí)將環(huán)刀通過導(dǎo)桿打進(jìn)土體（見圖 1）。按照規(guī)范劃定取樣區(qū)域（見圖 2），升降帶抽樣區(qū)以 500 m 長(zhǎng)度作為一組區(qū)域。每個(gè)區(qū)域至少取 9 組環(huán)刀試樣，跑道端兩頭的每個(gè)區(qū)域至少取 3 組環(huán)刀試樣。某民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)等級(jí)為 4E, 跑道長(zhǎng) 3 200 m，道面總寬度為 60 m。該機(jī)場(chǎng)在密實(shí)度檢測(cè)時(shí)，使用環(huán)刀法共計(jì)取樣 90 組，每組環(huán)刀體積為 200 cm³, 取出土樣總體積為 18 000 cm³。

灌砂法作為另一種檢測(cè)方法，其操作步驟與環(huán)刀法相比較更為復(fù)雜，取土?xí)r不僅要開挖相應(yīng)體積的坑洞，
每個(gè)坑洞對(duì)應(yīng)的取土量遠(yuǎn)大于環(huán)刀法所需要的量，且儀器操作容易受操作人員技能素質(zhì)的影響。取土過程中若存在操作不當(dāng)，則最終檢測(cè)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生誤差。

此外，為使用重型擊實(shí)法測(cè)定最大干密度時(shí)還需制備一定量的土樣。大擊實(shí)筒按照三層法擊實(shí)，每層筒中需裝入土樣 1.7 kg，共裝 5.1 kg，實(shí)際每個(gè)擊實(shí)筒實(shí)驗(yàn)前需制備的土樣質(zhì)量應(yīng)大于 5.1 kg。為了滿足試驗(yàn)要求，檢測(cè)人員應(yīng)在 30 cm 以下開挖取樣 5 組，每組土體質(zhì)量為 6 kg，共需土樣 30 kg。若土組不相同，則不同測(cè)試區(qū)應(yīng)分別取樣 30 kg 用于最大干密度檢測(cè)?？傮w而言，傳統(tǒng)方法機(jī)場(chǎng)需要每次開挖一定量的土體才能滿足實(shí)驗(yàn)需求，這會(huì)對(duì)土質(zhì)區(qū)的植被造成破壞，不利于機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行。

1.2　測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)

對(duì)于取出土樣需用烘干法測(cè)其含水率。對(duì)于大多數(shù)土，通常烘干 16 h～24 h 就足夠了 。測(cè)定最大干密度前，需將采回土樣用干土法或濕土法制備土樣。干土法采用四分法制備 5 組試樣，悶料一夜備用。濕土法可撿除大于 40 mm 的石子，以保持天然含水率的第一個(gè)土樣擊實(shí)，其余土樣分成小塊，分別風(fēng)干，保持含水率按 2%～3% 遞減。然后將準(zhǔn)備完成的土樣按層倒入擊實(shí)筒，并用推模器將土推出，取樣再測(cè)含水率。最后根據(jù)測(cè)出的含水率以及各個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的干密度繪制曲線，找出最大干密度，從而求得密實(shí)度。

使用環(huán)刀法的密實(shí)度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，從測(cè)試試樣干密度到得出擊實(shí)土體的最大干密度值，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程大概需要持續(xù) 72 h 左右。如此長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)過程會(huì)對(duì)操作人員造成一定的工作負(fù)擔(dān)，降低檢測(cè)效率。所以傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在諸多弊端，不能適應(yīng)民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的快速發(fā)展，并無法用于快速檢測(cè)。

2　現(xiàn)有快速檢測(cè)方法的不足

2.1　核子密度儀法

核子密度儀法是現(xiàn)如今用于土體壓實(shí)指標(biāo)檢測(cè)的一種新方法，該方法用到的核子密度儀器內(nèi)部具有放射源，其發(fā)射出的射線可穿過土體。若土體的密度值越大，則穿過土體的射線數(shù)量就越多。儀器內(nèi)部的計(jì)數(shù)管可根據(jù)接收到射線的數(shù)目測(cè)量出土體的密度值。

該方法可用作土體的密實(shí)度檢測(cè)，但其為間接性測(cè)試手段，測(cè)試結(jié)果需進(jìn)行校正，國(guó)內(nèi)尚無配套規(guī)程。檢測(cè)過程中，儀器的操作步驟雖較為簡(jiǎn)便，但是儀器在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生放射性物質(zhì)。

為了保證安全，針對(duì)儀器的放射性問題應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施：測(cè)量過程結(jié)束前不可靠近儀器讀數(shù)；測(cè)量時(shí)應(yīng)保證儀器與操作人員之間的安全距離；測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)將儀器妥善保存，確保放置地點(diǎn)遠(yuǎn)離人員活動(dòng)區(qū)域。

民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的土質(zhì)區(qū)密實(shí)度檢測(cè)均在不影響機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的情況下完成，客運(yùn)高峰期間，機(jī)場(chǎng)每天還會(huì)存在
較大的客流量，而核子密度儀本身具有一定的放射性，會(huì)對(duì)人體造成影響，故該方法也不適用于現(xiàn)代民航機(jī)場(chǎng)土質(zhì)區(qū)快速檢測(cè)。

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