2.2　Rayleigh 波測(cè)試法

Rayleigh 波測(cè)試法是利用波速度的頻散特性和波速度與密實(shí)度間的關(guān)系特性來(lái)檢測(cè)密實(shí)度。在公路路基檢測(cè)方面，研究人員發(fā)現(xiàn)可由 Rayleigh 波反演現(xiàn)場(chǎng)路基壓實(shí)后的橫波波速，以及標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到的最大橫波波速，最后求出路基土的壓實(shí)度 。

Rayleigh 波測(cè)試法具有快速、無(wú)損的特點(diǎn)，但是該方法不足之處是無(wú)法測(cè)試土中的含水率。對(duì)機(jī)場(chǎng)而言，
密實(shí)度檢測(cè)不僅是檢驗(yàn)土體的承載能力，同時(shí)也有利于工作人員了解土壤的各種相應(yīng)的參數(shù)，能更好地全面了解土質(zhì)區(qū)具體情況。這種方法存在的缺點(diǎn)，不便于機(jī)場(chǎng)人員對(duì)飛行區(qū)土面區(qū)開(kāi)展日常維護(hù)工作。

3　探索檢測(cè)新方法

3.1　土質(zhì)區(qū)平均含水率與密實(shí)度關(guān)系

為了適應(yīng)現(xiàn)代民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行的快速發(fā)展，探索出一種快速、簡(jiǎn)捷、低成本同時(shí)對(duì)操作人員和植被都不會(huì)產(chǎn)生影響的密實(shí)度檢測(cè)新方法是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

端丹軍等曾使用 PFWD 實(shí)驗(yàn)總結(jié)出土的動(dòng)彈性模量與壓實(shí)度之間的關(guān)系，總結(jié)了動(dòng)彈性模量與含水量間
的關(guān)系 。已完成密實(shí)度測(cè)試的某機(jī)場(chǎng)，其升降帶內(nèi)為灰黃色粘性土。根據(jù)土質(zhì)特性和檢測(cè)數(shù)據(jù)，嘗試探究土體平均含水率與密實(shí)度之間的關(guān)系?，F(xiàn)有方法測(cè)定土質(zhì)區(qū)密實(shí)度的過(guò)程中，含水率是必須測(cè)得的重要參數(shù)。該機(jī)場(chǎng)使用環(huán)刀法取土檢測(cè)時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中部分測(cè)區(qū)的平均含水率與密實(shí)度值如表 1

表 1 中的平均含水率 ω 是通過(guò)烘干法測(cè)得各個(gè)取土點(diǎn)的平均值，該機(jī)場(chǎng)最終測(cè)試出的密實(shí)度 K 值大小均滿足規(guī)范要求。

平均含水率與密實(shí)度對(duì)應(yīng)的相關(guān)函數(shù)關(guān)系曲線見(jiàn)圖 3。

從圖中可以看出，擬合曲線 R2=0.685 3, 可計(jì)算出R=0.83，表示兩者相關(guān)關(guān)系良好。

3.2　由曲線關(guān)系推算密實(shí)度

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，該機(jī)場(chǎng)在檢測(cè)密實(shí)度時(shí)可以嘗試先使用環(huán)刀法取土測(cè)試出每個(gè)測(cè)區(qū)的平均含水率，再根據(jù)測(cè)試得出的平均含水率大小，使用公式（1）計(jì)算測(cè)區(qū)的密實(shí)度值。整個(gè)過(guò)程不必使用重型擊實(shí)試驗(yàn)法測(cè)定最大干密度，從而避免大量取土對(duì)土質(zhì)區(qū)植被造成破壞，同時(shí)也縮短了實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程。該機(jī)場(chǎng)土質(zhì)區(qū)填土為同一土組，為了驗(yàn)證該設(shè)想，取該機(jī)場(chǎng)其他部分測(cè)區(qū)平均含水率值進(jìn)行計(jì)算并同實(shí)際測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算使用的測(cè)區(qū)含水量值如表 2 所示。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，得出密實(shí)度數(shù)值，將計(jì)算得出的結(jié)果同實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果相對(duì)比，數(shù)據(jù)如表 3 所示。通過(guò)對(duì)比表中數(shù)據(jù)，可發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果較為近似。將兩種結(jié)果進(jìn)行擬合得到的線性關(guān)系如圖 4 所示。

4　總結(jié)
現(xiàn)有的土體密實(shí)度檢測(cè)方法分無(wú)損檢測(cè)法和破損檢測(cè)法兩大類。破損檢測(cè)法如環(huán)刀法、灌砂法、灌水法等
實(shí)驗(yàn)方法需配合重型擊實(shí)試驗(yàn)，必須對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行大量取土。民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)土質(zhì)區(qū)植被對(duì)升降帶內(nèi)土體具有一定的保護(hù)作用，大量的取土和翻挖會(huì)對(duì)土質(zhì)區(qū)造成一定程度上的破壞，不利于飛行區(qū)維護(hù)。這幾種傳統(tǒng)方法，從取土至擊實(shí)得出最大干密度需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程花費(fèi)的成本也很大。對(duì)于經(jīng)營(yíng)虧損的中小機(jī)場(chǎng)而言，會(huì)造成一定的負(fù)擔(dān)。

無(wú)損檢測(cè)法中使用較多的如核子密度儀法，雖快速、簡(jiǎn)單，但其本身發(fā)出的放射性物質(zhì)，會(huì)對(duì)人體以及周邊的植被產(chǎn)生危害。儀器在存放過(guò)程中還要注意做好相關(guān)的防護(hù)措施，避免人員隨意靠近。這樣的檢測(cè)方法同樣不適用于機(jī)場(chǎng)的檢測(cè)。

因此，應(yīng)逐步探尋能夠適應(yīng)民航快速發(fā)展的新型檢測(cè)方法，幫助飛行區(qū)維護(hù)人員安全、便捷地得出密實(shí)度
檢測(cè)結(jié)果。

本文根據(jù)某機(jī)場(chǎng)密實(shí)度檢測(cè)結(jié)果以及土體特性，通過(guò)數(shù)值分析發(fā)現(xiàn)該機(jī)場(chǎng)土質(zhì)區(qū)密實(shí)度能夠根據(jù)測(cè)區(qū)平均含水量進(jìn)行推算，且推算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為接近。若機(jī)場(chǎng)在檢測(cè)時(shí)使用推算法，只需使用環(huán)刀法測(cè)定各個(gè)測(cè)區(qū)的平均含水率，省去了部分繁雜的重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)步驟，不必大量制備擊實(shí)土樣，可節(jié)省大量的時(shí)間與成本，提高機(jī)場(chǎng)土質(zhì)區(qū)的檢測(cè)效率，方便人員得出結(jié)果。

此外，還可根據(jù)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)土樣具備的其他特性，嘗試探索其他無(wú)損、安全、高效的檢測(cè)方法，促進(jìn)
民用機(jī)場(chǎng)的建設(shè)發(fā)展。

聲明：本文所用圖片、文字來(lái)源于《民航學(xué)報(bào)》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：檢測(cè)，土壤，特性