交通運輸部頒布的《運輸機場運行安全管理規(guī)定》要求，民用運輸機場每年應(yīng)對升降帶平整區(qū)和跑道端安全區(qū)進行不少于兩次的碾壓和密實度測試 。土質(zhì)區(qū)進行密實度檢測可以反映出土樣的密實情況。若土質(zhì)地帶承載能力不足，則飛機在沖出跑道時機輪會因為巨大的荷載陷入土中，從而機體會由于慣性作用產(chǎn)生翻滾，導(dǎo)致機身破壞，造成安全事故。所以從一定意義上來講，密實度是評價土質(zhì)區(qū)自身承載能力的一個重要指標(biāo)。使用規(guī)范中規(guī)定的密實度檢測方法可以得出相應(yīng)的結(jié)果，但是這些方法通常要花費較多的人力和時間。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國在努力推動發(fā)展“四型”機場的同時，與機場場地維護相關(guān)的密實度檢測技術(shù)也應(yīng)針對傳統(tǒng)測試方法進行相應(yīng)的探索與創(chuàng)新。

1　傳統(tǒng)檢測方法的不足

1.1　開挖取土量大

密實度檢測需要檢測 2 個指標(biāo)，即土體干密度與最大干密度。傳統(tǒng)的干密度檢測方法如環(huán)刀法，檢測時將環(huán)刀通過導(dǎo)桿打進土體（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 長度作為一組區(qū)域。每個區(qū)域至少取 9 組環(huán)刀試樣，跑道端兩頭的每個區(qū)域至少取 3 組環(huán)刀試樣。某民用機場飛行區(qū)等級為 4E, 跑道長 3 200 m，道面總寬度為 60 m。該機場在密實度檢測時，使用環(huán)刀法共計取樣 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，
每個坑洞對應(yīng)的取土量遠大于環(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)，則最終檢測結(jié)果會產(chǎn)生誤差。

此外，為使用重型擊實法測定最大干密度時還需制備一定量的土樣。大擊實筒按照三層法擊實，每層筒中需裝入土樣 1.7 kg，共裝 5.1 kg，實際每個擊實筒實驗前需制備的土樣質(zhì)量應(yīng)大于 5.1 kg。為了滿足試驗要求，檢測人員應(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，則不同測試區(qū)應(yīng)分別取樣 30 kg 用于最大干密度檢測?？傮w而言，傳統(tǒng)方法機場需要每次開挖一定量的土體才能滿足實驗需求，這會對土質(zhì)區(qū)的植被造成破壞，不利于機場的運行。

1.2　測試時間長

對于取出土樣需用烘干法測其含水率。對于大多數(shù)土，通常烘干 16 h～24 h 就足夠了 。測定最大干密度前，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土樣擊實，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筒，并用推模器將土推出，取樣再測含水率。最后根據(jù)測出的含水率以及各個數(shù)據(jù)對應(yīng)的干密度繪制曲線，找出最大干密度，從而求得密實度。

使用環(huán)刀法的密實度檢測實驗，從測試試樣干密度到得出擊實土體的最大干密度值，整個實驗過程大概需要持續(xù) 72 h 左右。如此長時間的檢測過程會對操作人員造成一定的工作負擔(dān)，降低檢測效率。所以傳統(tǒng)檢測方法存在諸多弊端，不能適應(yīng)民用運輸機場的快速發(fā)展，并無法用于快速檢測。

2　現(xiàn)有快速檢測方法的不足

2.1　核子密度儀法

核子密度儀法是現(xiàn)如今用于土體壓實指標(biāo)檢測的一種新方法，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)部的計數(shù)管可根據(jù)接收到射線的數(shù)目測量出土體的密度值。

該方法可用作土體的密實度檢測，但其為間接性測試手段，測試結(jié)果需進行校正，國內(nèi)尚無配套規(guī)程。檢測過程中，儀器的操作步驟雖較為簡便，但是儀器在使用時會產(chǎn)生放射性物質(zhì)。

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

民用運輸機場的土質(zhì)區(qū)密實度檢測均在不影響機場運行的情況下完成，客運高峰期間，機場每天還會存在
較大的客流量，而核子密度儀本身具有一定的放射性，會對人體造成影響，故該方法也不適用于現(xiàn)代民航機場土質(zhì)區(qū)快速檢測。

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