公路路基承載能力評(píng)價(jià)方法探討

戚志躍

摘要：為有效評(píng)價(jià)公路路基承載能力，分別進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)FWD和DCP試驗(yàn)測(cè)試。結(jié)果表明兩種方法評(píng)價(jià)結(jié)果一致。對(duì)比結(jié)果表明，DCP試驗(yàn)評(píng)價(jià)路基承載能力更為直接有效。研究成果為公路維修和養(yǎng)護(hù)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：公路；路基；承載能力；評(píng)價(jià)方法

中圖分類號(hào)：U 416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Evaluation Method of Highway Subgrade Bearing Capacity

QI Zhi-yue

（Road Management Station of Tongshan district, Xuzhou, Jiangsu 221009, China）

Abstract: In order to effectively evaluate highway subgrade bearing capacity, tests of FWD and DCP were conducted. It show that the tow methods got same conclusion. Through comparison results, the evaluation method of DCP is more direct and effetive. The studies conducted in this paper provide references for highway Repair and maintenance.

Key words:highway；subgrade；bearing capacity; evaluation method

隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，公路里程有了很大幅度的提高，這對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無(wú)疑起到了很大的促進(jìn)作用。于此同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)營(yíng)的公路普遍也出現(xiàn)了破損的問(wèn)題，承載能力也所有下降[1]，為此，正確評(píng)價(jià)公路承載承載能力對(duì)公路工程維修和養(yǎng)護(hù)工作提供評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于公路承載能力的評(píng)價(jià)方法較多，對(duì)于路基來(lái)說(shuō)，作為公路結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)，對(duì)其承載能力的判定尤為重要[2]。路基承載能力常用的主要是基于對(duì)測(cè)定路基壓實(shí)度和彎沉的測(cè)定原理進(jìn)行判斷[3]。本文主要針對(duì)落錘式彎沉儀（FWD）和動(dòng)態(tài)圓錐灌入儀（DCP）兩種測(cè)試方法，基于工程測(cè)試試驗(yàn)評(píng)價(jià)兩種方法對(duì)路基承載能力評(píng)價(jià)的有效性，為公路維修和養(yǎng)護(hù)工作提供參考。

1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

為了對(duì)兩種方法的有效性及其對(duì)比特性進(jìn)行研究，選取兩條國(guó)道路段進(jìn)行測(cè)試，這兩條國(guó)道路面現(xiàn)狀都出現(xiàn)了不同程度的損害。在每條國(guó)道上各選擇100m作為測(cè)試路段。在測(cè)試路段上等間隔取9個(gè)測(cè)試斷面，在公路左幅9個(gè)測(cè)試斷面上橫向布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行FWD試驗(yàn)測(cè)試；在公路右幅相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行DCP試驗(yàn)測(cè)試。

FWD試驗(yàn)測(cè)試直接在路表面進(jìn)行，它的基本原理是可以通過(guò)儀器上面的傳感器獲測(cè)路面的彎沉大小和彎沉盆性狀，改變錘重以及錘的下落高度就可以模擬作用與路面上的不同脈沖荷載，所測(cè)得的彎沉值通過(guò)理論換算可以反算出來(lái)路基的回彈模量值，進(jìn)而作為評(píng)判路基承載能力的標(biāo)準(zhǔn)[4]。DCP的基本原理是通過(guò)動(dòng)態(tài)灌入路基一定深度時(shí)的錘擊次數(shù)來(lái)表征路基的承載能力大小，顯然，相同灌入深度條件下，灌入次數(shù)越多則路基承載能力越大，也就說(shuō)說(shuō)，灌入次數(shù)與路基承載能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)回彈模量具有較好的相關(guān)關(guān)系[5]，可以通過(guò)灌入試驗(yàn)，獲得灌入一定深度的灌入次數(shù)，結(jié)合這種相關(guān)關(guān)系進(jìn)行反算出路基的承載能力各評(píng)價(jià)指標(biāo)。只是DCP必須直接作用于路基頂部，因此，試驗(yàn)中對(duì)路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行了破面處理，顯露出路基頂部再進(jìn)行DCP試驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

（1）FWD試驗(yàn)測(cè)試

通過(guò)FWD試驗(yàn)，進(jìn)行9個(gè)斷面的各測(cè)點(diǎn)測(cè)試，獲取彎沉后，利用彎沉通過(guò)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序反算路基回彈模量匯總見表1。

表1 FWD測(cè)試彎沉及其反算回彈模量結(jié)果

根據(jù)表1繪制各測(cè)點(diǎn)彎沉指標(biāo)變化圖1。

圖1 各測(cè)點(diǎn)彎沉

圖1表明，A路段各測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉都小于B路段，且數(shù)據(jù)較為平均，離散性小。而表1中A路段反算路基回彈模量也大于B路段，這些都充分說(shuō)明A路段承載能力較高，B路段破壞較為嚴(yán)重。

（2）DCP試驗(yàn)測(cè)試

通過(guò)FWD試驗(yàn)，進(jìn)行9個(gè)斷面的各測(cè)點(diǎn)測(cè)試，獲取貫入度測(cè)試值后取均值DN，通過(guò)公式E=338(DN)-0.30計(jì)算路基回彈模量，匯總數(shù)據(jù)見表2。

表2 DCP測(cè)試貫入度值及其換算回彈模量結(jié)果

根據(jù)表2繪制各測(cè)點(diǎn)貫入度值變化圖2。

圖2 各測(cè)點(diǎn)貫入度

圖2表明，A路段各測(cè)點(diǎn)的貫入度都大于B路段，且A路段貫入度值比較均勻，離散性小，這個(gè)規(guī)律和彎沉值規(guī)律比較相似，同樣說(shuō)明了A路段承載能力大于B路段。這一點(diǎn)從表2中反算出來(lái)的回彈模量值同樣也能看出來(lái)。

（3）兩種方法對(duì)比

從上面分析可以看出，F(xiàn)WD和DCP方法評(píng)價(jià)路段承載能力的結(jié)論都是一致的，說(shuō)明在評(píng)價(jià)效果上面來(lái)說(shuō)是等同的，任何一種方法都適用。而從評(píng)價(jià)結(jié)果的離散程度上來(lái)說(shuō)，適用DCP方法的結(jié)果離散性更小，結(jié)果更為均衡，數(shù)據(jù)更為穩(wěn)定。而適用FWD方法測(cè)試彎沉值結(jié)果相對(duì)來(lái)說(shuō)較為離散，而該彎沉是測(cè)試路面的彎沉，并不是直接測(cè)試的路基頂面彎沉，需要通過(guò)軟件進(jìn)行層狀結(jié)果換算，這中間需要作出一定假設(shè)，這樣以來(lái)最終發(fā)算的結(jié)果可靠性肯定比DCP直接換算的結(jié)果低。因此，對(duì)比來(lái)看DCP方法評(píng)價(jià)路基承載能力更為有效一些。

3結(jié)論

（1）使用FWD測(cè)試結(jié)果和DCP測(cè)試結(jié)果都表明A路段承載能力高于B路段承載能力，兩種方法結(jié)果一致說(shuō)明在評(píng)價(jià)路基承載能力上的有效性。

（2）FWD測(cè)試結(jié)果比DCP結(jié)果穩(wěn)定性弱，離散性較大。

（3）兩種方法進(jìn)行比較表明DCP方法在評(píng)價(jià)路基承載能力上更為直接有效。

參考文獻(xiàn)

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