G207錫海線公路改建工程路基彎沉檢測方法對比分析

趙永勝

（平頂山葉舞高速公路有限公司，河南平頂山 467000）

G207錫海線公路改建工程路基彎沉檢測方法對比分析

趙永勝

（平頂山葉舞高速公路有限公司，河南平頂山 467000）

路面結(jié)構(gòu)不同，彎沉影響半徑亦不同。國內(nèi)公路大多采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青面層在荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用下，由于強度不足，從而產(chǎn)生過量變形彎沉。彎沉測試從車后軸雙輪隙通過時測量，以G207錫海線公路改建工程路基彎沉檢測為例，通過調(diào)查收集G207現(xiàn)有道路狀況及承載能力，確定老路路面彎沉度。根據(jù)G207路面路段貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀兩種方法檢測實驗數(shù)據(jù)對比，研究確定老路路面彎沉度。從而根據(jù)不同路段確定采用不同檢測方法原則，收到了良好的效果。

G207工程；彎沉檢測；實驗方法；對比分析

1 工程概況

G207錫海線魯山縣火石岈至分水嶺段公路改建工程全長23.445 km，北起魯山縣火石岈村東，經(jīng)西許莊、和尚嶺、彭莊、四棵樹、七樓、代坪、前莊、大塊地，止于伏牛山脈分水嶺，屬于國家干線公路。G207公路改建設(shè)計使用貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀兩種方法檢測老路路面彎沉度。通過樁號K1560+926和樁號K1584+371彎沉實驗，檢測老路路面彎沉度，通過對比分析確定G207公路結(jié)構(gòu)，規(guī)劃最佳改造方案，改善G207公路基層遭受破壞狀況，達(dá)到公路安全暢通的目的。

2 彎沉檢測實驗方案

路基彎沉檢測對比實驗中，貝克曼梁法是國內(nèi)公路路基彎沉檢測的常用方法。G207實驗檢測方法的檢測設(shè)備由原本的靜態(tài)彎沉儀轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)態(tài)彎沉儀，在嚴(yán)格按照工藝技術(shù)要求操作下，G207路基彎沉數(shù)據(jù)通過位移傳感器等裝置被自動記錄下來，通過計算機可輸出路段彎沉檢測統(tǒng)計計算結(jié)果。其中，穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀的型號主要包括德州HPIDG的Dynaflect、加州FMI的RoadRater等，脈沖動力彎沉儀型號包括丹麥的Dynatest、瑞典的PavetechFWD等。在彎沉檢測的過程中，動態(tài)檢測法以其有效模擬實際路況的功能顯示其優(yōu)勢，實現(xiàn)完整保護路基結(jié)構(gòu)的效果，得到廣泛應(yīng)用。穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀與脈沖動態(tài)彎沉儀是動態(tài)檢測法的主要儀器。公路路基工程彎沉檢測方法主要包括以下內(nèi)容，即貝克曼梁法、自動彎沉以及落錘式彎沉實驗。

2.1貝克曼梁法實驗

G207錫海線公路改建工程路基彎沉檢測采用貝克曼梁彎沉儀實驗，貝克曼梁法主要工作原理是借助載重汽車實施路面加載的過程，采用百分表記錄回彈彎沉，其主要用于路基及路面的回彈彎沉檢測，對其整體承載力進行判定，同時其可用于設(shè)計路面結(jié)構(gòu)。貝克曼梁法具有工作原理簡單、操作便捷的優(yōu)勢。測試過程如下：首先，把測定梁的端頭放置于測車后軸雙輪前方的測點，大致距離為10 cm左右；其次，借助支點將后梁三分之一處支撐至底座上，將百分表放置于梁的末端，從而測出梁端頭的升降量。最后，在K1560+926段車輛緩慢前行的過程中，對百分表中的最大值進行記錄，待車輛駛過后，對百分表的讀數(shù)準(zhǔn)確記錄，回彈彎沉值則為二倍兩次百分表讀數(shù)差。

2.2自動彎沉實驗

（1）在測試前應(yīng)對相關(guān)儀器、設(shè)備進行檢查，并標(biāo)定自動彎沉儀，確保A/D轉(zhuǎn)換板以及位移傳感器的精準(zhǔn)度。

（2）測試時：第一步，將彎沉測定梁放置于測試車底盤的前端，在測試車勻速前進K1584+371路段過程中，在位移傳感器等相關(guān)裝置的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對彎沉值的自動記錄。第二步，待測定梁移至下一測點后，采用連續(xù)測定的K1584+371路段彎沉值，借助計算機將彎沉統(tǒng)計結(jié)果直接輸出。第三步，整理相關(guān)數(shù)據(jù)，一般而言，節(jié)點數(shù)據(jù)、彎沉值數(shù)據(jù)以及彎沉盆數(shù)據(jù)均屬于自動彎沉儀采集范疇，且以文本形式對數(shù)據(jù)進行有效儲存。

（3）在輸入正確信息和參數(shù)的基礎(chǔ)上，實施命令，得到彎沉峰值柱狀圖，從而得出峰值以及距離和溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)值。K1584+371路基或柔性基層瀝青路面?zhèn)鞲衅鞣植荚诰嗪奢d中心2.5m范圍內(nèi)，分析彎沉盆圖形，對曲率半徑進行計算并顯示。與此同時，以有效數(shù)據(jù)為依據(jù)，計算出測定值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和彎沉值。相較而言，自動彎沉儀得出的是總彎沉，然而貝克曼梁法得出的是回彈彎沉，在兩者結(jié)合的基礎(chǔ)上，得出回彈彎沉與總彎沉的關(guān)系式，致使兩者得到較好的換算，實現(xiàn)路基強度評定價值。

2.3落錘式彎沉實驗

含落錘式彎沉儀工作原理是利用重錘自落所產(chǎn)生的沖擊荷載，實現(xiàn)對彎沉的測定。為達(dá)到模擬車輛荷載的效果，可改變重錘自落高度以及重錘自重。待汽車放置測定地點在K1560+926段，經(jīng)西許莊、和尚嶺、彭莊、四棵樹、七樓、代坪、前莊、大塊地，止于K1584+371段，在一定間距的基礎(chǔ)上，放置速度傳感器于荷載軸線處，以達(dá)到獲取動彎沉盆曲線的目的。G207路基落錘式彎實驗后，通過計算機有效控制落錘裝置，不同區(qū)域的傳感器將落錘自由落下所產(chǎn)生的沖擊荷載進行記錄，并上傳至計算機，通過計算機分析，得出彎沉值。

3 彎沉測試結(jié)果計算及溫度修正

彎沉測試隨路面變形的增加而百分表繼續(xù)轉(zhuǎn)動向前。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動到最大值時讀取初讀數(shù)L1。彎沉儀測頭置于測點上（輪隙中心前方3～5 cm處），等表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù)L2。百分表調(diào)零，LT=（L1-L2）×2（式中：LT為在路面溫度為T時的回彈值；L1為車輪中心臨近彎沉儀側(cè)頭時百分表的最大讀數(shù)即初讀數(shù)；L2為汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數(shù)即終讀數(shù)）。用手指輕輕叩打彎沉儀，檢查百分表是否穩(wěn)定回零。彎沉儀支點變形修正時，路面測點的回彈彎沉值按下式計算：LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6，此法適用于測定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已變形的情況。當(dāng)瀝青面層厚度大于5 cm且路面溫度超過20℃±2℃范圍時，回彈彎沉值應(yīng)進行溫度修正。彎沉檢測為計算機控制下的自動量測，測試數(shù)據(jù)輸出可打印彎沉平均值等數(shù)據(jù)。通過對測試結(jié)果計算及溫度修正試驗，得到兩者之間的相關(guān)關(guān)系，并據(jù)此將落錘式彎沉儀所測彎沉值換算為貝克曼梁的靜態(tài)回彈彎沉值。

4 小 結(jié)

不管是在何種因素致使路面出現(xiàn)損害，大都由于路基穩(wěn)定性變差，因此，對路基進行檢測尤為必要。路基是影響公路工程質(zhì)量的重要因素，公路建設(shè)要不斷借鑒、吸收、引進國內(nèi)外先進的彎沉檢測技術(shù)，達(dá)到提高公路工程路基彎沉檢測水平，保證公路施工質(zhì)量的目的。G207依托試驗段，采用貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀對K1560+926和K1584+371進行實驗檢測，有效確定了G207路面結(jié)構(gòu)，為合理改建G207錫海線路提供了技術(shù)依據(jù)，G207錫海線公路改建工程建成至今運行情況良好。

［1］ 呂慶偉.公路路基工程彎沉檢測方法探討［J］.科技信息，2012，（25）：359.

［2］ 馬玉蘭.路基路面彎沉驗收標(biāo)準(zhǔn)修正方法研究［D］.長安大學(xué)，2008.

［3］ 安偉.高填路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)［J］.黑龍江交通科技2013，（12）：16-17.

U416.03

C

1008-3383（2016）09-0024-02

2016-02-24

趙永勝（1982-），男，河南魯山人，本科，研究方向：公路工程養(yǎng)護及運營管理。