公路路基路面檢測(cè)中回彈彎沉檢測(cè)方法的應(yīng)用

杜慧

（山西誠(chéng)信市政建設(shè)有限公司，山西 太原 030024）

1 回彈彎沉檢測(cè)概述

1.1 回彈彎沉概念

在公路路基路面檢測(cè)當(dāng)中，回彈彎?rùn)z測(cè)法是通過(guò)對(duì)于規(guī)格荷載的把握，分析公路路基或者公路路面可能發(fā)生的垂直變形等情況，并結(jié)合荷載卸載后公路路基路面出現(xiàn)恢復(fù)變形得出以0.01mm 為單位的回彈彎沉具體數(shù)值。由此可見(jiàn)，公路路基路面的回彈彎沉數(shù)值不僅可以反映公路路基和路面所具有的整體強(qiáng)度、剛度，而且還將反映公路的整體施工效果。實(shí)際上，如果公路路基路面具有比較大的回彈彎沉值時(shí)，反映該路面具有比較高的塑性變形概率，大大降低公路抗疲勞性能，該公路無(wú)法有效承擔(dān)較大的車流量。

1.2 回彈彎沉檢測(cè)原則

結(jié)合公路路基路面回彈彎沉檢測(cè)的實(shí)際操作，其檢測(cè)原則包括：①質(zhì)量第一原則。利用回彈彎沉檢測(cè)法測(cè)定公路路基路面的整體剛度或者強(qiáng)度信息，一般可以通過(guò)對(duì)回彈彎沉值的分析來(lái)達(dá)到目的，進(jìn)而指導(dǎo)公路施工質(zhì)量的改進(jìn)，改變公路的使用狀態(tài)；②科學(xué)管理原則。在回彈彎沉值檢測(cè)過(guò)程中，要時(shí)刻注意科學(xué)管理的原則，其不僅可以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且還可以確保各個(gè)環(huán)節(jié)有條不紊的開(kāi)展，進(jìn)而使回彈彎沉值檢測(cè)質(zhì)量得到提高；③程序公正原則。對(duì)公路路基路面進(jìn)行回彈彎沉檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中一定要保證檢測(cè)程序的標(biāo)準(zhǔn)性和合規(guī)性，使其在符合工作流程的情況下，保障檢測(cè)過(guò)程足夠的透明、公正，這樣才能得到精準(zhǔn)或者科學(xué)的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)而全面反映公路路基路面的具體情況。

2 影響回彈彎沉檢測(cè)的相關(guān)因素

在對(duì)公路路基路面進(jìn)行回彈彎沉檢測(cè)的過(guò)程中，能夠影響到檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的基本因素如下：①?gòu)澇僚袛鄻?biāo)準(zhǔn)。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了更好地滿足新型運(yùn)輸模式要求，大多數(shù)車輛開(kāi)始按照新彎沉標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，具體涉及氣壓、軸重和單輪傳壓面等一系列的檢測(cè)內(nèi)容。而在進(jìn)行車輛的彎沉檢測(cè)時(shí)，一定要注意對(duì)彎沉判斷標(biāo)準(zhǔn)的遵守，同時(shí)注意車輛性能的測(cè)試，從而提高彎沉檢測(cè)的準(zhǔn)確性；②人員能力因素。一般而言，回彈彎沉檢測(cè)的準(zhǔn)確性還受到檢測(cè)人員能力的影響，檢測(cè)人員的操作方式、操作流程等通常會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果。而如果回彈彎沉的檢測(cè)結(jié)果失真，就會(huì)造成對(duì)公路路基路面性能的判斷不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而影響公路的施工質(zhì)量；③溫度影響系數(shù)。溫度影響系數(shù)是回彈彎沉檢測(cè)當(dāng)中的關(guān)鍵指標(biāo)，其可以根據(jù)實(shí)際溫度的變化調(diào)整溫度系數(shù)的大小，從而增強(qiáng)對(duì)回彈彎沉溫度系數(shù)的控制效果，保障檢測(cè)精準(zhǔn)。

3 公路路基路面回彈彎沉檢測(cè)常用方法

3.1 貝克曼梁檢測(cè)法

3.1.1 檢測(cè)準(zhǔn)備

回彈彎沉檢測(cè)方法是判斷公路路基路面整個(gè)承載情況的重要方法，其可以指導(dǎo)公路路基路面后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工情況。通常情況下，20℃路表溫度一般可以作為瀝青路面彎沉檢測(cè)的參考標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)其溫度進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，如果瀝青路面厚度超過(guò)5cm 時(shí)，則需要對(duì)其進(jìn)行修正處理。而在利用輪隙彎沉檢測(cè)法時(shí)，就需要選用杠桿式彎沉儀來(lái)測(cè)定具體數(shù)值，并配合路面彎沉儀、標(biāo)準(zhǔn)車等設(shè)備共同檢測(cè)，表1 為標(biāo)準(zhǔn)車選用的具體參數(shù)信息。

表1 標(biāo)準(zhǔn)車參數(shù)

3.1.2 彎沉儀支點(diǎn)變形修正

利用彎沉儀在檢測(cè)公路路基路面時(shí)，在應(yīng)用對(duì)象上更加傾向于一些水泥混凝土路面或者半剛性基層瀝青路面，并通常會(huì)選用規(guī)格為3.6cm 彎沉儀完成檢測(cè)。但是，在檢測(cè)的過(guò)程中，彎沉儀的支座也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生一定的變形。因此，在回彈彎沉檢測(cè)過(guò)程中，需要檢測(cè)支點(diǎn)是否存在變形問(wèn)題，必要的時(shí)候也可以將其他彎沉儀安裝在該臺(tái)彎沉儀后面。當(dāng)汽車出發(fā)時(shí)，可以同時(shí)讀取2臺(tái)彎沉儀彎沉數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高檢測(cè)結(jié)果的有效性。在對(duì)相同結(jié)構(gòu)層進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，通常需要進(jìn)行5 次測(cè)定，而且要求在不同位置進(jìn)行，取5 次測(cè)定結(jié)果的平均值作為后續(xù)各次測(cè)定的修正值。而在進(jìn)行回彈彎沉檢測(cè)時(shí)，如果選用2.5m 的彎沉儀，則不需要修正會(huì)變形的支點(diǎn)。

3.1.3 計(jì)算結(jié)果及溫度修正

在對(duì)路面測(cè)點(diǎn)回彈彎沉值進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中，一般參考式（1）：

式中：LT是指在路面溫度為T 的情況下，所對(duì)應(yīng)產(chǎn)生回彈彎沉值；L1是指當(dāng)彎沉儀測(cè)頭距離車輪中心最近時(shí)百分表讀數(shù)的最大值；L2是指超出彎沉影響半徑之外，汽車行駛時(shí)百分表的最終讀數(shù)。

其次，如果需要修正彎沉儀支點(diǎn)的變形，此時(shí)，對(duì)路面測(cè)點(diǎn)回彈彎沉值測(cè)定的計(jì)算公式如式（2）：

式中：L3是指當(dāng)彎沉儀測(cè)頭距離車輪中心最近距離時(shí)，對(duì)應(yīng)彎沉讀數(shù)檢驗(yàn)的最大值；L4是指超出彎沉影響半徑之外，汽車行駛時(shí)彎沉儀所對(duì)應(yīng)的最終讀數(shù)。

通常情況下，如果瀝青面層厚度超過(guò)5cm 時(shí)，則需要按照要求對(duì)其進(jìn)行溫度修正，以此提高回彈彎沉檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 落錘式彎沉儀檢測(cè)方法

通常情況下，在落錘式彎沉儀檢測(cè)方法中，其一般是通過(guò)重錘下落相應(yīng)高度后所達(dá)到的沖擊荷載效果，進(jìn)而準(zhǔn)確測(cè)定路基路面產(chǎn)生的瞬時(shí)變形。然而，在這種動(dòng)態(tài)荷載的作用之下，測(cè)量公路路基路面的動(dòng)態(tài)彎沉或者彎沉盆等數(shù)據(jù)，可以用來(lái)計(jì)算屬于公路路基路面的動(dòng)態(tài)彈性模量，并為之后的公路路基路面施工而提供查考數(shù)據(jù)。

3.2.1 準(zhǔn)備工作

為了確保落錘式彎沉儀檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確定，則需要做好以下準(zhǔn)備工作：①結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整重錘質(zhì)量、下落高度，保證沖擊荷載滿足施工要求；②最好在測(cè)試段路基路面的每一個(gè)面表層設(shè)置各測(cè)點(diǎn)，并結(jié)合測(cè)試需求合理確定測(cè)試點(diǎn)的位置和間距。在路基路面檢測(cè)過(guò)程中，需要將測(cè)點(diǎn)設(shè)置在行車車道輪跡帶位置，而且選擇距離傳感器作為測(cè)試定位；③全面檢測(cè)落錘式彎沉儀的應(yīng)用性能以及使用車況，確定在該階段是否可以采用手動(dòng)操作方法，同時(shí)保障每一項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)都可以達(dá)到施工要求；④開(kāi)啟落錘式彎沉儀，并保證其可以正常工作，并將落錘式彎沉儀行駛速度控制在50km/h 內(nèi)；⑤根據(jù)儀器使用要求標(biāo)注位移傳感器，從而使其滿足相關(guān)精度要求。

3.2.2 測(cè)定方法

①在測(cè)定時(shí)，需要先保障測(cè)點(diǎn)和承載板中心位置相互對(duì)應(yīng)，此時(shí)當(dāng)承載板自動(dòng)落下，就可以同步完成彎沉裝置傳感器的全部放下；②此后，打開(kāi)落錘裝置開(kāi)關(guān)，使其可以在瞬間落下，以對(duì)承載板產(chǎn)生相應(yīng)的沖擊力，并通過(guò)提升落錘裝置使其固定到原有位置。此時(shí)，還需要選擇傳感器設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)層表面進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，判斷其表面的變形情況，并把位移信號(hào)記錄在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，進(jìn)而得到公路路面的彎沉盆或者彎沉峰值等圖像。該過(guò)程需要各測(cè)點(diǎn)測(cè)量3 次以上，并去除第一個(gè)測(cè)定值，然后取其他幾次測(cè)定值的平均值；③通過(guò)牽引車將承載板、傳感器提升到一定高度后，轉(zhuǎn)移至下一個(gè)測(cè)點(diǎn)，繼續(xù)重復(fù)①、②步驟。

4 在公路路基路面檢測(cè)中回彈彎?rùn)z測(cè)方法的應(yīng)用效果

4.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要想對(duì)公路的使用情況有個(gè)全面的了解和掌握，就需要在完成規(guī)劃設(shè)計(jì)后按照要求對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行回彈彎沉測(cè)量，其屬于公路建設(shè)階段比較關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。而當(dāng)完成對(duì)公路路基路面的回彈彎沉值計(jì)算之后，還需要相應(yīng)考慮到公路的塑性要求，以保障公路的承載力可以有效達(dá)到路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4.2 施工控制和施工驗(yàn)收

伴隨著公路路基路面施工的進(jìn)行，相應(yīng)的監(jiān)管部門還需要同步做好施工控制、施工驗(yàn)收等工作，保障每個(gè)階段公路工程的施工都符合質(zhì)量要求。通常情況下，施工控制一般是指承包商按照要求對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行定期檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)不滿足相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的工程則要求其返修，這樣既能夠確保公路工程施工整體進(jìn)度和質(zhì)量，而且還可以確保其使用壽命。施工驗(yàn)收一般是指在工程全線竣工后，按照要求對(duì)公路路基路面的整體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，而該過(guò)程中回彈彎沉檢測(cè)是比較常用的檢測(cè)方式，因此需要對(duì)其給予高度重視。

4.3 舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)

如今隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，有效推動(dòng)交通運(yùn)輸行的發(fā)展，而且交通工具的數(shù)量和種類不斷增加，這就對(duì)公路路基路面的強(qiáng)度、剛度和承載能力等指標(biāo)提出較高的要求。目前，隨著使用年限的增加，長(zhǎng)期使用的公路路基路面不能很好地滿足新時(shí)代發(fā)展要求，此時(shí)就需要按照要求做好公路路基路面的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)工作，盡可能翻新舊公路，以此延長(zhǎng)其使用壽命。實(shí)際上，在舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)階段，需要借助回彈彎沉檢測(cè)方法對(duì)修改的程度進(jìn)行檢測(cè)，以便對(duì)舊路補(bǔ)強(qiáng)效果有更加全面的了解和掌握，提高其整體質(zhì)量并延長(zhǎng)使用壽命。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系下，交通運(yùn)輸行業(yè)得到快速發(fā)展。此時(shí)，為了更好地滿足人們?nèi)粘３鲂行枨螅瑒t需要確保公路路基路面的整體質(zhì)量和使用壽命。而在公路路基路面檢測(cè)過(guò)程中，回彈彎沉檢測(cè)方法得到廣泛應(yīng)用，其既可以有效提高檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，而且還可以確保道路運(yùn)行的安全性、有效性，延長(zhǎng)其使用壽命。