公路路基路面檢測中回彈彎沉檢測方法的應用研究

楊 露

(貴州省銅仁桃源公路檢測有限責任公司，貴州 銅仁 554300)

在公路工程中，路基路面回彈彎沉是指路基路面受規(guī)定荷載持續(xù)作用后發(fā)生垂直變形，而在卸載之后可以恢復正常的變形，這一指標除了能反映出結構強度與剛度，還和路面實際使用狀態(tài)有著密切的聯系，如果回彈彎沉值較大，則說明結構剛度較差，抵抗疲勞的性能也較差，無法承受重交通；相反，如果回彈彎沉值較小，則說明結構的剛度較好，抵抗疲勞性能強，可良好適應重交通。可用于公路工程路基路面回彈彎沉檢測的方法有很多，但現階段仍然以貝克曼梁法為主，它也是當前的標準檢測方法，具有檢測結果真實、準確的優(yōu)勢特點。

1 貝克曼梁法適用范圍

貝克曼梁法是現階段標準的路基路面回彈彎沉檢測方法，其適用范圍為。

(1)貝克曼梁法可對各類路基路面進行回彈彎沉檢測，根據回彈彎沉檢測結果能評定路基路面的承載能力，也可為結構設計提供參考依據。

(2)可對路基和柔性路面結構回彈彎沉值進行測定，為工程的交工和竣工驗收提供參考依據。

(3)采用該方法測定得出的回彈彎沉能為養(yǎng)管部門提供參考依據，保證養(yǎng)護維修的針對性和有效性。

2 檢測儀器和材料

2.1 測試車

高速公路、一級公路和二級公路宜使用BZZ-100型測試車，其它宜采用BZZ-60型測試車。其中，BZZ-100型測試車的后軸標準軸載為100±1 KN，一側雙輪荷載為50±0.5 KN，輪胎沖氣壓力為0.7±0.05 MPa，單輪傳壓面當量圓直徑為21.3±0.5 cm，輪隙寬度可滿足側頭進行自由測試的要求；BZZ-60型測試車的后軸標準軸載為60±1 KN，一側雙輪荷載為30±0.5 KN，輪胎沖氣壓力為0.5±0.05 MPa，單輪傳壓面當量圓直徑為19.5±0.5 cm，輪隙寬度可滿足側頭進行自由測試的要求。

2.2 彎沉儀

彎沉儀主要由三部分組成，分別為貝克曼梁、百分表與表架。其中，貝克曼梁采用鋁合金材質，其前臂與后臂的長度比為2∶1，一般前臂直接和地面相接觸；貝克曼梁主要有兩種長度，即3.6 m(2.4 m+1.2 m)和5.4 m(3.6 m+1.8 m)。如果是對瀝青與混凝土路面實施檢測，則以5.4 m長為宜。

2.3 溫度儀

通過與路面之間的接觸測定路面溫度，端頭采用平頭式，分度不能超過10 ℃。

2.4 記錄裝置

條件允許時可配置自動記錄裝置，也可使用記錄筆與表格進行記錄。

3 檢測準備

3.1 百分表安放

在日常檢測開始前，對百分表傳感軸進行提拉，以此確定檢查量程中檢測是否靈敏，百分表的數量一般不能少于兩塊。

在讀數之前對彎沉儀進行輕叩，以確定百分表的指針是否歸零。

3.2 彎沉車配重

(1)裝配鐵塊

在條件允許的情況可進行加工預制，裝配鐵塊要做到便于裝載和運輸，且不會受到天氣因素的影響。

(2)裝載集料

在檢測開始前，需對后軸總質量實施稱量，并根據稱量的結果對重量進行調整，直到滿足軸重的要求。左右側的重量應保持均衡，如果在檢測過程中遇雨，需采用苫布覆蓋，若沒有苫布，則需要在雨停之后復檢。

3.3 輪胎接地面積

在光滑且平整的路面利用千斤頂把汽車的后軸平穩(wěn)頂起，然后在輪胎的正下方鋪上方格復寫紙，鋪好后將千斤頂落下，使方格紙印上汽車輪胎印，取回方格紙對輪胎的接地面積進行測算，結果精確到0.1 m2。

3.4 輪壓測定

在每次檢測開始前都要使用壓力表準確檢測輪壓，同時以檢測結果為依據進行適當的調整，如果輪壓發(fā)生較大的變化，將會使輪胎的接地面積改變，影響檢測結果。

4 檢測步驟

在待檢測的部位將彎沉車停好、停穩(wěn)；

按照檢測要求將貝克曼梁放好；

將支架放穩(wěn)定，并對百分表進行調整；

啟動測試車，前進速度按5 km/h控制，起車必須保持平穩(wěn)，否則會產生很大的干擾；

讀取檢測結果，并記錄結果。

5 修正系數

5.1 配重與當量直徑

檢測時某些路段可能沒有地中衡，而彎沉車需要反復使用，可在有地中衡處實施稱重，若重量偏差超出允許的范圍，則可采用下列公式進行修正

LR/LRi=(P/Pi)0.86=d1.5/di1.5

(1)

5.2 溫度修正

瀝青面層的厚度超過5 cm，同時路面溫度不在20±2 ℃以內時，需進行溫度修正，目前主要有兩種方法，即查圖法和經驗計算法，計算公式為

l=lr*K

(2)

式中，K表示溫度修正系數，確定方法為查圖與經驗法。

在測定工程中，對于瀝青面層，其平均溫度可以采用以下公式計算確定

T=a+bT0

(3)

式中，T表示測定過程中面層結構的平均溫度，單位：℃；a、b均為系數，其中，a=-2.65+0.52 h，b=0.62-0.008 h；T0表示測定過程中面層平均溫度和前5 h氣溫的平均值之和，單位：℃；h表示面層結構厚度，單位：cm。

5.3 支點變形修正

如果采用3.6 m長彎沉儀檢測瀝青和混凝土路面，則會使支座處產生一定程度的變形，基于此，檢測過程中需要對支點進行檢驗，以確定是否發(fā)生變形。檢測時，需要在檢測用彎沉儀之后放置另一個彎沉儀，并將它的測點設置在檢測用彎沉儀的支點旁邊。在汽車啟動以后，對兩個彎沉儀實際讀數進行測定，若檢測用彎沉儀正常顯示讀數，則需要對變形修正進行記錄。如果是在相同的結構層面上進行檢測，則可以在不同位置連續(xù)檢測五次，然后求取平均值，之后每一次檢測都將其作為修正值。

5.4 季節(jié)修正

根據檢測時季節(jié)和自然區(qū)劃位置及結構類型等通過查表完成。

6 彎沉值評定與注意事項

6.1 彎沉值評定

彎沉值的評定采用以下公式進行

(4)

6.2 注意事項

在實際的彎沉檢測過程中，應注意以下事項。

(1)如果檢測時發(fā)現彎沉特異值，應將其舍去，并重新進行計算，同時要對部分不滿足要求的點做針對性處理。

(2)當采用兩臺彎沉儀進行同時檢測時，需要做到獨立計算，如果使用左右平均值，將會對最終的檢測結果造成影響。

(3)做好彎沉修正，包括溫度、季節(jié)、溫度和軸載。

7 結束語

綜上所述，在公路工程設計施工與檢查驗收過程中，需要對路基路面的回彈彎沉進行檢測，在沒有特殊要求的情況下，宜采用貝克曼梁法進行檢測。在實際的檢測過程中，應注意規(guī)范操作和各項修正工作，以此保證檢測結果的真實性和準確性，為設計施工及驗收等提供可靠參考依據。