淺析公路工程回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

魏 爭(zhēng) 李夢(mèng)洋

（河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

1 公路工程回彈彎沉檢測(cè)影響因素

一定荷載作用下，路基路面產(chǎn)生的垂直變形，待荷載卸除后，即可恢復(fù)的那部分變形則被稱為回彈彎沉?；貜棌澇亮渴锹坊访娼Y(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、剛度的真實(shí)反映，同時(shí)，回彈彎沉量還和路面使用性能和健康狀態(tài)息息相關(guān)。一般情況下，隨著回彈彎沉值的不斷增加，路面結(jié)構(gòu)塑性變形也會(huì)隨之增大，但是路面剛度、抗疲勞性能將越來(lái)越差，甚至不能滿足重載交通需求。在具體實(shí)踐中，影響回彈彎沉值的因素較多，主要為彎沉標(biāo)準(zhǔn)、溫度和人員因素等。

1）彎沉標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，越來(lái)越多先進(jìn)的技術(shù)、工藝、設(shè)備不斷用于公路工程回彈彎沉檢測(cè)當(dāng)中，這些新技術(shù)的應(yīng)用，在給回彈彎沉檢測(cè)帶來(lái)了諸多便利的同時(shí)，還引發(fā)了新的問(wèn)題，如檢測(cè)內(nèi)容及范圍越來(lái)越廣，如汽車(chē)軸重、氣壓等，因此，在新的檢測(cè)環(huán)境中應(yīng)將汽車(chē)的性能考慮在內(nèi)，從而保證檢測(cè)精度。

2）溫度?；貜棌澇翙z測(cè)中，溫度系數(shù)影響較大，在整個(gè)檢測(cè)中，必須根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，從而提高檢測(cè)值的準(zhǔn)確性。

3）人員因素。誤差往往來(lái)源于人為操作失誤，若檢測(cè)人員專業(yè)素質(zhì)不高或責(zé)任心不強(qiáng)，均會(huì)影響檢測(cè)效率和質(zhì)量。

4）路基含水量。路基含水量的多少將對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)造成很大影響。為保證路面每個(gè)結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度滿足要求，必須對(duì)各結(jié)構(gòu)層進(jìn)行處理，并做好壓實(shí)工作。只有這樣才能保證彎沉值滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。若彎沉值在規(guī)定值以上，則需及時(shí)采取排水、防水方案，快速有效地降低路基含水量。此外，還要合理選用填料，盡可能采用高強(qiáng)度的填料，例如碎石黏土混合料等。同時(shí)，還要再次對(duì)路基進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)，從而有效提升路基強(qiáng)度。若仍無(wú)法達(dá)到彎沉值規(guī)定，則需及時(shí)翻曬處理，或更換填料。

2 公路工程回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

1）檢測(cè)準(zhǔn)備。對(duì)路基路面回彈彎沉進(jìn)行檢測(cè)主要目的在于對(duì)公路整體承載能力加以科學(xué)評(píng)定，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用提供依據(jù)。20℃路表溫度為瀝青路面彎沉的標(biāo)準(zhǔn)，在檢測(cè)其他溫度時(shí)，如瀝青路面厚度在5cm以上，需修正問(wèn)題。通常選取杠桿式彎沉儀進(jìn)行輪隙彎沉檢測(cè)，其他工具為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)、路面彎沉儀等。

2）彎沉儀支點(diǎn)變形修正。在檢測(cè)半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面彎沉?xí)r可選取3.6cm彎沉儀，此時(shí)變形問(wèn)題往往會(huì)出現(xiàn)在彎沉儀支座位置，基于此，在檢測(cè)過(guò)程中需對(duì)支點(diǎn)變形問(wèn)題是否存在進(jìn)行檢驗(yàn)，也可在該臺(tái)彎沉儀后面安裝其他彎沉儀。汽車(chē)出發(fā)后，可對(duì)2臺(tái)彎沉儀彎沉讀數(shù)同一時(shí)間檢測(cè)出來(lái)。測(cè)定相同結(jié)構(gòu)層，一般需進(jìn)行5次測(cè)定，且位置不能相同，以此進(jìn)行平均值求取，可選取該值作為此后各次測(cè)定的修正值。如彎沉儀長(zhǎng)度為2,5m的情況下，在檢測(cè)過(guò)程中無(wú)需支點(diǎn)變形修正。

3）計(jì)算結(jié)果及溫度修正。

首先，按照公式（1）計(jì)算路面測(cè)點(diǎn)回彈彎沉值：

其中，路面溫度T狀態(tài)下的回彈彎沉值可通過(guò)LT表示；車(chē)輪中心與彎沉儀測(cè)頭相近時(shí)百分表讀數(shù)最大值可由L1表示；汽車(chē)行駛距離在彎沉影響半徑以外時(shí)百分表終讀數(shù)可由L2表示。

其次，如需實(shí)施彎沉儀支點(diǎn)變形修正，可根據(jù)公式（2）計(jì)算路面測(cè)點(diǎn)回彈彎沉值：

其中，車(chē)輪中心與彎沉儀測(cè)頭相近時(shí)測(cè)定用彎沉讀數(shù)最大值可由L1表示；汽車(chē)行駛距離在彎沉影響半徑以外時(shí)測(cè)定用彎沉儀最終讀數(shù)可由L2表示；車(chē)輪中心與彎沉儀測(cè)頭相近時(shí)檢驗(yàn)用彎沉讀數(shù)最大值可由L3表示；汽車(chē)行駛距離在彎沉影響半徑以外時(shí)檢驗(yàn)用彎沉儀最終讀數(shù)可由L4表示。

公式（2）通常在變形出現(xiàn)在測(cè)定用彎沉儀支座位置，但變形問(wèn)題不存在于百分表架位置的路面檢測(cè)內(nèi)。

再次，瀝青路面在瀝青面層厚度為5cm以上時(shí)，回彈彎沉值需實(shí)施溫度修正，因此可根據(jù)以下流程進(jìn)行溫度修正及計(jì)算回彈彎沉。

3 案例分析

公路工程回彈彎沉檢測(cè)中，基于標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100垂直作用，輪胎間隙中將產(chǎn)生垂直于路基路面的回彈變形值。在指定荷載作用下，產(chǎn)生的回彈變形量也會(huì)有所不同，通過(guò)貝克曼梁式彎沉儀可獲取回彈彎沉值。在檢測(cè)過(guò)程中，一般可在路面車(chē)輪行駛輪跡線上設(shè)測(cè)點(diǎn)，并做明確標(biāo)記。為保證檢測(cè)準(zhǔn)確性，檢測(cè)車(chē)輛后輪需和測(cè)點(diǎn)之間保持一定安全距離，為30～50mm之間。測(cè)定前，調(diào)整貝克曼梁指針式讀取設(shè)備，設(shè)置為“0”。在檢測(cè)時(shí)，不僅可以進(jìn)行單側(cè)測(cè)定，還可以同時(shí)進(jìn)行雙側(cè)測(cè)定。為驗(yàn)證貝克曼梁法在公路工程回彈彎沉檢測(cè)中的應(yīng)用效果，決定以某二級(jí)公路路基路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)為例進(jìn)行分析。第一，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求，明確彎沉計(jì)算控制值為80×10-2mm，保證檢測(cè)標(biāo)段內(nèi)的所有彎沉值均在該控制值以內(nèi)。第二，選擇具有代表性的路段為試驗(yàn)段，長(zhǎng)度為500m，起訖樁號(hào)為K0+000～K0+500。第三，試驗(yàn)檢測(cè)前，需對(duì)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的車(chē)況、剎車(chē)性能等進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)故障。同時(shí)，保證輪胎內(nèi)胎滿足相關(guān)規(guī)定的充氣壓力。第四，根據(jù)檢測(cè)規(guī)定，采用5.4m長(zhǎng)貝克曼梁彎沉測(cè)定儀，為避免彎沉值修正環(huán)節(jié)，可根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，在試驗(yàn)段布設(shè)測(cè)點(diǎn)及合理控制測(cè)點(diǎn)間距，可將測(cè)點(diǎn)設(shè)于路面行車(chē)車(chē)道的輪跡帶上，并用粉筆等標(biāo)注。同時(shí)，還可通過(guò)手指輕輕叩打的方式，來(lái)檢驗(yàn)彎沉測(cè)定儀百分表檢測(cè)的靈敏度。第五，據(jù)實(shí)地勘察可知，本路段路基結(jié)構(gòu)存在2大區(qū)域，即填方段和挖方段，因此，檢測(cè)時(shí)，可同時(shí)采用兩臺(tái)彎沉測(cè)定儀進(jìn)行一起檢測(cè)，108.78KN為試驗(yàn)車(chē)輛后軸標(biāo)準(zhǔn)軸重。在汽車(chē)后輪間的縫隙內(nèi)插入彎沉測(cè)定儀，保持相同汽車(chē)方向，梁臂不允許碰觸輪胎。此外，還要將彎沉儀測(cè)頭放置在測(cè)點(diǎn)上，并在彎沉測(cè)定儀的測(cè)定桿上安裝百分表，并將百分表上的初始數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，按照要求，本工程采用雙側(cè)測(cè)定。本工程檢測(cè)時(shí)，時(shí)間為夏季白天，因此，可按照26℃為環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)試分析。第六，按照指定路線，指揮汽車(chē)緩慢、勻速前行，隨路面變形，百分表的讀數(shù)將不斷變化，表針?lè)聪蚧剞D(zhuǎn)，汽車(chē)行駛范圍超過(guò)彎沉影響半徑之后，需及時(shí)停車(chē)。當(dāng)表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定時(shí)便可在此讀取百分表上的數(shù)據(jù)，一般情況下，可在4.5～5.0km/h之間控制汽車(chē)前進(jìn)速度。第七，按照相關(guān)彎沉值計(jì)算方法，獲取雙側(cè)彎沉值，可得結(jié)果為雙側(cè)彎沉值范圍在61.2×10-2～79.3×10-2mm，均小于彎沉計(jì)算控制值為80×10-2mm，表明公路整體承載能力良好，當(dāng)前可滿足正常通行需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)公路工程以載重大、安全、舒適等優(yōu)勢(shì)，使道路交通在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)環(huán)境下發(fā)揮著重要的作用。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為滿足道路交通運(yùn)輸需求，必須重視公路路基路面質(zhì)量控制問(wèn)題?；貜棌澇翙z測(cè)技術(shù)在公路質(zhì)量控制施工中的應(yīng)用，可有效提升公路工程整體承載力、耐久性，且將大大提升車(chē)輛運(yùn)行安全性、舒適度。為此，必須深入分析路基路面檢測(cè)原理、方法，規(guī)范檢測(cè)工藝，提高檢測(cè)技術(shù)水平，只有這樣才能提高工程質(zhì)量，才能確保道路運(yùn)行通暢。