路基彎沉檢測濕度影響系數(shù)K1取值探討

唐永闊 柯玉軍 李云

（1.云南建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施投資股份有限公司，云南 昆明 650217；2.中路高科交通檢測檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司，四川 成都 610000）

在公路路基設(shè)計(jì)中，路基力學(xué)性能方面采用檢測路段回彈彎沉值衡量路基的回彈模量，彎沉值是路基驗(yàn)收的重要指標(biāo)之一。在彎沉值實(shí)測和計(jì)算中，應(yīng)充分考慮路段的干濕情況或季節(jié)影響。衡量路段干濕的參數(shù)即濕度影響系數(shù)，曾被稱為季節(jié)影響系數(shù)。在現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范中，濕度影響系數(shù)的大小需根據(jù)當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)取值。

老撾首條高速公路——老撾首都萬象至中國磨憨口岸高速公路萬象至萬榮段（以下簡稱“萬萬高速”）采用中國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。此前，中國部分地區(qū)曾開展過針對不同季節(jié)濕度影響系數(shù)的調(diào)研，而老撾目前還沒有相關(guān)數(shù)據(jù)可供借鑒。

一、路基檢測濕度影響系數(shù)K1問題

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》[1]（JTG F80/1-2017）附錄J規(guī)定，路基、瀝青路面彎沉代表值的上波動界限如式（1）所示。

路基剛度隨濕度增大而下降，使得整個路面體系的結(jié)構(gòu)承載力下降，因此驗(yàn)收彎沉值必須考慮濕度影響，才能合理評定路基工程施工質(zhì)量。

1997版《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]的條文說明，給出了部分地區(qū)的濕度系數(shù)（季節(jié)影響系數(shù)），云南省干燥季節(jié)對應(yīng)的季節(jié)影響系數(shù)取值為1.2～1.6。2017版《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]附錄B.7規(guī)定，計(jì)算彎沉代表值所涉及的濕度影響系數(shù)K1,“根據(jù)實(shí)測彎沉值通過反算得到路基模量值,再對路基模量值進(jìn)行修正得到結(jié)構(gòu)模量值,然后得出測試狀態(tài)下彎沉濕度修正系數(shù)K1,或者根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定”?！豆饭こ藤|(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》[1]附錄J規(guī)定，路基、瀝青路面彎沉代表值上波動界限的計(jì)算公式，濕度影響系數(shù)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。

我國云南省取值建議如上所述；湖南省非不利季節(jié)的季節(jié)影響系數(shù)為1.3～1.6[4]；與老撾氣候、地理位置相近的柬埔寨中部地區(qū)[5]，路基頂面非不利季節(jié)的季節(jié)影響系數(shù)為1.455。

二、老撾氣候特征及對濕度影響系數(shù)K1的影響分析

老撾屬于熱帶季風(fēng)氣候，氣溫高，全年分為旱季（10月～次年4月）和雨季（5月～9月），年平均降雨量約為1900mm，降雨基本集中在雨季，旱季基本沒有降雨，首都萬象市的多年平均降雨、項(xiàng)目建設(shè)期實(shí)際分布情況如圖1所示。

圖1 萬象市多年平均降雨分布情況

經(jīng)查閱天氣記錄，2019年12月～2020年2月，老撾首都萬象市及萬象省的降雨情況為零；2020年3月有8次小雨；4月有8次降雨，為小到中雨；2020年3月開始從旱季向雨季過渡。根據(jù)萬萬高速項(xiàng)目多年氣候特征和施工期氣候?qū)嶋H，降雨分布及濕度影響系數(shù)K1取值建議參如表1所示。

表1 萬象市濕度影響系數(shù)K1取值建議表

三、萬萬高速建設(shè)過程中濕度影響系數(shù)K1的取值實(shí)踐

萬萬高速位于老撾萬象省萬象市，建設(shè)里程109.12km，雙向四車道，參照中國高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求路基頂面回彈彎沉設(shè)計(jì)值為155.3（0.001mm）。項(xiàng)目路基施工轉(zhuǎn)序自2019年11月～2020年5月底，處于老撾的旱季及過渡階段，屬于干燥季節(jié)至中濕季節(jié)。對于2019年11月中旬～2020年3月中旬，濕度影響系數(shù)K1取1.30；2020年3月下旬～5月初，濕度影響系數(shù)K1取1.25，實(shí)測結(jié)果如表2、圖2所示。

表2 實(shí)測彎沉值統(tǒng)計(jì)簡表

圖2 標(biāo)準(zhǔn)差S對彎沉代表值lr的影響

實(shí)測路基彎沉代表值在73.1～117.9之間，均滿足設(shè)計(jì)要求；彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)差較為穩(wěn)定，在13.3～19.4之間，表明施工質(zhì)量的均衡性、穩(wěn)定性較好；標(biāo)準(zhǔn)差變化對彎沉代表值影響明顯。

四、結(jié)語

本文通過分析歷史、現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，參考一些類似地區(qū)的取值經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)分析老撾中部地區(qū)萬萬高速建設(shè)過程中的彎沉值實(shí)際檢測數(shù)據(jù)，給出高速公路建設(shè)中路基彎沉檢測濕度影響系數(shù)K1的取值建議并分析，保證了該項(xiàng)目路基轉(zhuǎn)序驗(yàn)收檢測評定工作的順利開展。

路基彎沉檢測計(jì)算的濕度影響系數(shù)，直接影響彎沉代表值的大小，不同季節(jié)和路基濕度情況取值應(yīng)不相同。為了更合理地取值，建議配合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，注意觀察和記錄當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)，開展不同季節(jié)、材料、工況的對比試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，不斷積累數(shù)據(jù)，為濕度影響系數(shù)K1的合理取值提供更多可靠依據(jù)。