輪內側測點在路基貝克曼梁彎沉測試中的應用

梁　斌

(山西省交通科學研究院，山西 太原　030006)

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輪內側測點在路基貝克曼梁彎沉測試中的應用

梁斌

(山西省交通科學研究院，山西 太原030006)

摘要：基于某在建高速公路路基工程，通過測試、分析單后軸車的輪內側測點和輪隙間測點的貝克曼梁彎沉，發現兩者之間具有良好的相關關系，通過測試輪內側測點的貝克曼梁彎沉，可根據特定公式等效換算為《公路路基路面現場測試規程》(JTG E60-2008)規定的輪隙間測點的彎沉，該方法可為當前路基貝克曼梁彎沉測試提供便利。

關鍵詞：貝克曼梁；彎沉；輪內側；測點

1前言

我國現行規范中路基彎沉測試的標準方法為貝克曼梁(Benkleman Beam)法，該方法是目前彎沉測試中較為常見的方法。采用貝克曼梁法進行路基彎沉測試，其測定彎沉所采用的標準車是非常重要的。我國早期一直規定用解放牌CA-10B型及黃河牌JN-150型作為貝克曼梁彎沉測定的兩個荷載等級的標準車。但隨著汽車工業的發展，這兩種型號的車已相當落后，漸趨滅絕。為此，我國參照國外測試方法，對彎沉測試標準車的規定進行了修訂，取消了對典型車型的規定，進而規定了測試車的參數標準，其中，輪隙寬度以“應滿足能自由插入彎沉儀測頭的測試要求”為準。盡管如此，符合標準車輪隙寬度要求的載重車越來越少，其數量和質量均很難滿足路基工程彎沉測試的需要。

本文基于某在建高速公路路基工程，通過分析輪隙間測點彎沉和輪內側測點彎沉之間的相關性，研究輪內側測點代替輪隙間測點的可能性，為補充優化貝克曼梁法、提高彎沉測試效率提供可能。

2測試方法及測試范圍

(1)測試方法

依據《公路路基路面現場測試規程》(JTG E60-2008)中“T 0951-2008 貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗方法”要求，做好貝克曼梁彎沉測試的準備工作和測試工作。需要特別說明的是，本測試采用左、右雙輪組同時測定，同一斷面共布置4個測點，其中，距輪隙中心前方3～5 cm處2個測點(圖1中1#、2#測點)，距輪內側3～5 cm處2個測點(圖1中3#、4#測點)。

圖1　貝克曼梁彎沉測試測點示意圖

(2)測試范圍

分別對LJ6、LJ9、LJ10、LJ11、LJ12、LJ13及LJ17共7個合同段、21個路段、單幅累計7 111 m的路基進行了彎沉對比測試，具體測試路段見表1。

表1　路基貝克曼梁彎沉測試路段匯總表

3測試數據處理

表2　經“3S法”處理后的代表彎沉數據匯總

續表2

4測試數據對比分析

(1)輪隙間測點與輪內側測點的彎沉測試數據相關性分析

在不區分路基填料類型的情況下，按照彎沉對比分析的常規方法，以x代表輪隙間測點彎沉、y代表輪內側測點彎沉，將輪隙間測點彎沉和輪內側測點彎沉的測試結果繪于圖2中。

由圖2可見，輪隙間測點彎沉與輪內側測點彎沉之間的決定系數(相關系數的平方，即R2)為0.947，說明兩者具有良好的線性相關關系，擬合直線可用式(1)表示。考慮到路基彎沉普遍較大，一般大于30(0.01 mm)，該擬合公式的截距不需強制歸零。

y=0.724x-8.380 (R2=0.947)

(1)

式中：x為輪隙間測點彎沉；y為輪內側測點彎沉。

圖2　輪隙間測點與輪內側測點之間的彎沉關系

(2)不同填料類型對彎沉關系的影響分析

根據依托工程實際情況，本文所涉及到的路基填料類型共有四種：砂礫、二八灰土、素土以及土石混填。由于同一種填料類型可能分屬不同的測試路段，而不同路段具有不同的彎沉標準差，同時鑒于二八灰土、素土、土石混填的路段較少(分別為3段、3段、1段)，為了減少彎沉標準差過大和回歸點數過少對分析結果的不利影響，本文采用彎沉測試單值分析不同填料類型、不同測點的路基彎沉分布規律，不同填料類型的彎沉線性回歸系數見表3。

從表3可知，雖然路基填料類型不同，但是線性回歸系數基本位于0.692～0.736之間；可認為路基材料對線性回歸系數的影響較小，與“不考慮填料類型”的回歸系數相近。

表3　不同填料類型彎沉線性回歸系數

注：不考慮路基填料類型的回歸系數，即式(1)中的線性回歸系數。

5結論

(1)輪隙間測點彎沉與輪內側測點彎沉之間存在良好的線性相關關系；在不考慮路基填料類型的情況下，路基彎沉關系回歸如下：y=0.724x-8.380(R2=0.947)，式中，x為輪隙間測點彎沉、y為輪內側測點彎沉。

(2)路基填料類型對“輪內側測點彎沉與輪隙間測點彎沉之間相關性”的影響較小，即在精度要求不高的情況下，彎沉測試可不考慮路基填料類型的影響。

(3)將輪內側測點作為貝克曼梁彎沉測試測點的方法，能有效解決“標準車”難找的問題，可大幅提高彎沉檢測速度，能廣泛應用于路基質量過程控制、交竣工驗收等方面。

(4)本文彎沉測試所依托的測試路段為單車道7 111 m，樣本數量較少，研究結論具有一定的局限性，還需要在更多的路基段加以驗證。

參考文獻：

[1]交通部公路科學研究院.公路路基路面現場測試規程(JTG E60-2008)[S].北京:人民交通出版社,2008:62-67.

[2]尚慶寬,朱衛東.關于彎沉檢測用車的探討[J].山西建筑, 2010, 36,(16): 261-262.

[3]張超,鄭南翔,王建設.路基路面試驗檢測技術[M].人民交通出版社,2011.

The application of side tire measuring point in the deflection test using benkleman beam

LIANG Bin

(Traffic science research institute of Shanxi Province,Taiyuan,Shanxi 030006,China)

Abstract:Bases on a subgrade project of highway, through the test and analysis of deflection side tire and inside tire, points out that they have a good correlation. Through the test of deflection side tire, according to the specific formula equivalent, it can conversion to deflection inside tire. This method provides convenience for the current deflection test using Benkleman Beam.

Keywords:benkleman Beam;deflection;side tire;measuring point

收稿日期：2015-06-16

作者簡介：梁斌(1983-)，男，山西蒲人，工程師，研究方向：路基路面現場檢測。

中圖分類號：U416.03

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0004-03