公路路基路面回彈彎沉檢測技術應用

張 辛

（三門峽路德路橋工程檢測有限公司，河南 三門峽 472000）

1 回彈彎沉檢測的影響因素

一定荷載作用下，路基路面產生的垂直變形，待荷載卸除后，即可恢復的那部分變形則被稱為回彈彎沉。回彈彎沉量是路基路面結構整體強度、剛度的真實反映，同時，回彈彎沉量還和路面使用性能和健康狀態息息相關。一般情況下，隨著回彈彎沉值的不斷增加，路面結構塑性變形也會隨之增大，但是路面剛度、抗疲勞性能將越來越差，甚至不能滿足重載交通需求。在具體實踐中，影響回彈彎沉值的因素較多，主要為彎沉標準、溫度和人員因素等。

1）彎沉標準。隨著時代的進步，科學技術水平不斷提升，越來越多先進的技術、工藝、設備不斷用于公路工程回彈彎沉檢測當中，這些新技術的應用，在給回彈彎沉檢測帶來了諸多便利的同時，還引發了新的問題，如檢測內容及范圍越來越廣，如汽車軸重、氣壓等，因此，在新的檢測環境中應將汽車的性能考慮在內，從而保證檢測 精度。

2）溫度。回彈彎沉檢測中，溫度系數影響較大，在整個檢測中，必須根據實際情況適當調整，從而提高檢測值的準確性。

3）人員因素。誤差往往來源于人為操作失誤，若檢測人員專業素質不高或責任心不強，均會影響檢測效率和質量。

4）路基含水量。路基含水量的多少將對土質結構造成很大影響。為保證路面每個結構層壓實度滿足要求，必須對各結構層進行處理，并做好壓實工作。只有這樣才能保證彎沉值滿足設計規定。若彎沉值在規定值以上，則需及時采取排水、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，盡可能采用高強度的填料，例如碎石黏土混合料等。同時，還要再次對路基進行補充壓實，從而有效提升路基強度。若仍無法達到彎沉值規定，則需及時翻曬處理，或更換填料。

2 公路路基路面檢測中回彈彎沉檢測方法

1）檢測準備。對路基路面回彈彎沉進行檢測主要目的在于對公路整體承載能力加以科學評定，為路面結構設計應用提供依據。20℃路表溫度為瀝青路面彎沉的標準，在檢測其他溫度時，如瀝青路面厚度在5cm以上，需修正問題。通常選取杠桿式彎沉儀進行輪隙彎沉檢測，其他工具為標準車、路面彎沉儀等。

2）彎沉儀支點變形修正。在檢測半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面彎沉時可選取3.6cm彎沉儀，此時變形問題往往會出現在彎沉儀支座位置，基于此，在檢測過程中需對支點變形問題是否存在進行檢驗，也可在該臺彎沉儀后面安裝其他彎沉儀。汽車出發后，可對2臺彎沉儀彎沉讀數同一時間檢測出來。測定相同結構層，一般需進行5次測定，且位置不能相同，以此進行平均值求取，可選取該值作為此后各次測定的修正值。如彎沉儀長度為2,5m的情況下，在檢測過程中無需支點變形修正。

3）計算結果及溫度修正。首先，按照公式（1）計算路面測點回彈彎沉值：

其中，路面溫度T狀態下的回彈彎沉值可通過LT表示；車輪中心與彎沉儀測頭相近時百分表讀數最大值可由L1表示；汽車行駛距離在彎沉影響半徑以外時百分表終讀數可由L2表示。

其次，如需實施彎沉儀支點變形修正，可根據公式（2）計算路面測點回彈彎沉值：

其中，車輪中心與彎沉儀測頭相近時測定用彎沉讀數最大值可由L1表示；汽車行駛距離在彎沉影響半徑以外時測定用彎沉儀最終讀數可由L2表示；車輪中心與彎沉儀測頭相近時檢驗用彎沉讀數最大值可由L3表示；汽車行駛距離在彎沉影響半徑以外時檢驗用彎沉儀最終讀數可由L4表示。

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

再次，瀝青路面在瀝青面層厚度為5cm以上時，回彈彎沉值需實施溫度修正，因此可根據以下流程進行溫度修正及計算回彈彎沉。

3 案例分析

公路工程回彈彎沉檢測中，基于標準軸載BZZ-100垂直作用，輪胎間隙中將產生垂直于路基路面的回彈變形值。在指定荷載作用下，產生的回彈變形量也會有所不同，通過貝克曼梁式彎沉儀可獲取回彈彎沉值。在檢測過程中，一般可在路面車輪行駛輪跡線上設測點，并作明確標記。為保證檢測準確性，檢測車輛后輪需和測點之間保持一定安全距離，為30～50mm之間。測定前，調整貝克曼梁指針式讀取設備，設置為“0”。在檢測時，不僅可以進行單側測定，還可以同時進行雙側測定。為驗證貝克曼梁法在公路工程回彈彎沉檢測中的應用效果，決定以某二級公路路基路面結構檢測為例進行分析。

第一，根據現行規范要求，明確彎沉計算控制值為80×10-2mm，保證檢測標段內的所有彎沉值均在該控制值以內。

第二，選擇具有代表性的路段為試驗段，長度為500m，起訖樁號為K0+000～K0+500。

第三，試驗檢測前，需對標準車的車況、剎車性能等進行詳細檢查，保證在檢測過程中不會出現故障。同時，保證輪胎內胎滿足相關規定的充氣壓力。

第四，根據檢測規定，采用5.4m長貝克曼梁彎沉測定儀，為避免彎沉值修正環節，可根據現行規范，在試驗段布設測點及合理控制測點間距，可將測點設于路面行車車道的輪跡帶上，并用粉筆等標注。同時，還可通過手指輕輕叩打的方式，來檢驗彎沉測定儀百分表檢測的靈敏度。

第五，據實地勘察可知，本路段路基結構存在2大區域，即填方段和挖方段，因此，檢測時，可同時采用兩臺彎沉測定儀進行一起檢測，108.78KN為試驗車輛后軸標準軸重。在汽車后輪間的縫隙內插入彎沉測定儀，保持相同汽車方向，梁臂不允許碰觸輪胎。此外，還要將彎沉儀測頭放置在測點上，并在彎沉測定儀的測定桿上安裝百分表，并將百分表上的初始數據記錄下來，按照要求，本工程采用雙側測定。本工程檢測時，時間為夏季白天，因此，可按照26℃為環境溫度進行測試分析。

第六，按照指定路線，指揮汽車緩慢、勻速前行，隨路面變形，百分表的讀數將不斷變化，表針反向回轉，汽車行駛范圍超過彎沉影響半徑之后，需及時停車。當表針回轉穩定時便可在此讀取百分表上的數據，一般情況下，可在4.5～5.0km/h之間控制汽車前進速度。

第七，按照相關彎沉值計算方法，獲取雙側彎沉值，可得結果為雙側彎沉值范圍在61.2×10-2～79.3×10-2mm，均小于彎沉計算控制值為80×10-2mm，表明公路整體承載能力良好，當前可滿足正常通行 需求。

4 結束語

綜上所述，在公路工程結構使用性能檢測中，通常采用回彈彎沉值來反映路基路面的承載力情況，回彈彎沉值越大，則表明路基路面的承載能力越小，兩者為反比。在路基路面回彈彎沉檢測過程中貝克曼梁法應用最多，其特點為精度高、易于操作、方法簡單，因此，采用貝克曼梁法進行公路工程回彈彎沉檢測研究具有重要的意義。