市政道路回彈彎沉檢測技術(shù)的應(yīng)用

杜慧娟

安徽省建院工程質(zhì)量檢測有限公司 安徽 合肥 230000

引言

在我國交通道路發(fā)展的階段，道路作為交通網(wǎng)絡(luò)非常重要的組成部分，在日常運營階段受到外部環(huán)境因素，車輛行駛因素的影響，就會給道路的路基路面等結(jié)構(gòu)造成一定的影響，使得道路路面出現(xiàn)損壞破損等情況不利于車輛的安全通行。所以在道路日常維護過程當(dāng)中，需要做好道路的使用情況檢查，以便于給道路的正常運營奠定良好基礎(chǔ)。在道路工程檢測的過程回彈彎沉檢測技術(shù)具備檢測效率高、結(jié)果顯示快等特點得到了廣泛的應(yīng)用，可以對市政道路檢測工程奠定良好基礎(chǔ)。

1 回彈彎沉檢測技術(shù)基本概述

1.1 回彈彎沉概念

在對路基面施加較高用力后，一定程度上會導(dǎo)致其進行豎向變形位移。當(dāng)應(yīng)力減輕或去除后，路面產(chǎn)生的變形位移會得到一定的恢復(fù)，此時的數(shù)值即為回彈彎沉值。該指標(biāo)可以反映出路基面的剛度和強度。若指標(biāo)越高說明路面塑性形變越高，則剛度越小，抗疲勞性弱，不適合進行路面的使用。反之若指標(biāo)越低，說明路面塑性形變越低，則剛度越大，抗疲勞性較強，可承載較大應(yīng)力，那么將適合路面的使用。在現(xiàn)代瀝青道路建設(shè)中，回彈彎沉值被作為其中一項路基剛度的評判標(biāo)準(zhǔn)。其能夠體現(xiàn)出道路設(shè)計是否合理，還能夠指導(dǎo)施工活動的進行。該指標(biāo)可以恰當(dāng)?shù)胤磻?yīng)路面的剛度和強度以及路面使用情況。若該指標(biāo)降低，那么路面出現(xiàn)變形的概率也會降低，能夠承受更高的外部應(yīng)力，承載更多車輛；相反，若數(shù)值增長，說明路面變形概率會增大，那么路面的承載力會減弱，承載的車輛將減少[1]。

1.2 回彈彎沉檢測的原則

路面回彈彎沉檢測技術(shù)是現(xiàn)代工程領(lǐng)域技術(shù)中的一種，其中最常見的是一種靜態(tài)檢測方法——貝克曼梁法，此項技術(shù)較為成熟，并且檢測結(jié)果較精確，因此在道路工程中被廣泛應(yīng)用。此外，在應(yīng)用該方法時要遵循以下方面原則：①質(zhì)量優(yōu)先原則，檢測時要把工程質(zhì)量放在第一位，并且根據(jù)工程的要求來完成檢測，及時進行調(diào)整從而得到最佳方案，使路面強度和剛度得到保障。②規(guī)范化原則，在檢測過程中，相關(guān)人員要仔細(xì)閱讀規(guī)定內(nèi)容并嚴(yán)格遵守，保障數(shù)據(jù)的真實性，更加準(zhǔn)確地反映出道路的情況。③科學(xué)管理原則。在技術(shù)檢測過程中，要安排相關(guān)工作人員進行監(jiān)督管理，如果發(fā)現(xiàn)了檢測中出現(xiàn)的問題要及時進行糾正，使檢測結(jié)果合理化，獲取更精確的數(shù)據(jù)[2]。

1.3 適用范圍

貝克曼梁法適用于下面4個方面：①測量道路的路基面回彈彎沉值，并以此評估道路承載力，支持路面設(shè)計。②回彈彎沉值還可以作為判斷工程在竣工驗收階段是否能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)之一。③在道路養(yǎng)護中，通過測量路面回彈彎沉值，為道路制定最佳養(yǎng)護方案，已達(dá)到最好的養(yǎng)護效果。④對回彈彎沉值檢測時控制好溫度，溫度在20°左右，道路厚度最少為5cm，并且為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果可以對彎沉值進行溫度調(diào)整，使其符合合理溫度區(qū)間。

2 回彈彎沉檢測流程

2.1 檢測工具

在測試時需要用到一些工具，具體如下：①測試車，分為雙軸、后軸雙側(cè)4輪載重車，依據(jù)檢測要求，分別注意軸荷載、輪胎規(guī)格以及氣壓，選擇合適的測試車。一般情況下，高速道路和一、二級道路建設(shè)采取標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的載重車，而其他類型則有所不同，通常選擇標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-60的載重車。②彎沉儀，通常由三部分組成，分別為：a.貝克曼梁，為鋁合金材質(zhì)，內(nèi)裝有一定水準(zhǔn)泡，前置在路面，后置連接百分表，所占長度比例不同。b.百分表，主要用來顯示測量數(shù)值。c.框架，主要用于固定其他兩個結(jié)構(gòu)。可以依據(jù)不同的長度將其劃分兩個不同類型。一為梁長3.6m，依據(jù)比例，前臂長2.4m，后臂長1.2m。第二種為梁長5.4m，依據(jù)比例前臂長3.6m，后壁1.8m，為加長型。一般來說選擇第一種彎沉儀，第二種的彎沉儀主要應(yīng)用在半剛性基層瀝青路面。③溫度計，主要用在測量路面溫度或控制路面溫度，分度在1℃以內(nèi)。④除了上述幾種之外，還需要其他的工具，例如指揮旗，用來指揮現(xiàn)場。或白油漆，可以刻畫記號。或皮尺，可以測量路面長度和寬度。前期準(zhǔn)備工作為了確保后續(xù)流程能夠按照要求正常進行，需要保證下面工作做到位[3]。

2.2 前期準(zhǔn)備工作

為了確保后續(xù)流程能夠按照要求正常進行，需要保證下面工作做到位。

2.2.1 對于測試車，需要保證其剎車系統(tǒng)以及輪胎符合要求，如果出現(xiàn)不符合要求的情況，那么就需要將不符合要求的測試車按照相關(guān)的規(guī)定進行處理，確保每一個方面都符合要求。

2.2.2 在車槽部位加裝集料，并且加裝之后對其進行稱量，并且適當(dāng)調(diào)整集料的重量，當(dāng)其符合標(biāo)準(zhǔn)時，方可結(jié)束實驗。

2.2.3 對于輪胎接地測量。在路面上的汽車，需要使得其進行接地面積的測試。測試的方法是在輪胎的下方放置復(fù)寫紙，并且緩緩將汽車放下，這時紙上會出現(xiàn)痕跡，最終根據(jù)復(fù)寫紙上的面積來計算輪胎的接地面積。

2.2.4 對于彎沉儀進行相應(yīng)的檢查，確保其符合要求。

2.2.5 獲取測驗地點的各種信息，并且將這些信息加以處理。

2.2.6 收集施工時路面的材料，確保實驗進行的更加全方位。

2.3 檢測步驟

回彈測試是進行測試的主要步驟，并且其也可以細(xì)分為以下四點。①首先需要確定每一個測試點，并且在測試點之上要加以標(biāo)記。②進行實驗室需要將車的位置調(diào)整到合理的區(qū)間方位。③對于彎沉儀來說，需要將其插入后輪的間隙之中，并且需要確保其不與車輪接觸，如果出現(xiàn)偏移的問題，需要將測試點進行調(diào)整，使其調(diào)整到“0”方位，并且在整個實驗過程中要保證“0”方位貫穿始終。④當(dāng)駕駛員在進行實驗的過程中，需要其進行實時的監(jiān)測，并且對于路面來說，汽車在上面運動勢必會使得路面出現(xiàn)或多或少的形變，并且一旦出現(xiàn)形變，就可以通過特定的儀器進行監(jiān)測，并且當(dāng)表針不變化時，將示數(shù)記錄下來，如果指針出現(xiàn)偏移并且偏移的部位很大，那么就需要對駕駛員下達(dá)停止實驗的口令，當(dāng)表針停止不動，再次記錄示數(shù)，并且在整個實驗過程中需要使其保持低速行進[4]，檢測現(xiàn)場見圖1。

圖1 檢測現(xiàn)場

圖2 彎沉值檢測

2.4 彎沉儀的支點變形與修整

對于基層路面的監(jiān)測，需要使用到彎沉儀，因為它可以很靈敏地測出路面的變形問題，并且其也十分精準(zhǔn)，在進行測量的過程中需要進行測量。在進行支點的固定時，需要相應(yīng)的進行調(diào)整，并且在調(diào)整之后需要在每個測量點都進行測量，計算出平均值之后需要將測量結(jié)果進行調(diào)整，如果測量出來的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符，那么就無須后續(xù)的修正操作，并且一旦出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果與實際測量結(jié)果出入很大，那么就需要進行修正，并且修正時期也有特定的公式可以對測量結(jié)果進行修正，下面就是對于修正的計算公式：

其中，Is的值就是測量值，每一個字母都對應(yīng)測量到的數(shù)值，p就是最常見的對于壓強的表示，上述的每一項測量出來的數(shù)據(jù)在這個公式中都有所體現(xiàn)，根據(jù)這個公式即可一一進行對應(yīng)。

2.5 結(jié)果計算與溫度修整

推導(dǎo)出來測量值需要進行修正，如果測量時所遇到的測量的環(huán)境和預(yù)定的環(huán)境出入很大，那么就需要按照相應(yīng)的公式來對所得數(shù)據(jù)進行修正，這樣才能將整個測量得到的結(jié)果與預(yù)定的結(jié)果匹配起來，將整個測量結(jié)果的準(zhǔn)確性提高，所得數(shù)據(jù)也更可靠。

2.6 結(jié)果評定

當(dāng)測量結(jié)束之后，需要對一些出入很大的數(shù)據(jù)進行提出，并且在測量之前需要設(shè)定合理的區(qū)間界限，一旦發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)超出預(yù)定界限，那么就意味著數(shù)據(jù)進行修正已經(jīng)沒有意義了，那就需要將其舍棄，并且在使用彎沉儀來對整個系統(tǒng)進行測量時，需要選取一個實驗組一個對照組，這樣才能凸顯出整個實驗的價值所在，并且需要對這些數(shù)據(jù)進行單獨記錄，當(dāng)二者都符合要求時，這才意味著整個實驗結(jié)果符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。另外，在進行實驗時，為了避免其他因素對于實驗的干擾，需要相關(guān)的人員來進行對于所得數(shù)據(jù)的修正[5]。

3 回彈彎沉檢測時的注意事項

對于回彈檢測，為了確保整個實驗流程以及得到的實驗結(jié)果的精確度，下面幾個方面需要著重注意。首先就是對于數(shù)據(jù)的符合標(biāo)準(zhǔn)，每一個實驗在開始之前都會按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來進行，并且對于相關(guān)的測量數(shù)據(jù)，在進行記錄之后需要對其進行相應(yīng)的復(fù)核以及對于實驗數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)，這樣做的目的是為了確保整個實驗過程中避免出現(xiàn)誤差較大的結(jié)果，并且也可以避免很多因素對于實驗結(jié)果的影響。其次，對于溫度這個外界環(huán)境因素的設(shè)定，需要將整個儀器置于比較低的一個環(huán)境，這樣在進行數(shù)據(jù)的符合時，也能夠比較合理地得出一個數(shù)據(jù)，并且得到的數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)相差的范圍不大，在最終進行數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)時，也能夠根據(jù)實際環(huán)境條件對其進行相應(yīng)的調(diào)整，確保整個數(shù)據(jù)是符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。最后，需要根據(jù)實際的工程條件，按照相應(yīng)的操作對于整個數(shù)據(jù)測量環(huán)境進行相應(yīng)數(shù)據(jù)的設(shè)定和調(diào)整，在整個數(shù)據(jù)的設(shè)定中，需要確保數(shù)據(jù)的誤差在0.5°的范圍之內(nèi)，并且在進行溫度的校準(zhǔn)時，需要將整個溫度檢測關(guān)閉，保證實驗變量的單一，確保實驗?zāi)軌蛘＿M行。

4 結(jié)束語

在進行道路的路面基底的建設(shè)時期，需要使用到的數(shù)據(jù)測量方式是貝克曼梁法，在進行測量時，需要結(jié)合實際的環(huán)境，對于整個路面、實驗之中的溫度來進行相應(yīng)的調(diào)整，并且需要保證整個路面的強度符合實際工程的需要，在進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)測量時，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進行檢測，并且如果實驗中所獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，那么就需要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來對其進行復(fù)核以及修正，確保其符合實驗既定要求。