路基彎沉檢測標準探討

2015-10-21 17:19:53李文軒

建筑工程技術與設計 2015年6期

李文軒

摘要：文本針對現有路基彎沉檢測中方法的不足，提出公路路基彎沉檢測的一種方法和標準，為以后路基彎沉檢測提供一定的依據。

關鍵詞：公路路基，彎沉檢測，檢測指標

我國現行的柔性路面設計規范是以設計彎沉為控制指標，但在施工規范中則采用壓實度作為驗收控制指標，而將彎沉檢驗作為參考值。在實際操作中：壓實度表示某一有限厚度的路面結構層經碾壓后的相對密實程度；彎沉表示被測路面結構層以下的部分在汽車標準軸載作用下產生的總位移。兩者均可反映路基、路面的碾壓質量，但在理論上卻沒有關聯。彎沉檢驗在實施過程中也比壓實度檢驗更為方便、快捷，故許多工程監理方很愿意采用“雙控指標”（即控制壓實度和彎沉）來掌握路基、路面的碾壓質量。然而大量的施工實踐告訴我們：經碾壓后的路基、路面在通過彎沉檢驗時遠比通過壓實度檢驗容易得多。

1、現象的原因分析

柔性路面結構體系比較復雜，試圖建立一個精確的、通用的路面結構設計數學模型幾乎是不可能的，因此現在采用的路面設計理論是經過某些假定、簡化過程的半理論、半經驗的設計方法。此外，雖然路面計算公式中沒有明確給出安全系數，但數學公式在推導過程中的假定、簡化以及經驗資料的分析取值都是偏安全考慮的。但從設計角度來說是可靠和安全的計算方法（包括采用的設計參數），若照搬來計算施工檢驗彎沉卻不可靠。例如確定土基回彈模量的大?。簩τ谠O計而言取小一些計算出的路面結構偏厚、偏安全，這是合理的，但較小的回彈模計算出的彎沉值偏大，若以此彎沉作為施工檢驗指標無疑是在人為降低路基的強度指標，與真實情況不符。但如果適當加大路基、路面的回彈模量值再重新計算檢驗彎沉，則顯然當計算至路表頂面彎沉時必然與原設計容許彎沉值不符，這與設計又產生了矛盾。由此可見，套用路基、路面設計計算公式（或參數）來計算路基、路面各層次的施工檢驗彎沉是不妥當的。問題的關鍵在于：設計容許彎沉和施工檢驗彎沉的計算方法（包括參數）不能互相混淆，設計采用的計算公式或取用的參數對于設計而言是安全的，而對于施工檢驗彎沉來說反而是不可靠的。

2、路基施工檢驗彎沉的確定

施工檢驗彎沉雖在施工驗收規范中未列入主要驗收項目，但由于它簡便易行仍受到監理和施工技術人員的歡迎。因此有必要進行彎沉檢測指標的研究。

（1）彎沉與模量的相關關系分析

用公路路面基層施工技術規范給出的經驗公式確定的彎沉檢測標準值偏大，用來驗收是不安全的，這說明，規范公式的應用范圍有其局限性。建立回歸方程的作用是由預測，使對應于彎沉標準值的預測值、以一定的保證率達到設計要求，即控制的是，因此，應為自變量，，為因變量，建立形如的回歸方程，該方程是通過方程回歸方程和土基回彈模量的劃分等級，可確定彎沉檢測標準值。推薦土基的施工彎沉驗收標準如表1所示。

（2）運用動模量計算彎沉

由于國際上缺少動模量與彎沉的關系式，暫且利用靜態公式。參考相關文獻[1]，[2]給出了輪隙彎沉反算土基模量的公式：

（2.21）

《公路路面基層施工技術規范》則給出了確定回彈彎沉檢測標準的經驗公式：

（2.22）

利用面層FWD彎沉反算的土基模量乘以0.33作為設計模量，將此結果代入式（2.21）和（2.22）計算彎沉，其結果見表2。

表2 反算彎沉與實測靜彎沉對比

統計結果動模量反算動彎沉值

式（2.22）靜模量反算設計彎沉實測靜彎沉

從上表可以看出，當采用動態設計模量時，利用公式（2.21）算出的彎沉和實測靜彎沉結果基本一致，利用式（2.21）算出的彎沉較實測靜彎沉稍大，約為靜彎沉的1.51倍；當采用靜模量時，利用式（2.21）算出的動彎沉較反算的設計靜彎沉稍小，約為設計彎沉的1.35倍。

所以：

（1）可采用動彈性設計模量，將彈性半空間體公式（即式2.21）計算出的彎沉作為路基靜彎沉檢測標準；