輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)在路基貝克曼梁彎沉測試中的應(yīng)用

梁　斌

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原　030006)

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輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)在路基貝克曼梁彎沉測試中的應(yīng)用

梁斌

(山西省交通科學(xué)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(nèi)側(cè)測點(diǎn)和輪隙間測點(diǎn)的貝克曼梁彎沉，發(fā)現(xiàn)兩者之間具有良好的相關(guān)關(guān)系，通過測試輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)的貝克曼梁彎沉，可根據(jù)特定公式等效換算為《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)規(guī)定的輪隙間測點(diǎn)的彎沉，該方法可為當(dāng)前路基貝克曼梁彎沉測試提供便利。

關(guān)鍵詞：貝克曼梁；彎沉；輪內(nèi)側(cè)；測點(diǎn)

1前言

我國現(xiàn)行規(guī)范中路基彎沉測試的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行路基彎沉測試，其測定彎沉所采用的標(biāo)準(zhǔn)車是非常重要的。我國早期一直規(guī)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(gè)荷載等級的標(biāo)準(zhǔn)車。但隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，這兩種型號的車已相當(dāng)落后，漸趨滅絕。為此，我國參照國外測試方法，對彎沉測試標(biāo)準(zhǔn)車的規(guī)定進(jìn)行了修訂，取消了對典型車型的規(guī)定，進(jìn)而規(guī)定了測試車的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中，輪隙寬度以“應(yīng)滿足能自由插入彎沉儀測頭的測試要求”為準(zhǔn)。盡管如此，符合標(biāo)準(zhǔn)車輪隙寬度要求的載重車越來越少，其數(shù)量和質(zhì)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(diǎn)彎沉和輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉之間的相關(guān)性，研究輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)代替輪隙間測點(diǎn)的可能性，為補(bǔ)充優(yōu)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(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)中“T 0951-2008 貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗(yàn)方法”要求，做好貝克曼梁彎沉測試的準(zhǔn)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(shí)測定，同一斷面共布置4個(gè)測點(diǎn)，其中，距輪隙中心前方3～5 cm處2個(gè)測點(diǎn)(圖1中1#、2#測點(diǎn))，距輪內(nèi)側(cè)3～5 cm處2個(gè)測點(diǎn)(圖1中3#、4#測點(diǎn))。

圖1　貝克曼梁彎沉測試測點(diǎn)示意圖

(2)測試范圍

分別對LJ6、LJ9、LJ10、LJ11、LJ12、LJ13及LJ17共7個(gè)合同段、21個(gè)路段、單幅累計(jì)7 111 m的路基進(jìn)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(shù)據(jù)處理

表2　經(jīng)“3S法”處理后的代表彎沉數(shù)據(jù)匯總

續(xù)表2

4測試數(shù)據(jù)對比分析

(1)輪隙間測點(diǎn)與輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)的彎沉測試數(shù)據(jù)相關(guān)性分析

在不區(qū)分路基填料類型的情況下，按照彎沉對比分析的常規(guī)方法，以x代表輪隙間測點(diǎn)彎沉、y代表輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉，將輪隙間測點(diǎn)彎沉和輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉的測試結(jié)果繪于圖2中。

由圖2可見，輪隙間測點(diǎn)彎沉與輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉之間的決定系數(shù)(相關(guān)系數(shù)的平方，即R2)為0.947，說明兩者具有良好的線性相關(guān)關(guān)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(qiáng)制歸零。

y=0.724x-8.380 (R2=0.947)

(1)

式中：x為輪隙間測點(diǎn)彎沉；y為輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉。

圖2　輪隙間測點(diǎn)與輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)之間的彎沉關(guān)系

(2)不同填料類型對彎沉關(guān)系的影響分析

根據(jù)依托工程實(shí)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(biāo)準(zhǔn)差，同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)差過大和回歸點(diǎn)數(shù)過少對分析結(jié)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(diǎn)的路基彎沉分布規(guī)律，不同填料類型的彎沉線性回歸系數(shù)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(shù)基本位于0.692～0.736之間；可認(rèn)為路基材料對線性回歸系數(shù)的影響較小，與“不考慮填料類型”的回歸系數(shù)相近。

表3　不同填料類型彎沉線性回歸系數(shù)

注：不考慮路基填料類型的回歸系數(shù)，即式(1)中的線性回歸系數(shù)。

5結(jié)論

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

(2)路基填料類型對“輪內(nèi)側(cè)測點(diǎn)彎沉與輪隙間測點(diǎn)彎沉之間相關(guān)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(nèi)側(cè)測點(diǎn)作為貝克曼梁彎沉測試測點(diǎn)的方法，能有效解決“標(biāo)準(zhǔn)車”難找的問題，可大幅提高彎沉檢測速度，能廣泛應(yīng)用于路基質(zhì)量過程控制、交竣工驗(yàn)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(shù)量較少，研究結(jié)論具有一定的局限性，還需要在更多的路基段加以驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

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

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[3]張超,鄭南翔,王建設(shè).路基路面試驗(yàn)檢測技術(shù)[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(xiàn)場檢測。

中圖分類號：U416.03

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0004-03