道路路基路面結構檢測中回彈彎沉檢測技術應用

霍曉東

（山西交通技師學院， 山西 晉中 030800）

0 引言

省內既有國省干線在經過長期的服役運營后，路面結構綜合承載能力和耐久性快速下降，路面、路基結構在外荷載長期反復作用下，豎向沉降累積值逐步增加，沉降累積效應日益明顯，路面通行能力快速下降。回彈彎沉檢測技術借助回彈彎沉檢測儀，可以直接測定預定位置的豎向變形，路面彎沉值與綜合承載能力呈負相關關系。目前，在省內公路日常定期檢測過程中，借助回彈彎沉儀進行路面彎沉指標檢測已經成為公路工程檢測過程中的重要方法。

1 回彈彎沉檢測技術相關概念

路基路面彎沉回彈檢測技術是借助經過標定的標準軸載組作用下，被檢測路基、路面在軸載作為位置的輪隙之間產生的同路基、路面結構相互垂直的變形值及對應位置的回彈值，路基、路面彎沉回彈值的檢測精度控制在0.01mm。通過檢測路基路面結構的回彈彎沉值，可以直接反映出擬檢測位置路基及路面結構的抗彎承載強度及抗變形剛度，且通過路基、路面回彈彎沉測定值可以定量測算出道路目前的服役能力。目前最為常用的檢測方法為貝克曼梁檢測法。一般情況下，回彈彎沉值與路基路面結構的塑性變形值呈正相關關系；與路基、路面結構的抗疲勞荷載能力呈負相關關系；經過試驗研究發現，在長期重載及反復荷載的耦合作用下，路基路面彎沉變化呈現出典型的三個階段，即：緩慢發展階段、暫時穩定階段及快速發展階段，在道路路基、路面結構彎沉值檢測過程中，以結構是否進入暫時穩定階段作為評價道路路用性能的臨界指標。

2 道路路基路面回彈彎沉檢測技術原理

在道路路基、路面結構層回彈彎沉檢測實踐中，采用規范給定的標準軸載B22-100垂直作用下，在輪胎間隙中產生的與路基、路面垂直的回彈變形值。在標準檢測荷載的作用下，路基、路面結構層在車輪荷載直接及間接荷載作用下，必然產生不同程度的回彈變形，回彈彎沉值通過貝克曼梁式彎沉檢測儀的端部讀數表獲取相應的彎沉值。在檢測過程中，必須將布設測試點選定在路面車輪行駛輪跡線上，采用粉筆劃定標記；為了提升檢測精度，檢測車輛后輪應與測試點保持30-50mm的安全距離，貝克曼梁指針式讀取設備在測定前應先調零，貝克曼梁在彎沉測定過程中可以單側測定也可以雙側同時測定。其中，試驗車輛車輪、胎壓及荷載持載時間是影響彎沉值測定結果的三個主要因素，在測定前及測定過程中，應校準觀測點坐標，調校讀數計，由于彎沉測定存在一定的誤差，某些測定值存在離散性，試驗數據應進行統計學處理后方可使用。以下為彎沉測定值的統計分析計算公式。

某一位置單點彎沉測定實測結果

特定路基、路段各測試位置測定結果均值

特定路基、路段彎沉代表值

對應的標準差值如下

相應的彎沉計算值如下

3 工程案例分析

文章以省內某二級公路的路基、路面結構檢測施工為研究案例，選取相應的彎沉計算控制值，在具體試驗檢測過程中，應保證各檢測標段任意位置的彎沉值均不超過控制值。相關性系數值，選定研究路段長度為500m，選用貝克曼梁彎沉測定儀，測定儀規格為，實際長度5.4m，可以避免彎沉值修正環節，依照檢測規范，在試驗路段布設合計 100個檢測點位，檢測點位間距值為 50m，由于檢測路段路基結構有填方和挖方兩類區域，可以同時使用兩臺彎沉測定儀同時進行檢測，試驗車輛型號為DF3092型，試驗車輛后軸標準軸重為 108.78kN，試驗時間為夏季白天，忽略季節因素、濕度因素影響，環境溫度值為相應的試驗檢測點位按照國家規范布置。

經現場試驗檢測后，相應的試驗數據統計結果如下表1所示。

表1 部分試驗數據統計結果

根據上文提及的彎沉值計算方法，能夠得到上述試驗位置的雙側彎沉值如下。

4 總結

在省內干線道路及高等級公路檢測過程中，必須重視路基、路面彎沉值檢測工作。通過試驗檢測案例可知，選用貝克曼梁彎沉檢測儀器對路基、路面結構進行回彈彎沉值測定，該檢測技術科學簡潔，適應性好，檢測精度高，測定結果可靠，是當前道路彎沉指標檢測中使用最為廣泛的方法之一。在具體檢測實踐中，經做好測點坐標校核、測點分布及數量確定、彎沉檢測觸探頭布設及回彈彎沉檢測數據統計分析等工作，切實提升路基、路面回彈彎沉的測定精確度和效率。