G207锡海线公路改建工程路基弯沉检测方法对比分析

赵永胜

（平顶山叶舞高速公路有限公司，河南平顶山 467000）

G207锡海线公路改建工程路基弯沉检测方法对比分析

赵永胜

（平顶山叶舞高速公路有限公司，河南平顶山 467000）

路面结构不同，弯沉影响半径亦不同。国内公路大多采用半刚性基层沥青路面结构，沥青面层在荷载应力与温度应力的共同作用下，由于强度不足，从而产生过量变形弯沉。弯沉测试从车后轴双轮隙通过时测量，以G207锡海线公路改建工程路基弯沉检测为例，通过调查收集G207现有道路状况及承载能力，确定老路路面弯沉度。根据G207路面路段贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两种方法检测实验数据对比，研究确定老路路面弯沉度。从而根据不同路段确定采用不同检测方法原则，收到了良好的效果。

G207工程；弯沉检测；实验方法；对比分析

1 工程概况

G207锡海线鲁山县火石岈至分水岭段公路改建工程全长23.445 km，北起鲁山县火石岈村东，经西许庄、和尚岭、彭庄、四棵树、七楼、代坪、前庄、大块地，止于伏牛山脉分水岭，属于国家干线公路。G207公路改建设计使用贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两种方法检测老路路面弯沉度。通过桩号K1560+926和桩号K1584+371弯沉实验，检测老路路面弯沉度，通过对比分析确定G207公路结构，规划最佳改造方案，改善G207公路基层遭受破坏状况，达到公路安全畅通的目的。

2 弯沉检测实验方案

路基弯沉检测对比实验中，贝克曼梁法是国内公路路基弯沉检测的常用方法。G207实验检测方法的检测设备由原本的静态弯沉仪转变为稳态弯沉仪，在严格按照工艺技术要求操作下，G207路基弯沉数据通过位移传感器等装置被自动记录下来，通过计算机可输出路段弯沉检测统计计算结果。其中，稳态动力弯沉仪的型号主要包括德州HPIDG的Dynaflect、加州FMI的RoadRater等，脉冲动力弯沉仪型号包括丹麦的Dynatest、瑞典的PavetechFWD等。在弯沉检测的过程中，动态检测法以其有效模拟实际路况的功能显示其优势，实现完整保护路基结构的效果，得到广泛应用。稳态动力弯沉仪与脉冲动态弯沉仪是动态检测法的主要仪器。公路路基工程弯沉检测方法主要包括以下内容，即贝克曼梁法、自动弯沉以及落锤式弯沉实验。

2.1贝克曼梁法实验

G207锡海线公路改建工程路基弯沉检测采用贝克曼梁弯沉仪实验，贝克曼梁法主要工作原理是借助载重汽车实施路面加载的过程，采用百分表记录回弹弯沉，其主要用于路基及路面的回弹弯沉检测，对其整体承载力进行判定，同时其可用于设计路面结构。贝克曼梁法具有工作原理简单、操作便捷的优势。测试过程如下：首先，把测定梁的端头放置于测车后轴双轮前方的测点，大致距离为10 cm左右；其次，借助支点将后梁三分之一处支撑至底座上，将百分表放置于梁的末端，从而测出梁端头的升降量。最后，在K1560+926段车辆缓慢前行的过程中，对百分表中的最大值进行记录，待车辆驶过后，对百分表的读数准确记录，回弹弯沉值则为二倍两次百分表读数差。

2.2自动弯沉实验

（1）在测试前应对相关仪器、设备进行检查，并标定自动弯沉仪，确保A/D转换板以及位移传感器的精准度。

（2）测试时：第一步，将弯沉测定梁放置于测试车底盘的前端，在测试车匀速前进K1584+371路段过程中，在位移传感器等相关装置的基础上，实现对弯沉值的自动记录。第二步，待测定梁移至下一测点后，采用连续测定的K1584+371路段弯沉值，借助计算机将弯沉统计结果直接输出。第三步，整理相关数据，一般而言，节点数据、弯沉值数据以及弯沉盆数据均属于自动弯沉仪采集范畴，且以文本形式对数据进行有效储存。

（3）在输入正确信息和参数的基础上，实施命令，得到弯沉峰值柱状图，从而得出峰值以及距离和温度等相关数据值。K1584+371路基或柔性基层沥青路面传感器分布在距荷载中心2.5m范围内，分析弯沉盆图形，对曲率半径进行计算并显示。与此同时，以有效数据为依据，计算出测定值的平均值、标准差和弯沉值。相较而言，自动弯沉仪得出的是总弯沉，然而贝克曼梁法得出的是回弹弯沉，在两者结合的基础上，得出回弹弯沉与总弯沉的关系式，致使两者得到较好的换算，实现路基强度评定价值。

2.3落锤式弯沉实验

含落锤式弯沉仪工作原理是利用重锤自落所产生的冲击荷载，实现对弯沉的测定。为达到模拟车辆荷载的效果，可改变重锤自落高度以及重锤自重。待汽车放置测定地点在K1560+926段，经西许庄、和尚岭、彭庄、四棵树、七楼、代坪、前庄、大块地，止于K1584+371段，在一定间距的基础上，放置速度传感器于荷载轴线处，以达到获取动弯沉盆曲线的目的。G207路基落锤式弯实验后，通过计算机有效控制落锤装置，不同区域的传感器将落锤自由落下所产生的冲击荷载进行记录，并上传至计算机，通过计算机分析，得出弯沉值。

3 弯沉测试结果计算及温度修正

弯沉测试随路面变形的增加而百分表继续转动向前。当表针转动到最大值时读取初读数L1。弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方3～5 cm处），等表针回转稳定后读取终读数L2。百分表调零，LT=（L1-L2）×2（式中：LT为在路面温度为T时的回弹值；L1为车轮中心临近弯沉仪侧头时百分表的最大读数即初读数；L2为汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最大读数即终读数）。用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按下式计算：LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6，此法适用于测定用弯沉仪支座处有变形，但百分表架处路面已变形的情况。当沥青面层厚度大于5 cm且路面温度超过20℃±2℃范围时，回弹弯沉值应进行温度修正。弯沉检测为计算机控制下的自动量测，测试数据输出可打印弯沉平均值等数据。通过对测试结果计算及温度修正试验，得到两者之间的相关关系，并据此将落锤式弯沉仪所测弯沉值换算为贝克曼梁的静态回弹弯沉值。

4 小 结

不管是在何种因素致使路面出现损害，大都由于路基稳定性变差，因此，对路基进行检测尤为必要。路基是影响公路工程质量的重要因素，公路建设要不断借鉴、吸收、引进国内外先进的弯沉检测技术，达到提高公路工程路基弯沉检测水平，保证公路施工质量的目的。G207依托试验段，采用贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪对K1560+926和K1584+371进行实验检测，有效确定了G207路面结构，为合理改建G207锡海线路提供了技术依据，G207锡海线公路改建工程建成至今运行情况良好。

［1］ 吕庆伟.公路路基工程弯沉检测方法探讨［J］.科技信息，2012，（25）：359.

［2］ 马玉兰.路基路面弯沉验收标准修正方法研究［D］.长安大学，2008.

［3］ 安伟.高填路基压实质量快速检测技术［J］.黑龙江交通科技2013，（12）：16-17.

U416.03

C

1008-3383（2016）09-0024-02

2016-02-24

赵永胜（1982-），男，河南鲁山人，本科，研究方向：公路工程养护及运营管理。