市政公路路基路面弯沉检测方法探讨

金 雄

（云南省交通职业技术学院资产管理公司，云南 昆明 650501）

经济大力发展下，作为我国基础设施，公路数量和种类也在持续增加，对于现代公路，人们的要求不仅局限于畅通性，还要保证公路质量。回弹弯沉值在我国有着广泛应用，且在发展中积累了很好的经验，产生了不少研究成果。回弹弯沉值不仅在路面结构设计、施工控制和验收中发挥着重要作用，而且在旧路补强设计中也具有重要意义。路基路面弯沉检测中，要保证其检测成效，就要合理选择检测方式，同时不断创新技术方法。

1 弯沉值概述

1.1 相关概念

（1）弯沉。弯沉指的是在规定标准轴载作用下，路基路面轮隙位置产生的垂直变形、垂直回弹变形值，其单位为0.01mm。

（2）设计弯沉值。即根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型而确定的路面弯沉值。

（3）竣工验收弯沉值。用来检验路面施工是否与设计相符的一项重要指标。计算路面厚度过程中，以设计弯沉值作为其控制目标情况下，验收弯沉值需小于设计值[1]。如果其厚度计算控制指标为层底拉应力，由拉应力计算得到结构厚度，依据结构厚度对路面弯沉值进行重新计算，即得到竣工验收弯沉值。

1.2 公路路基路面弯沉检测法应用原则

（1）科学管理原则。在市政公路工程施工中，回弹弯沉值检测作为重要环节，要依据相关法律法规，合理制定具体的流程，科学管理各个实施环节，保证各部门可以有序进行，且高质量完成整个检测工作。

（2）质量优先原则。回弹弯沉值的大小可反映公路工程整体性能，包括其刚度和强度。因此，通过弯沉检测，可以了解公路的使用状态。只有保证检测质量，才能发挥其实际作用，提高公路的质量。

（3）程序公正原则。程序公正就是在路基路面检测中，要保证具体实施符合法律规定、合同规定，整个检测过程透明、有效、合理，保证实际检测水平。

2 市政公路路基路面弯沉检测方法及应用

在市政公路建设发展中，公路检测方法和设备也在更新换代，以满足公路建设要求。

2.1 贝克曼梁法

在市政公路路基路面弯沉检测中，应用贝克曼梁法进行测定，主要是通过标准测试车加载路基路面，加载过程中会产生位移，使用百分表来采集数据，得到路基路面回弹弯沉。该检测方法的应用相当广泛，可以用来检测不同类型公路路基路面弯沉值，对公路工程的整体承载性能进行评估，在路面结构设计中也可发挥一定作用[2]。

贝克曼梁法测量的应用原理、操作都比较简单，具体操作步骤：（1）将标准测试车停好，在车后轮的缝隙处插入贝克曼梁，使其与汽车方向保持一致，注意梁臂不可碰到轮胎。（2）将贝克曼梁测头放置到测点上，并在测定杆上安装好百分表，百分表调零。（3）在测试车行驶中，百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时，迅速读取初读数。汽车继续前进，表针反向回转，待汽车驶出影响半径之后停车。待表针回转稳定后读取终读数，结合终读数与初读数进行路基路面回弹弯沉值计算。

在计算环节，注意修正支点变形、温度。贝克曼梁法测得的弯沉值是静态弯沉，可以保证测试车轴重和轮胎接地面积是与要求相符的数据。结合得到的数据，依据规定算法，计算出该路段弯沉平均值和标准差等数值。

2.2 自动弯沉仪法

自动弯沉仪检测法是在贝克曼梁法基础上拓展而来的，与贝克曼梁法相比，应用自动弯沉仪可以连续实施检测，因此提高了检测工作效率。其应用也比较广泛，多在高速公路验收、公路养护检测中使用，同时对市政新建和改建路面工程验收检测也有着良好的应用成效，一些路面无严重坑槽等病害的公路，可以在正常通车下采用自动弯沉仪法检测弯沉值[3]。

该检测方法原理与贝克曼梁法类似，都是简单的杠杆原理。在检测时，自动弯沉仪测定车以一定速度行进，测试车的前后轴底盘下会安装弯沉测定梁，行进中要将其放到车辆底盘前段，且要在地面支好，以保证其稳固性检测中不可移动。检测过程中，后轴双轮隙通过测头可以由位移传感器等将弯沉通过位移记录下来，此时会拖动测定梁，以二倍汽车速度被拖动到达下一测点。反复操作，连续测定完成检测工作，再由计算机输出检测计算结果。

自动弯沉仪具备的采集功能可以进行节点数据、弯沉数据采集，具有智能化特征。在系统中采集到的信息会以文本格式存储好，并将其输入计算机控制器。系统收到命令后，可以显示数据柱状分析图，包含内容有距离、温度、峰值等，并依据系统显示数据，对变化曲率半径值进行计算，得到均值、标准差等。与贝克曼梁法测定的回弹弯沉不通，其测定的是总弯沉，可以将两者得到的数据进行对比试验，得出关系式，进行回弹弯沉换算，科学评定公路路基路面工程。

2.3 落锤式弯沉仪法

贝克曼梁法测得的是静态弯沉，自动弯沉仪测得的弯沉也接近静态弯沉。而汽车在实际行驶中，往往速度很快，因此落锤式弯沉仪法被开发利用出来。这种检测方法模拟了汽车的快速行驶，测定在其冲击荷载下的弯沉，计算机可以自动进行数据采集，且采集精度也比较高。近年来，公路行业利用落锤式弯沉仪进行动态弯沉测定，并反过来计算回弹模量成为热门研究点。该仪器一般被应用在高等级路面弯沉检测中，是一种先进的无损检测设备。

具体工作原理就是先将测定车行驶至测定点，利用计算机控制其液压系统，然后启动落锤装置，使具备一定质量的落锤从一定高度落下，冲击力作用于承载板并传递到路面，导致产生弯沉，测点不同距离外设置的传感器就会进行表面变形检测[4]。信号由记录系统输入计算机，得到测点弯沉，各项测试数据可以在屏幕显示，也可存储在软盘。在使用中应注意，应用落锤式弯沉仪所测得弯沉是动态总弯沉，可以与贝克曼梁法得到的静态弯沉进行对比换算，根据弹性层状体系理论、计算程序，进一步计算路面弹性模量。

3 市政公路路基路面检测中弯沉检测方法的应用

3.1 在路面结构设计中的应用

在公路建设中，公路质量的测量包含了多个方面，其中垂直变形、回弹值的测量是重要的检测部分。根据建设道路的实际使用需求，通过对路基路面的回弹弯沉值测量，可以科学评定路面整体刚度、强度，在精准计算下，确保路基路面回弹弯沉值与公路塑性要求相符，保证其抗疲劳性能良好。因此，在公路设计中，进行准确的弯沉测量，有助于提升公路设计水平。

3.2 在施工控制和验收中的应用

公路工程施工中，承包商要定期检测其施工质量，主要采用的就是回弹弯沉检测法，以准确了解完工公路段的强度、刚度。符合要求的公路路段则通过验收，与要求不符就需返工重修。工程整体竣工后再次检测其回弹弯沉，可以综合掌握公路质量，开发商以此为依据支付工程款项。在公路施工和验收环节中，多次进行弯沉检测，可以更好地保障公路工程质量安全。

3.3 在旧路补强设计中的应用

公路工程在长年使用中受外力作用影响，旧公路强度、刚度都会降低，承受力大量削弱，而无法满足人们的实际使用需求。在进行旧路的补修改进中，需要根据回弹弯沉检测来确定改进的程度。在检测到的回弹弯沉值较大情况下，需进行大的补修，而在弯沉值较小时只需进行小范围修补即可，以保证公路质量，满足公路使用需求。

4 市政公路路基路面弯沉检测中存在问题和解决措施

在公路路基路面质量检测中，弯沉检测是一项重要的检测内容，被广泛应用于现代公路建设。但施工环境、施工条件的变化，会导致实际弯沉检测中存在一些问题，为此需要清楚掌握并积极解决存在的问题。

4.1 当前存在的问题

（1）弯沉标准检测车的改变影响测量准确性。近年来，我国经济迅猛发展，运输行业的发展也很迅速，原有弯沉标准车逐渐减少甚至绝迹，现行标准规定只要满足规定的轴重、气压和圆直径标准的检测车辆即可，但这样会在很大程度上影响检测结果的准确性[5]。当前，已开始采用新标准车辆，虽然其中采用了先进技术，但具体使用时还是会对检测结果产生影响。

（2）实际操作烦琐，缺乏温度修正。在公路路基路面弯沉检测中，温度会影响实际检测结果。在操作中，需实时改变温度，以得到科学的检测结果。而实际操作中，由于实际程序烦琐，一些检测人员为了加快进度就忽视了对温度的修正，导致得到的检测数据不够准确。

（3）操作人员水平不足，检测结果不够客观、准确。在路基路面弯沉检测中，操作人员的水平会影响实际操作结果，不同的操作人员、操作方式和流程下，会得到差异较大的检测结果，不利于保证检测结果的准确性。因此，在实际操作中，要采取各种方法进行检测，综合对比后选取精准检测结果，以此来评定公路工程的整体性能。

4.2 解决措施

（1）加强人员培训。相关企业应加强对人才的重视，根据实际需求培养高素质检测人才，建立专业的弯沉检测队伍。在人员、技术和程序专业的前提下，将检测工作落实到位，保证公路质量。

（2）加大资金投入，并确保资金能够真正使用在专项工作上。对此，要建立严格的资金使用流程，完善资金使用规定，保证专项资金的使用。

（3）建立完善的公路回弹弯沉检测管理档案。在工程竣工后相关部门需及时建立公路回弹弯沉检测管理档案，并记录之后的检测结果，保证检测的有效性。可积极采用计算机技术和网络技术，建立弯沉检测数字档案，便于档案使用与管理。

5 结束语

在公路工程迅速发展下，要保证公路工程质量安全，需引进先进的弯沉检测仪器，合理应用检测工艺技术，对公路工程进行弯沉检测和科学评定，及时修正存在缺陷，保证路基路面施工水平和工程整体性能质量，满足现代化公路建设要求。