公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用

2020-11-02杜慧

建材与装饰 2020年30期

杜慧

（山西诚信市政建设有限公司，山西太原 030024）

1 回弹弯沉检测概述

1.1 回弹弯沉概念

在公路路基路面检测当中，回弹弯检测法是通过对于规格荷载的把握，分析公路路基或者公路路面可能发生的垂直变形等情况，并结合荷载卸载后公路路基路面出现恢复变形得出以0.01mm 为单位的回弹弯沉具体数值。由此可见，公路路基路面的回弹弯沉数值不仅可以反映公路路基和路面所具有的整体强度、刚度，而且还将反映公路的整体施工效果。实际上，如果公路路基路面具有比较大的回弹弯沉值时，反映该路面具有比较高的塑性变形概率，大大降低公路抗疲劳性能，该公路无法有效承担较大的车流量。

1.2 回弹弯沉检测原则

结合公路路基路面回弹弯沉检测的实际操作，其检测原则包括：①质量第一原则。利用回弹弯沉检测法测定公路路基路面的整体刚度或者强度信息，一般可以通过对回弹弯沉值的分析来达到目的，进而指导公路施工质量的改进，改变公路的使用状态；②科学管理原则。在回弹弯沉值检测过程中，要时刻注意科学管理的原则，其不仅可以提高检测结果的准确性，而且还可以确保各个环节有条不紊的开展，进而使回弹弯沉值检测质量得到提高；③程序公正原则。对公路路基路面进行回弹弯沉检测，在检测过程中一定要保证检测程序的标准性和合规性，使其在符合工作流程的情况下，保障检测过程足够的透明、公正，这样才能得到精准或者科学的检测结果，进而全面反映公路路基路面的具体情况。

2 影响回弹弯沉检测的相关因素

在对公路路基路面进行回弹弯沉检测的过程中，能够影响到检测结果准确性的基本因素如下：①弯沉判断标准。如今，随着科学技术的发展，为了更好地满足新型运输模式要求，大多数车辆开始按照新弯沉标准进行检测，具体涉及气压、轴重和单轮传压面等一系列的检测内容。而在进行车辆的弯沉检测时，一定要注意对弯沉判断标准的遵守，同时注意车辆性能的测试，从而提高弯沉检测的准确性；②人员能力因素。一般而言，回弹弯沉检测的准确性还受到检测人员能力的影响，检测人员的操作方式、操作流程等通常会影响到检测结果。而如果回弹弯沉的检测结果失真，就会造成对公路路基路面性能的判断不够准确，进而影响公路的施工质量；③温度影响系数。温度影响系数是回弹弯沉检测当中的关键指标，其可以根据实际温度的变化调整温度系数的大小，从而增强对回弹弯沉温度系数的控制效果，保障检测精准。

3 公路路基路面回弹弯沉检测常用方法

3.1 贝克曼梁检测法

3.1.1 检测准备

回弹弯沉检测方法是判断公路路基路面整个承载情况的重要方法，其可以指导公路路基路面后续的结构设计以及施工情况。通常情况下，20℃路表温度一般可以作为沥青路面弯沉检测的参考标准，在对其温度进行检测过程中，如果沥青路面厚度超过5cm 时，则需要对其进行修正处理。而在利用轮隙弯沉检测法时，就需要选用杠杆式弯沉仪来测定具体数值，并配合路面弯沉仪、标准车等设备共同检测，表1 为标准车选用的具体参数信息。

表1 标准车参数

3.1.2 弯沉仪支点变形修正

利用弯沉仪在检测公路路基路面时，在应用对象上更加倾向于一些水泥混凝土路面或者半刚性基层沥青路面，并通常会选用规格为3.6cm 弯沉仪完成检测。但是，在检测的过程中，弯沉仪的支座也会相应地发生一定的变形。因此，在回弹弯沉检测过程中，需要检测支点是否存在变形问题，必要的时候也可以将其他弯沉仪安装在该台弯沉仪后面。当汽车出发时，可以同时读取2台弯沉仪弯沉数据，进而提高检测结果的有效性。在对相同结构层进行检测过程中，通常需要进行5 次测定，而且要求在不同位置进行，取5 次测定结果的平均值作为后续各次测定的修正值。而在进行回弹弯沉检测时，如果选用2.5m 的弯沉仪，则不需要修正会变形的支点。

3.1.3 计算结果及温度修正

在对路面测点回弹弯沉值进行计算过程中，一般参考式（1）：

式中：LT是指在路面温度为T 的情况下，所对应产生回弹弯沉值；L1是指当弯沉仪测头距离车轮中心最近时百分表读数的最大值；L2是指超出弯沉影响半径之外，汽车行驶时百分表的最终读数。

其次，如果需要修正弯沉仪支点的变形，此时，对路面测点回弹弯沉值测定的计算公式如式（2）：

式中：L3是指当弯沉仪测头距离车轮中心最近距离时，对应弯沉读数检验的最大值；L4是指超出弯沉影响半径之外，汽车行驶时弯沉仪所对应的最终读数。

通常情况下，如果沥青面层厚度超过5cm 时，则需要按照要求对其进行温度修正，以此提高回弹弯沉检测结果的准确性。

3.2 落锤式弯沉仪检测方法

通常情况下，在落锤式弯沉仪检测方法中，其一般是通过重锤下落相应高度后所达到的冲击荷载效果，进而准确测定路基路面产生的瞬时变形。然而，在这种动态荷载的作用之下，测量公路路基路面的动态弯沉或者弯沉盆等数据，可以用来计算属于公路路基路面的动态弹性模量，并为之后的公路路基路面施工而提供查考数据。

3.2.1 准备工作

为了确保落锤式弯沉仪检测结果的准确定，则需要做好以下准备工作：①结合实际情况调整重锤质量、下落高度，保证冲击荷载满足施工要求；②最好在测试段路基路面的每一个面表层设置各测点，并结合测试需求合理确定测试点的位置和间距。在路基路面检测过程中，需要将测点设置在行车车道轮迹带位置，而且选择距离传感器作为测试定位；③全面检测落锤式弯沉仪的应用性能以及使用车况，确定在该阶段是否可以采用手动操作方法，同时保障每一项测定指标都可以达到施工要求；④开启落锤式弯沉仪，并保证其可以正常工作，并将落锤式弯沉仪行驶速度控制在50km/h 内；⑤根据仪器使用要求标注位移传感器，从而使其满足相关精度要求。

3.2.2 测定方法

①在测定时，需要先保障测点和承载板中心位置相互对应，此时当承载板自动落下，就可以同步完成弯沉装置传感器的全部放下；②此后，打开落锤装置开关，使其可以在瞬间落下，以对承载板产生相应的冲击力，并通过提升落锤装置使其固定到原有位置。此时，还需要选择传感器设备对结构层表面进行动态监测，判断其表面的变形情况，并把位移信号记录在计算机当中，进而得到公路路面的弯沉盆或者弯沉峰值等图像。该过程需要各测点测量3 次以上，并去除第一个测定值，然后取其他几次测定值的平均值；③通过牵引车将承载板、传感器提升到一定高度后，转移至下一个测点，继续重复①、②步骤。

4 在公路路基路面检测中回弹弯检测方法的应用效果

4.1 路面结构设计

要想对公路的使用情况有个全面的了解和掌握，就需要在完成规划设计后按照要求对路面结构进行回弹弯沉测量，其属于公路建设阶段比较关键的一个环节。而当完成对公路路基路面的回弹弯沉值计算之后，还需要相应考虑到公路的塑性要求，以保障公路的承载力可以有效达到路面的结构设计目标。

4.2 施工控制和施工验收

伴随着公路路基路面施工的进行，相应的监管部门还需要同步做好施工控制、施工验收等工作，保障每个阶段公路工程的施工都符合质量要求。通常情况下，施工控制一般是指承包商按照要求对施工质量进行定期检测，一旦发现不满足相关规范和标准的工程则要求其返修，这样既能够确保公路工程施工整体进度和质量，而且还可以确保其使用寿命。施工验收一般是指在工程全线竣工后，按照要求对公路路基路面的整体质量进行检测，而该过程中回弹弯沉检测是比较常用的检测方式，因此需要对其给予高度重视。

4.3 旧路补强设计

如今随着经济社会的发展，有效推动交通运输行的发展，而且交通工具的数量和种类不断增加，这就对公路路基路面的强度、刚度和承载能力等指标提出较高的要求。目前，随着使用年限的增加，长期使用的公路路基路面不能很好地满足新时代发展要求，此时就需要按照要求做好公路路基路面的补强设计工作，尽可能翻新旧公路，以此延长其使用寿命。实际上，在旧路补强设计阶段，需要借助回弹弯沉检测方法对修改的程度进行检测，以便对旧路补强效果有更加全面的了解和掌握，提高其整体质量并延长使用寿命。