公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用研究

杨 露

(贵州省铜仁桃源公路检测有限责任公司，贵州 铜仁 554300)

在公路工程中，路基路面回弹弯沉是指路基路面受规定荷载持续作用后发生垂直变形，而在卸载之后可以恢复正常的变形，这一指标除了能反映出结构强度与刚度，还和路面实际使用状态有着密切的联系，如果回弹弯沉值较大，则说明结构刚度较差，抵抗疲劳的性能也较差，无法承受重交通；相反，如果回弹弯沉值较小，则说明结构的刚度较好，抵抗疲劳性能强，可良好适应重交通。可用于公路工程路基路面回弹弯沉检测的方法有很多，但现阶段仍然以贝克曼梁法为主，它也是当前的标准检测方法，具有检测结果真实、准确的优势特点。

1 贝克曼梁法适用范围

贝克曼梁法是现阶段标准的路基路面回弹弯沉检测方法，其适用范围为。

(1)贝克曼梁法可对各类路基路面进行回弹弯沉检测，根据回弹弯沉检测结果能评定路基路面的承载能力，也可为结构设计提供参考依据。

(2)可对路基和柔性路面结构回弹弯沉值进行测定，为工程的交工和竣工验收提供参考依据。

(3)采用该方法测定得出的回弹弯沉能为养管部门提供参考依据，保证养护维修的针对性和有效性。

2 检测仪器和材料

2.1 测试车

高速公路、一级公路和二级公路宜使用BZZ-100型测试车，其它宜采用BZZ-60型测试车。其中，BZZ-100型测试车的后轴标准轴载为100±1 KN，一侧双轮荷载为50±0.5 KN，轮胎冲气压力为0.7±0.05 MPa，单轮传压面当量圆直径为21.3±0.5 cm，轮隙宽度可满足侧头进行自由测试的要求；BZZ-60型测试车的后轴标准轴载为60±1 KN，一侧双轮荷载为30±0.5 KN，轮胎冲气压力为0.5±0.05 MPa，单轮传压面当量圆直径为19.5±0.5 cm，轮隙宽度可满足侧头进行自由测试的要求。

2.2 弯沉仪

弯沉仪主要由三部分组成，分别为贝克曼梁、百分表与表架。其中，贝克曼梁采用铝合金材质，其前臂与后臂的长度比为2∶1，一般前臂直接和地面相接触；贝克曼梁主要有两种长度，即3.6 m(2.4 m+1.2 m)和5.4 m(3.6 m+1.8 m)。如果是对沥青与混凝土路面实施检测，则以5.4 m长为宜。

2.3 温度仪

通过与路面之间的接触测定路面温度，端头采用平头式，分度不能超过10 ℃。

2.4 记录装置

条件允许时可配置自动记录装置，也可使用记录笔与表格进行记录。

3 检测准备

3.1 百分表安放

在日常检测开始前，对百分表传感轴进行提拉，以此确定检查量程中检测是否灵敏，百分表的数量一般不能少于两块。

在读数之前对弯沉仪进行轻叩，以确定百分表的指针是否归零。

3.2 弯沉车配重

(1)装配铁块

在条件允许的情况可进行加工预制，装配铁块要做到便于装载和运输，且不会受到天气因素的影响。

(2)装载集料

在检测开始前，需对后轴总质量实施称量，并根据称量的结果对重量进行调整，直到满足轴重的要求。左右侧的重量应保持均衡，如果在检测过程中遇雨，需采用苫布覆盖，若没有苫布，则需要在雨停之后复检。

3.3 轮胎接地面积

在光滑且平整的路面利用千斤顶把汽车的后轴平稳顶起，然后在轮胎的正下方铺上方格复写纸，铺好后将千斤顶落下，使方格纸印上汽车轮胎印，取回方格纸对轮胎的接地面积进行测算，结果精确到0.1 m2。

3.4 轮压测定

在每次检测开始前都要使用压力表准确检测轮压，同时以检测结果为依据进行适当的调整，如果轮压发生较大的变化，将会使轮胎的接地面积改变，影响检测结果。

4 检测步骤

在待检测的部位将弯沉车停好、停稳；

按照检测要求将贝克曼梁放好；

将支架放稳定，并对百分表进行调整；

启动测试车，前进速度按5 km/h控制，起车必须保持平稳，否则会产生很大的干扰；

读取检测结果，并记录结果。

5 修正系数

5.1 配重与当量直径

检测时某些路段可能没有地中衡，而弯沉车需要反复使用，可在有地中衡处实施称重，若重量偏差超出允许的范围，则可采用下列公式进行修正

LR/LRi=(P/Pi)0.86=d1.5/di1.5

(1)

5.2 温度修正

沥青面层的厚度超过5 cm，同时路面温度不在20±2 ℃以内时，需进行温度修正，目前主要有两种方法，即查图法和经验计算法，计算公式为

l=lr*K

(2)

式中，K表示温度修正系数，确定方法为查图与经验法。

在测定工程中，对于沥青面层，其平均温度可以采用以下公式计算确定

T=a+bT0

(3)

式中，T表示测定过程中面层结构的平均温度，单位：℃；a、b均为系数，其中，a=-2.65+0.52 h，b=0.62-0.008 h；T0表示测定过程中面层平均温度和前5 h气温的平均值之和，单位：℃；h表示面层结构厚度，单位：cm。

5.3 支点变形修正

如果采用3.6 m长弯沉仪检测沥青和混凝土路面，则会使支座处产生一定程度的变形，基于此，检测过程中需要对支点进行检验，以确定是否发生变形。检测时，需要在检测用弯沉仪之后放置另一个弯沉仪，并将它的测点设置在检测用弯沉仪的支点旁边。在汽车启动以后，对两个弯沉仪实际读数进行测定，若检测用弯沉仪正常显示读数，则需要对变形修正进行记录。如果是在相同的结构层面上进行检测，则可以在不同位置连续检测五次，然后求取平均值，之后每一次检测都将其作为修正值。

5.4 季节修正

根据检测时季节和自然区划位置及结构类型等通过查表完成。

6 弯沉值评定与注意事项

6.1 弯沉值评定

弯沉值的评定采用以下公式进行

(4)

6.2 注意事项

在实际的弯沉检测过程中，应注意以下事项。

(1)如果检测时发现弯沉特异值，应将其舍去，并重新进行计算，同时要对部分不满足要求的点做针对性处理。

(2)当采用两台弯沉仪进行同时检测时，需要做到独立计算，如果使用左右平均值，将会对最终的检测结果造成影响。

(3)做好弯沉修正，包括温度、季节、温度和轴载。

7 结束语

综上所述，在公路工程设计施工与检查验收过程中，需要对路基路面的回弹弯沉进行检测，在没有特殊要求的情况下，宜采用贝克曼梁法进行检测。在实际的检测过程中，应注意规范操作和各项修正工作，以此保证检测结果的真实性和准确性，为设计施工及验收等提供可靠参考依据。