公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的运用

摘要：目前，我国公路网络已经遍布全国各地，这一情况极大促进了经济发展。公路工程是连接我国各经济区域发展的重要通道，故强化公路工程建设非常重要。然而在实际公路工程施工过程中为了确保公路路基路面达到相关标准就需对其进行检测，当下常见的检测方法就是回弹弯沉检测法，该种方法能够较为准确的反应出公路施工最终质量和性能，以此对于公路路基路面进行准确判断。基于此，本文对公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的运用进行详细分析，首先本文对回弹弯沉检测方法进行简要概述，随后以实际工程为例细致探讨该方法如何应用于公路路基路面检测，目的是为了能够提升该检测方法的应用效果，提升公路工程施工质量。

关键词：回弹弯沉检测;路基路面;检测技术

中图分类号：U416.03

前言：在实际公路工程施工中能够充分反映路基路面结构性能的重要性指标就是弯沉，也正因如此促使回弹弯沉检测方法一直成为国内外相关学者研究重点。回弹弯沉值检测在我国已经得到广泛使用，且目前已经获取了丰富的研究成果。该项检测方法不但可应用于路面结构设计中，同时在施工控制阶段以及施工竣工验收阶段均可应用，其也因此成为公路工程基本参数，故对公路路基路面回弹弯沉准确测试非常重要。因此，本文以某公路工程为实际案例，分析如何采用贝克曼梁检测法进行公路路基路面回弹弯沉检测。

1、回弹弯沉检测法相关概述

1.1回弹弯沉检测法概念

回弹弯沉主要就是指在规定范围的标准轴载B22-100的作用下公路路基路面表面轮隙位置所形成的垂直回弹变形值^[1]。路基路面在标准的轴载作用下过往汽车轮胎在与地面接触之后就会形成回弹变形，推求该数值主要采用的就是弯沉仪上百分表变化值，通常情况下该项值会精确到0.01mm。路面回弹弯沉具体值与路基本身的强度和刚度之间存在负相关关系，如若路基强度或刚度较大，那么最终检测的回弹弯沉值则会较小。另外，路基回弹弯沉与公路路面实际使用面积之间也存在着一定关联^[2-3]。通常路基回弹弯沉越大则说明公路整个路基结构的稳定性越差，如若承受的荷载较大则会增加路基塑性变形的可能性，同时也无法充分确保公路路面的抗疲劳性，因而一旦在使用公路进行大重量货物运输时会对路基形成极大影响。公路路基路面检测中，回弹弯沉能够充分反映公路实际承载能力，路基路面的回弹弯沉越小，运送大重量货物时路基路面所形成的塑性变形也就会越小，其抗疲劳能力越大^[4]。

1.2回弹弯沉检测法应用原则

（1）遵循科学的管理原则

针对公路路基路面回弹弯沉检测过程中，检测人员需以实际工程情况为基础，同时深刻结合回弹弯沉检测标准详细制定回弹弯沉检测方案。另外，还需采用科学的管理方式对回弹弯沉检测工作进行管理，目的是为了确保回弹弯沉检测的每一个环节都能达到相关标准，保证最终检测结果具有实用性和准确性。

（2）质量优先原则

在对公路路基路面回弹弯沉检测中需严格按照公路实际情况检测，因为该项数值能够充分反映公路路基强度以及整体结构的刚度，交通管理部门也可根据回弹弯沉值对公路实际使用情况进行相应调整，这对于提升公路使用质量以及延长公路使用寿命都有着极大意义。因此，在实际公路路基路面回弹弯沉检测中需要充分保证检测真实性，切忌出现形式主义检测现象发生^[5-6]。

（3）程序公正原则

由于公路工程是我国交通网线中的重要枢纽，其在一定程度上深刻关系着国民生命和财产安全，因此在回弹弯沉检测中需按照相关法律规定和标准进行检测，切实保证回弹检测值具有透明性和公正合理性^[7]。

1.3公路路基路面检测中回弹弯沉检测原理

在实际检测中，检测人员需将检测点选定在汽车车轮在路面行驶中的轮迹线上，并且做好标记。首先将贝克曼梁指针读取设备归零，同时该项设备在实际使用中可以单侧测定也可双向测定。其中，影响回弹弯沉检测值准确性的三个重要因素就是试验测量车轮、胎压一级荷载持续时间，在实际测定前和测定过程中需校准观测点坐标，同时对校读数计进行调整。由于在进行弯沉检测过程中会存在一定误差，同时加之一些测定点存在离散性，故而需要对测试数据进行统计学处理后使用^[8]。弯沉测定值统计分析公式如下：

某一位置单点回弹弯沉测定试验结果：

特定路基路段个测试位置测定结果均值：

特定路基路段弯沉代表值：

對应标准差值：

相应弯沉计算值：

其中，n为特点路基路面检测位置数量;Z_x表示相关系数值;K₁、K₂、K₃表示季节以及温度和湿度的影响系数值。如若弯沉检测测定结果L_r低于上限值则说明该路基路面综合承载能力达到相关指定要求。

3、公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法具体应用

3.1工程案例

我国某公路建设工程，全长为26.36公里，本文主要采取贝克曼梁弯沉仪针对桩号K0+000及K0+500进行回弹弯沉检测，通过检测旧路路面弯沉强度，制定科学合理的改善方法进而完善公路路基路面被破坏情况，尽快落实公路安全运输目标任务。

该路段弯沉计算控制值为L_r=8*10^-1mm，相关性系数值为Z_x=1.645，选定路段长度500m，共计设定100个检测点，各检测点之间距离50m试验时间为当年夏季日间，故可以忽略季节和湿度因素，检测环境气温26℃。

3.2设备与材料

（1）测试车

试验车型号为DF3092，车辆后轴标准轴重量为108.78kN，其标准轴荷载以及轮胎间隙与轮胎气压等数据均符合相关要求。

1. 路面弯沉仪

该路基路面回弹弯沉值检测的路面弯沉仪由贝克曼梁以及表架和百分表三部分组成。贝克曼梁主材材质为铝合金，有水准泡，接触地面的前臂和装有百分表和后臂长度比值为2：1。弯沉仪长度一种为3.6m，前臂和后臂长度为2.4m和1.2m;另外一种加长弯沉仪长度为5.4，m，前臂和后臂长度为3.6m和1.8m，而本次使用的是加長弯沉仪。

接触式路面温度计端部平头，温度低于1℃。

3.3试验方法和步骤

做好实验前准备工作，对测定车辆的情况和刹车性能进行检查，结果良好，车辆轮胎及胎压符合要求。

对汽车车槽内填装铁块，随后对车后轴总质量进行称量，达到相关要求，同时确保汽车形成及测定中轴重量禁止发生任何变化。

测定轮胎接地面积：在光滑且平整的硬质地路面使用千斤顶对汽车后轴顶起，随后在车轮下方铺垫复写纸，落下千斤顶后获取车胎印记，随后对车胎接地面积进行计算，计算值精确到0.1cm²。

3.4测试步骤

（1）设定完毕测定点后使用粉笔做好标记。

（2）对所测试车辆的后轮轮隙对准测试点3-5cm位置处。

（3）将弯沉仪插入汽车后轮间隙上，与汽车形式方向保持一致，注意梁臂不可触碰轮胎，将弯沉仪侧头放置在测试点上，同时安装在弯沉仪测定杆上安装百分表，安装完成后归零，轻轻叩打弯沉仪以检测百分表是否归零。

（4）测定者吹哨后汽车缓慢行驶，此时百分表会随着路面变形情况持续向前移动。当百分表针转动至最大值时测试员迅速读取L₁值，此时汽车仍然行驶，百分表针开始反向回转，当汽车行驶出弯沉影响半径后测试员吹停止行驶口哨，表针回转稳定后读取数据L₂。

3.5测试数据

在路基回弹弯沉检测进行对比实验过程中，贝克曼梁检测方法是我国国内公路路基回弹弯沉检测常见方式。本文中的公路工程进行实验检测时所运用的检测装置由原来的静态弯沉检测仪变为稳态弯沉检测仪，同时在严格依照相关工艺技术要求下进行操作，路基回弹弯沉数值结果通过位移传感仪器等相关设备被自动保留，并经过数据计算能将该路段回弹弯沉检测结果统计出来。经过检测后试验数据如表1所示：

经过计算发现，上述各监测点弯沉值低于设计弯沉值上限，满足设计要求，可在一定周期内长期稳定使用。

1. 回弹弯沉检测结果与温度的修正

在进行回弹弯沉测试过程中，百分表能根据路面变形程度的不断增强而继续向前转动，当表针指向最大数值时，所读出的数值为L₁，当回弹弯沉仪器侧头处在测点上，等待表针向后回转稳定之后再次读出数值为L₂，那么相关公式应表示为：。其中L_T作为路面温度达到T时的回弹弯沉数值，L₁代表车轮中心位置靠近弯沉仪侧头时百分表的最大值，L₂代表车辆运行中弯沉对半径影响后，百分表最大数值。

回弹弯沉仪在支撑点变形修复过程中，路面测点的弯沉数值可用公式进行计算：如图1，此种方式适合用于回弹弯沉仪支座位置存在变形，但百分表架位置路面已经发生变形的情况。同时，在沥青层面厚度超出五厘米，路面温度已经超过二十度，需要对弯沉数值实行温度调整，回弹弯沉检测其实就是在计算机控制情况下的自动检测，能将弯沉平均数值和相关数据打印，通过把检测结果进行运算和温度修正，就能得出两者之间存在的关系，同时采取落锤式弯沉仪检测的弯沉数值将其转变为贝克曼量的静态回弹弯沉数值。

结论：目前，国内外都在运用回弹弯沉检测技术应用于公路路基和路面检测其承载能力。此项技术成效显著，检测结果均能如实反应公路路基和路面强度与刚度。其检测结果与公路质量有密切关系，回弹弯沉检测是我国公路建设工程质量控制工作中关键指标，通过回弹弯沉检测值能够反映出路基路面承载能力，在我国公路建设中应用范围广泛，不只是对路面结构设计衡量的重要标准，还是控制公路工程质量的重要依据，对此应根据公路工程建设的实际状况，科学合理的选择回弹弯沉检测方式，无论哪种检测方法都能达到良好效果，为我国公路建设发展提供基础。

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作者简介：朱博融（1986-），女，甘肃庆阳人，汉族，工程师，硕士研究生学历，土地资源管理专业，主要从事公路检测工作。