路基路面检测中回弹弯沉检测方法的注意事项

黄炎辉

福建省中建中信技术检测有限公司

1 引言

长期以来，我国高度重视交通建设，不断完善交通基础设施，公路作为我国交通体系的核心构成，近年来取得了重大成就。由于交通设施的完善，各区域间的联系进一步加强，同时也有力推动了社会经济发展。在公路工程施工验收过程中，回弹弯沉值是评价路基路面施工质量的主要评价指标之一。因此，回弹弯沉检测在公路工程中被广泛应用，发挥了重要作用。基于此，有必要对回弹弯沉检测在公路路基路面检测中的应用进行研究分析，以期为相关工作提供一点参考。

2 回弹弯沉检测概述

2.1 回弹弯沉值

所谓的回弹弯沉值指代的是在一定荷载作用下，工程路面路基发生的垂直变形现象，待卸载后路基路面可以恢复的部分，在实际计算过程中通常以mm 为单位。根据路基路面回弹弯沉值可以客观、准确地对路基路面弹性模量、承载力进行评价，同时也能反映公路建成投入使用后的状态。一般来说，若回弹弯沉值较大，则路基路面发生结构塑性变形的风险就会增加，公路的抗疲劳性能就会降低。若交通流量过大，则公路就会超负荷运行。若路基路面回弹弯沉值较小，则可以适应更大的交通流量。

2.2 回弹弯沉检测的适用范围

通常回弹弯沉检测多用于公路工程中的路基路面，根据路基路面回弹弯沉值可以评估公路的承载能力，在工程设计环节具有较高的参考价值。此外，在工程施工验收以及竣工验收环节也可以作为评估施工质量的标准。公路工程建成投入使用后也可以为公路养护部门的工作提供必要的依据。

2.3 回弹弯沉检测的基本原则

开展回弹弯沉检测时需要遵循三大基本原则：（1）程序公正，即检测流程要符合国家相关规定、检测过程要公开透明、检测结果要科学合理，这样才能取得预期的效果；（2）质量优先，即整个检测过程要保证质量，回弹弯沉值作为评估路基路面结构刚度以及强度的重要指标，可以反映工程施工质量，因此检测必须遵循质量优先的基本原则[1]；（3）管理科学原则，在回弹弯沉检测过程中遵循管理科学原则，可以有效保障检测结果的准确性，进而为项目决策提供更为可靠的依据。

3 路基路面检测中回弹弯沉检测方法的运用

针对公路工程项目而言，施工质量一直都是重点问题，直接影响着项目后期运行效果。在公路路基路面回弹弯沉检测中，比较常用的方法主要有两种，即贝克曼梁检测法与落锤式弯沉仪检测法，两种方法各有优劣，在公路工程中都应用比较广泛，且效果较好。下面具体谈谈这两种方法在实际检测过程中的注意要点。

3.1 贝克曼梁检测法

3.1.1 准备环节

目前我国的公路建设主要以沥青路面为主，因此本文主要以沥青路面为例，研究贝克曼梁检测法在公路路基路面回弹弯沉检测中的应用。贝克曼梁检测需辅助性检测工具，如加载车，其选取参数标准如表1。

表1 加载车的参数要求

准备阶段应测定加载车胎压，用地磅衡称量加载车轴重，测定轮胎接地面积，并做好记录。

3.1.2 变形修正

在实际检测过程中，弯沉仪的支座部位通常会发生变形问题。因此在开始检测之前，首先需要对弯沉仪支座部位进行检测，确认是否存在变形问题，或者可以选择直接在测定用弯沉仪的后面支座处再安装1台检验弯沉仪。待汽车开始出发后，同时读取两台弯沉仪的数据。如果检验用弯沉仪百分表有读数，即应进行支点变形修正。一般来说，对同结构层进行测定，至少要选取5个不同位置进行检测，取平均值，以此作为各次检测结果的修正值。需要注意的是，若选用的弯沉仪长度在5.4m，则在实际检测过程中可不需要对弯沉仪支座部分进行变形修正。

3.1.3 温度以及计算结果修正

在实际检测过程中，温度对于检测结果的影响较大，一般情况下，对沥青路面检测时温度宜在20±2℃，若路面厚度超过5cm，需要对相关数据进行修正。计算路面回弹弯沉值的公式为：

式中：

LT——在沥青面层平均温度在T 时的回弹弯沉值（0.01mm）；

L1——车轮中心临近贝克曼梁测头时百分表的最大读数（0.01mm）；

L2——加载车驶出弯沉影响半径后待百分表稳定后的终读数（0.01mm）。若需要对弯沉仪支点变形进行修正，则根据公式：

计算出路面不同点的回弹弯沉值。

式中：

L3——加载车临近贝克曼梁测头时检验用贝克曼梁的最大读数（0.01mm）；

L4——加载车驶出弯沉影响半径后检验用贝克曼梁的终读数（0.01mm）。

一般来说，仅当变形问题出现在弯沉仪支座部位时采用上式进行计算，不包括变形问题出现在百分表架部位[2]。此外，若沥青路面厚度超过5cm，则在回弹弯沉检测时还需要进行温度修正，具体流程如下：首先需要根据公式：

计算出沥青层的平均温度。

式中：

T——沥青面层平均温度；

T25——根据图1决定的路表下25mm处的温度；

Tm——图1决定的沥青面层中间深度的温度；

Te——表示图1决定的沥青面层底面处的温度。

T0为测定时路表温度与测定前5d 日平均气温的平均值之和，日平均气温为日最高气温和最低气温的平均值。其次根据公式：

计算路面回弹弯沉值。

式中：

L20——进行20℃换算的路面回弹弯沉值（0.01mm）；

K——温度修正系数。

3.1.4 最后计算结果筛选

根据公式：

计算被检测路段代表回弹弯沉值。

式中：

Lr——被检测路段代表回弹弯沉值；

L——被检测路段各检测点回弹弯沉值平均值；

S——被检测路段经过修正后各检测点回弹弯沉值的标准差；

Za——与保证率相关的系数，一般二级以下公路取1.5；二级公路取1.645；高等级公路取2.0。

计算出路面回弹弯沉值后，必须对计算结果进行科学评估才能确定此次检测结果是否可以使用。一般情况下，评价计算结果需要注意，若需要计算标准差与平均值，则应当放弃大于-X±kS的弯沉比值；如果废弃比值偏大，则应当对被测试路段周边的边界进行有限的局部处理；如果检测过程中采用的是两台弯沉仪同时测定两个车轮轨迹带的弯沉值，则在计算时不能计算两个车轮轨迹带的平均值，应当选取两个独立测试点。

3.2 落锤式弯沉仪检测法

根据落锤式弯沉仪检测法的应用情况来看，该方法的应用原理在于重锤在一定高度下落后，对路面路基产生的冲击荷载作用，在动态荷载的影响下，测量路基发生的弯沉盆、动态弯沉。在此基础上，通过反计算手段测量路基路面材料的动态弹性模量，最终将测量结果设置为设计参数，该参数在评估公路承载性能时也可以使用。

（1）准备环节。在实际检测过程中，准备环节注意以下几方面：①对重锤的质量以及下落高度进行适当调整，保证重锤质量以及重锤冲击下产生的荷载符合相关规定；②在被检测路段路面各层设置测试点，根据检测的实际需求确定具体的位置以及间距，一般情况下测试点设置在行车轨迹带上，测试点的定位一般采用距离传感器确定[3]；③检查落锤式弯沉仪的整体状况以及各项性能，确保其车况以及各项性能良好，符合检测要求，检查车况时可以将操作方式更改为手动操作模式；④根据测试点分布就为落锤式弯沉仪，正常启动弯沉仪，确保弯沉仪正常运行，检测时将弯沉仪的行驶速度控制在50km/h以下。

（2）检测方法。首先，保持测试点和承载板的中心位置对应，下落承载板，同时放下弯沉所有传感器；其次，要将弯沉仪落锤装置打开，因为在重锤下落之后，会对承载板造成一定冲击力，工作人员要注意随后将承载板提升到原来位置并固定好。完成上述工作之后，使用传感器开展测量工作。利用计算机设备对路面变形信号进行捕捉，获取路面的弯沉盆与弯沉峰值，需要注意的是各个测试点需要测试3次以上，获取检测结果后去除首次检测结果，计算其余几次检测结果平均值；最后，提升承载板以及弯沉仪传感器，利用牵引车将弯沉仪牵引到下一个测试点。重复上述步骤直至完成所有测试作业。

总体来说，在工程项目测量活动中，落锤式弯沉仪检测法与贝克曼梁检测法可以任选其一，但是因为落锤式弯沉仪检测法消除了气压随气温变化、人工读表误差等现象，因此测量结果的精确性更高，值得在项目测量工作中推广。

4 结语

综上所述，现阶段我国经济快速发展，对于交通设施的要求越来越高，因此未来很长一段时间内我国仍需加大在交通设施方面的投入。考虑到公路的施工质量以及建成投入使用后的状态，采用回弹弯沉检测可以有效评估公路路基路面各项性能，尤其是落锤式弯沉仪检测法，能够对新建路面路基以及路面综合承载能力进行准确评估，因此在施工质量评定中具有重要意义。在实际检测过程中，作业人员要严格遵循检测程序，确保检测结果的精度，以取得预期的效果。