霍曉東

（山西交通技師學(xué)院， 山西 晉中 030800）

0 引言

省內(nèi)既有國(guó)省干線在經(jīng)過長(zhǎng)期的服役運(yùn)營(yíng)后，路面結(jié)構(gòu)綜合承載能力和耐久性快速下降，路面、路基結(jié)構(gòu)在外荷載長(zhǎng)期反復(fù)作用下，豎向沉降累積值逐步增加，沉降累積效應(yīng)日益明顯，路面通行能力快速下降?；貜棌澇翙z測(cè)技術(shù)借助回彈彎沉檢測(cè)儀，可以直接測(cè)定預(yù)定位置的豎向變形，路面彎沉值與綜合承載能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。目前，在省內(nèi)公路日常定期檢測(cè)過程中，借助回彈彎沉儀進(jìn)行路面彎沉指標(biāo)檢測(cè)已經(jīng)成為公路工程檢測(cè)過程中的重要方法。

1 回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)相關(guān)概念

路基路面彎沉回彈檢測(cè)技術(shù)是借助經(jīng)過標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載組作用下，被檢測(cè)路基、路面在軸載作為位置的輪隙之間產(chǎn)生的同路基、路面結(jié)構(gòu)相互垂直的變形值及對(duì)應(yīng)位置的回彈值，路基、路面彎沉回彈值的檢測(cè)精度控制在0.01mm。通過檢測(cè)路基路面結(jié)構(gòu)的回彈彎沉值，可以直接反映出擬檢測(cè)位置路基及路面結(jié)構(gòu)的抗彎承載強(qiáng)度及抗變形剛度，且通過路基、路面回彈彎沉測(cè)定值可以定量測(cè)算出道路目前的服役能力。目前最為常用的檢測(cè)方法為貝克曼梁檢測(cè)法。一般情況下，回彈彎沉值與路基路面結(jié)構(gòu)的塑性變形值呈正相關(guān)關(guān)系；與路基、路面結(jié)構(gòu)的抗疲勞荷載能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；經(jīng)過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期重載及反復(fù)荷載的耦合作用下，路基路面彎沉變化呈現(xiàn)出典型的三個(gè)階段，即：緩慢發(fā)展階段、暫時(shí)穩(wěn)定階段及快速發(fā)展階段，在道路路基、路面結(jié)構(gòu)彎沉值檢測(cè)過程中，以結(jié)構(gòu)是否進(jìn)入暫時(shí)穩(wěn)定階段作為評(píng)價(jià)道路路用性能的臨界指標(biāo)。

2 道路路基路面回彈彎沉檢測(cè)技術(shù)原理

在道路路基、路面結(jié)構(gòu)層回彈彎沉檢測(cè)實(shí)踐中，采用規(guī)范給定的標(biāo)準(zhǔn)軸載B22-100垂直作用下，在輪胎間隙中產(chǎn)生的與路基、路面垂直的回彈變形值。在標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)荷載的作用下，路基、路面結(jié)構(gòu)層在車輪荷載直接及間接荷載作用下，必然產(chǎn)生不同程度的回彈變形，回彈彎沉值通過貝克曼梁式彎沉檢測(cè)儀的端部讀數(shù)表獲取相應(yīng)的彎沉值。在檢測(cè)過程中，必須將布設(shè)測(cè)試點(diǎn)選定在路面車輪行駛輪跡線上，采用粉筆劃定標(biāo)記；為了提升檢測(cè)精度，檢測(cè)車輛后輪應(yīng)與測(cè)試點(diǎn)保持30-50mm的安全距離，貝克曼梁指針式讀取設(shè)備在測(cè)定前應(yīng)先調(diào)零，貝克曼梁在彎沉測(cè)定過程中可以單側(cè)測(cè)定也可以雙側(cè)同時(shí)測(cè)定。其中，試驗(yàn)車輛車輪、胎壓及荷載持載時(shí)間是影響彎沉值測(cè)定結(jié)果的三個(gè)主要因素，在測(cè)定前及測(cè)定過程中，應(yīng)校準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，調(diào)校讀數(shù)計(jì)，由于彎沉測(cè)定存在一定的誤差，某些測(cè)定值存在離散性，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理后方可使用。以下為彎沉測(cè)定值的統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算公式。

某一位置單點(diǎn)彎沉測(cè)定實(shí)測(cè)結(jié)果

特定路基、路段各測(cè)試位置測(cè)定結(jié)果均值

特定路基、路段彎沉代表值

對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差值如下

相應(yīng)的彎沉計(jì)算值如下

3 工程案例分析

文章以省內(nèi)某二級(jí)公路的路基、路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)施工為研究案例，選取相應(yīng)的彎沉計(jì)算控制值，在具體試驗(yàn)檢測(cè)過程中，應(yīng)保證各檢測(cè)標(biāo)段任意位置的彎沉值均不超過控制值。相關(guān)性系數(shù)值，選定研究路段長(zhǎng)度為500m，選用貝克曼梁彎沉測(cè)定儀，測(cè)定儀規(guī)格為，實(shí)際長(zhǎng)度5.4m，可以避免彎沉值修正環(huán)節(jié)，依照檢測(cè)規(guī)范，在試驗(yàn)路段布設(shè)合計(jì) 100個(gè)檢測(cè)點(diǎn)位，檢測(cè)點(diǎn)位間距值為 50m，由于檢測(cè)路段路基結(jié)構(gòu)有填方和挖方兩類區(qū)域，可以同時(shí)使用兩臺(tái)彎沉測(cè)定儀同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)車輛型號(hào)為DF3092型，試驗(yàn)車輛后軸標(biāo)準(zhǔn)軸重為 108.78kN，試驗(yàn)時(shí)間為夏季白天，忽略季節(jié)因素、濕度因素影響，環(huán)境溫度值為相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)點(diǎn)位按照國(guó)家規(guī)范布置。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)后，相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表1所示。

表1 部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

根據(jù)上文提及的彎沉值計(jì)算方法，能夠得到上述試驗(yàn)位置的雙側(cè)彎沉值如下。

4 總結(jié)

在省內(nèi)干線道路及高等級(jí)公路檢測(cè)過程中，必須重視路基、路面彎沉值檢測(cè)工作。通過試驗(yàn)檢測(cè)案例可知，選用貝克曼梁彎沉檢測(cè)儀器對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行回彈彎沉值測(cè)定，該檢測(cè)技術(shù)科學(xué)簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性好，檢測(cè)精度高，測(cè)定結(jié)果可靠，是當(dāng)前道路彎沉指標(biāo)檢測(cè)中使用最為廣泛的方法之一。在具體檢測(cè)實(shí)踐中，經(jīng)做好測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)校核、測(cè)點(diǎn)分布及數(shù)量確定、彎沉檢測(cè)觸探頭布設(shè)及回彈彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等工作，切實(shí)提升路基、路面回彈彎沉的測(cè)定精確度和效率。