道路路基路面结构检测中回弹弯沉检测技术应用

霍晓东

（山西交通技师学院， 山西 晋中 030800）

0 引言

省内既有国省干线在经过长期的服役运营后，路面结构综合承载能力和耐久性快速下降，路面、路基结构在外荷载长期反复作用下，竖向沉降累积值逐步增加，沉降累积效应日益明显，路面通行能力快速下降。回弹弯沉检测技术借助回弹弯沉检测仪，可以直接测定预定位置的竖向变形，路面弯沉值与综合承载能力呈负相关关系。目前，在省内公路日常定期检测过程中，借助回弹弯沉仪进行路面弯沉指标检测已经成为公路工程检测过程中的重要方法。

1 回弹弯沉检测技术相关概念

路基路面弯沉回弹检测技术是借助经过标定的标准轴载组作用下，被检测路基、路面在轴载作为位置的轮隙之间产生的同路基、路面结构相互垂直的变形值及对应位置的回弹值，路基、路面弯沉回弹值的检测精度控制在0.01mm。通过检测路基路面结构的回弹弯沉值，可以直接反映出拟检测位置路基及路面结构的抗弯承载强度及抗变形刚度，且通过路基、路面回弹弯沉测定值可以定量测算出道路目前的服役能力。目前最为常用的检测方法为贝克曼梁检测法。一般情况下，回弹弯沉值与路基路面结构的塑性变形值呈正相关关系；与路基、路面结构的抗疲劳荷载能力呈负相关关系；经过试验研究发现，在长期重载及反复荷载的耦合作用下，路基路面弯沉变化呈现出典型的三个阶段，即：缓慢发展阶段、暂时稳定阶段及快速发展阶段，在道路路基、路面结构弯沉值检测过程中，以结构是否进入暂时稳定阶段作为评价道路路用性能的临界指标。

2 道路路基路面回弹弯沉检测技术原理

在道路路基、路面结构层回弹弯沉检测实践中，采用规范给定的标准轴载B22-100垂直作用下，在轮胎间隙中产生的与路基、路面垂直的回弹变形值。在标准检测荷载的作用下，路基、路面结构层在车轮荷载直接及间接荷载作用下，必然产生不同程度的回弹变形，回弹弯沉值通过贝克曼梁式弯沉检测仪的端部读数表获取相应的弯沉值。在检测过程中，必须将布设测试点选定在路面车轮行驶轮迹线上，采用粉笔划定标记；为了提升检测精度，检测车辆后轮应与测试点保持30-50mm的安全距离，贝克曼梁指针式读取设备在测定前应先调零，贝克曼梁在弯沉测定过程中可以单侧测定也可以双侧同时测定。其中，试验车辆车轮、胎压及荷载持载时间是影响弯沉值测定结果的三个主要因素，在测定前及测定过程中，应校准观测点坐标，调校读数计，由于弯沉测定存在一定的误差，某些测定值存在离散性，试验数据应进行统计学处理后方可使用。以下为弯沉测定值的统计分析计算公式。

某一位置单点弯沉测定实测结果

特定路基、路段各测试位置测定结果均值

特定路基、路段弯沉代表值

对应的标准差值如下

相应的弯沉计算值如下

3 工程案例分析

文章以省内某二级公路的路基、路面结构检测施工为研究案例，选取相应的弯沉计算控制值，在具体试验检测过程中，应保证各检测标段任意位置的弯沉值均不超过控制值。相关性系数值，选定研究路段长度为500m，选用贝克曼梁弯沉测定仪，测定仪规格为，实际长度5.4m，可以避免弯沉值修正环节，依照检测规范，在试验路段布设合计 100个检测点位，检测点位间距值为 50m，由于检测路段路基结构有填方和挖方两类区域，可以同时使用两台弯沉测定仪同时进行检测，试验车辆型号为DF3092型，试验车辆后轴标准轴重为 108.78kN，试验时间为夏季白天，忽略季节因素、湿度因素影响，环境温度值为相应的试验检测点位按照国家规范布置。

经现场试验检测后，相应的试验数据统计结果如下表1所示。

表1 部分试验数据统计结果

根据上文提及的弯沉值计算方法，能够得到上述试验位置的双侧弯沉值如下。

4 总结

在省内干线道路及高等级公路检测过程中，必须重视路基、路面弯沉值检测工作。通过试验检测案例可知，选用贝克曼梁弯沉检测仪器对路基、路面结构进行回弹弯沉值测定，该检测技术科学简洁，适应性好，检测精度高，测定结果可靠，是当前道路弯沉指标检测中使用最为广泛的方法之一。在具体检测实践中，经做好测点坐标校核、测点分布及数量确定、弯沉检测触探头布设及回弹弯沉检测数据统计分析等工作，切实提升路基、路面回弹弯沉的测定精确度和效率。