路基弯沉检测标准探讨

李文轩

摘 要：文本针对现有路基弯沉检测中方法的不足，提出公路路基弯沉检测的一种方法和标准，为以后路基弯沉检测提供一定的依据。

关键词：公路路基，弯沉检测，检测指标

我国现行的柔性路面设计规范是以设计弯沉为控制指标，但在施工规范中则采用压实度作为验收控制指标，而将弯沉检验作为参考值。在实际操作中：压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度；弯沉表示被测路面结构层以下的部分在汽车标准轴载作用下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量，但在理论上却没有关联。弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷，故许多工程监理方很愿意采用“双控指标”（即控制压实度和弯沉）来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们：经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易得多。

1、现象的原因分析

柔性路面结构体系比较复杂，试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的，因此现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外，虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数，但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。但从设计角度来说是可靠和安全的计算方法（包括采用的设计参数），若照搬来计算施工检验弯沉却不可靠。例如确定土基回弹模量的大小：对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚、偏安全，这是合理的，但较小的回弹模计算出的弯沉值偏大，若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基的强度指标，与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉，则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符，这与设计又产生了矛盾。由此可见，套用路基、路面设计计算公式（或参数）来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。问题的关键在于：设计容许弯沉和施工检验弯沉的计算方法（包括参数）不能互相混淆，设计采用的计算公式或取用的参数对于设计而言是安全的，而对于施工检验弯沉来说反而是不可靠的。

2、路基施工检验弯沉的确定

施工检验弯沉虽在施工验收规范中未列入主要验收项目，但由于它简便易行仍受到监理和施工技术人员的欢迎。因此有必要进行弯沉检测指标的研究。

（1）彎沉与模量的相关关系分析

用公路路面基层施工技术规范给出的 经验公式确定的弯沉检测标准值偏大，用来验收是不安全的，这说明，规范公式的应用范围有其局限性。建立回归方程的作用是由 预测 ，使对应于弯沉标准值的预测值 、以一定的保证率达到设计要求，即控制的是 ，因此 ，应为自变量， ，为因变量，建立形如 的回归方程，该方程是通过方程回归方程 和土基回弹模量的划分等级，可确定弯沉检测标准值。推荐土基的施工弯沉验收标准如表1所示。

（2）运用动模量计算弯沉

由于国际上缺少动模量与弯沉的关系式，暂且利用静态公式。参考相关文献[1]，[2]给出了轮隙弯沉反算土基模量的公式：

（2.21）

《公路路面基层施工技术规范》则给出了确定回弹弯沉检测标准的经验公式：

（2.22）

利用面层FWD弯沉反算的土基模量乘以0.33作为设计模量，将此结果代入式（2.21）和（2.22）计算弯沉 ，其结果见表2。

表2 反算弯沉与实测静弯沉对比

统计结果 动模量反算动弯沉值

式（2.22）静模量反算设计弯沉 实测静弯沉

从上表可以看出，当采用动态设计模量时，利用公式（2.21）算出的弯沉和实测静弯沉结果基本一致，利用式（2.21）算出的弯沉较实测静弯沉稍大，约为静弯沉的1.51倍；当采用静模量时，利用式（2.21）算出的动弯沉较反算的设计静弯沉稍小，约为设计弯沉的1.35倍。

所以：

（1）可采用动弹性设计模量，将弹性半空间体公式（即式2.21）计算出的弯沉作为路基静弯沉检测标准；

（2）路基动弯沉检测的标准，可以采用设计静弯沉除以1.35作为动弯沉的设计指标。

参考文献：

[1] 黄晓明，半刚性基层沥青路面弯沉检测指标的研究，华东公路，1996.1

[2] JTJ034-2000.《公路路面基层施工技术规范》

[3]葛振才. 公路路基弯沉检测标准的探讨[J]. 科学之友： 中旬， 2011 （7）： 67-67.