浅析公路工程回弹弯沉检测技术要点

魏 争 李梦洋

（河南省交通科学技术研究院有限公司，河南 郑州 450000）

1 公路工程回弹弯沉检测影响因素

一定荷载作用下，路基路面产生的垂直变形，待荷载卸除后，即可恢复的那部分变形则被称为回弹弯沉。回弹弯沉量是路基路面结构整体强度、刚度的真实反映，同时，回弹弯沉量还和路面使用性能和健康状态息息相关。一般情况下，随着回弹弯沉值的不断增加，路面结构塑性变形也会随之增大，但是路面刚度、抗疲劳性能将越来越差，甚至不能满足重载交通需求。在具体实践中，影响回弹弯沉值的因素较多，主要为弯沉标准、温度和人员因素等。

1）弯沉标准。随着时代的进步，科学技术水平不断提升，越来越多先进的技术、工艺、设备不断用于公路工程回弹弯沉检测当中，这些新技术的应用，在给回弹弯沉检测带来了诸多便利的同时，还引发了新的问题，如检测内容及范围越来越广，如汽车轴重、气压等，因此，在新的检测环境中应将汽车的性能考虑在内，从而保证检测精度。

2）温度。回弹弯沉检测中，温度系数影响较大，在整个检测中，必须根据实际情况适当调整，从而提高检测值的准确性。

3）人员因素。误差往往来源于人为操作失误，若检测人员专业素质不高或责任心不强，均会影响检测效率和质量。

4）路基含水量。路基含水量的多少将对土质结构造成很大影响。为保证路面每个结构层压实度满足要求，必须对各结构层进行处理，并做好压实工作。只有这样才能保证弯沉值满足设计规定。若弯沉值在规定值以上，则需及时采取排水、防水方案，快速有效地降低路基含水量。此外，还要合理选用填料，尽可能采用高强度的填料，例如碎石黏土混合料等。同时，还要再次对路基进行补充压实，从而有效提升路基强度。若仍无法达到弯沉值规定，则需及时翻晒处理，或更换填料。

2 公路工程回弹弯沉检测技术要点

1）检测准备。对路基路面回弹弯沉进行检测主要目的在于对公路整体承载能力加以科学评定，为路面结构设计应用提供依据。20℃路表温度为沥青路面弯沉的标准，在检测其他温度时，如沥青路面厚度在5cm以上，需修正问题。通常选取杠杆式弯沉仪进行轮隙弯沉检测，其他工具为标准车、路面弯沉仪等。

2）弯沉仪支点变形修正。在检测半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面弯沉时可选取3.6cm弯沉仪，此时变形问题往往会出现在弯沉仪支座位置，基于此，在检测过程中需对支点变形问题是否存在进行检验，也可在该台弯沉仪后面安装其他弯沉仪。汽车出发后，可对2台弯沉仪弯沉读数同一时间检测出来。测定相同结构层，一般需进行5次测定，且位置不能相同，以此进行平均值求取，可选取该值作为此后各次测定的修正值。如弯沉仪长度为2,5m的情况下，在检测过程中无需支点变形修正。

3）计算结果及温度修正。

首先，按照公式（1）计算路面测点回弹弯沉值：

其中，路面温度T状态下的回弹弯沉值可通过LT表示；车轮中心与弯沉仪测头相近时百分表读数最大值可由L1表示；汽车行驶距离在弯沉影响半径以外时百分表终读数可由L2表示。

其次，如需实施弯沉仪支点变形修正，可根据公式（2）计算路面测点回弹弯沉值：

其中，车轮中心与弯沉仪测头相近时测定用弯沉读数最大值可由L1表示；汽车行驶距离在弯沉影响半径以外时测定用弯沉仪最终读数可由L2表示；车轮中心与弯沉仪测头相近时检验用弯沉读数最大值可由L3表示；汽车行驶距离在弯沉影响半径以外时检验用弯沉仪最终读数可由L4表示。

公式（2）通常在变形出现在测定用弯沉仪支座位置，但变形问题不存在于百分表架位置的路面检测内。

再次，沥青路面在沥青面层厚度为5cm以上时，回弹弯沉值需实施温度修正，因此可根据以下流程进行温度修正及计算回弹弯沉。

3 案例分析

公路工程回弹弯沉检测中，基于标准轴载BZZ-100垂直作用，轮胎间隙中将产生垂直于路基路面的回弹变形值。在指定荷载作用下，产生的回弹变形量也会有所不同，通过贝克曼梁式弯沉仪可获取回弹弯沉值。在检测过程中，一般可在路面车轮行驶轮迹线上设测点，并做明确标记。为保证检测准确性，检测车辆后轮需和测点之间保持一定安全距离，为30～50mm之间。测定前，调整贝克曼梁指针式读取设备，设置为“0”。在检测时，不仅可以进行单侧测定，还可以同时进行双侧测定。为验证贝克曼梁法在公路工程回弹弯沉检测中的应用效果，决定以某二级公路路基路面结构检测为例进行分析。第一，根据现行规范要求，明确弯沉计算控制值为80×10-2mm，保证检测标段内的所有弯沉值均在该控制值以内。第二，选择具有代表性的路段为试验段，长度为500m，起讫桩号为K0+000～K0+500。第三，试验检测前，需对标准车的车况、刹车性能等进行详细检查，保证在检测过程中不会出现故障。同时，保证轮胎内胎满足相关规定的充气压力。第四，根据检测规定，采用5.4m长贝克曼梁弯沉测定仪，为避免弯沉值修正环节，可根据现行规范，在试验段布设测点及合理控制测点间距，可将测点设于路面行车车道的轮迹带上，并用粉笔等标注。同时，还可通过手指轻轻叩打的方式，来检验弯沉测定仪百分表检测的灵敏度。第五，据实地勘察可知，本路段路基结构存在2大区域，即填方段和挖方段，因此，检测时，可同时采用两台弯沉测定仪进行一起检测，108.78KN为试验车辆后轴标准轴重。在汽车后轮间的缝隙内插入弯沉测定仪，保持相同汽车方向，梁臂不允许碰触轮胎。此外，还要将弯沉仪测头放置在测点上，并在弯沉测定仪的测定杆上安装百分表，并将百分表上的初始数据记录下来，按照要求，本工程采用双侧测定。本工程检测时，时间为夏季白天，因此，可按照26℃为环境温度进行测试分析。第六，按照指定路线，指挥汽车缓慢、匀速前行，随路面变形，百分表的读数将不断变化，表针反向回转，汽车行驶范围超过弯沉影响半径之后，需及时停车。当表针回转稳定时便可在此读取百分表上的数据，一般情况下，可在4.5～5.0km/h之间控制汽车前进速度。第七，按照相关弯沉值计算方法，获取双侧弯沉值，可得结果为双侧弯沉值范围在61.2×10-2～79.3×10-2mm，均小于弯沉计算控制值为80×10-2mm，表明公路整体承载能力良好，当前可满足正常通行需求。

4 结束语

综上所述，长期以来，我国公路工程以载重大、安全、舒适等优势，使道路交通在经济市场环境下发挥着重要的作用。随着国民经济的高速发展，为满足道路交通运输需求，必须重视公路路基路面质量控制问题。回弹弯沉检测技术在公路质量控制施工中的应用，可有效提升公路工程整体承载力、耐久性，且将大大提升车辆运行安全性、舒适度。为此，必须深入分析路基路面检测原理、方法，规范检测工艺，提高检测技术水平，只有这样才能提高工程质量，才能确保道路运行通畅。