路基回弹弯沉值计算方法研究

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路基回弹弯沉

呈

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计算方法研一究

冯

瑞

（河北邯郸市交通局，河北邯郸０５６００２）

摘要：回弹弯沉值能反映路基路面的承载能力，通常用于路面结构及旧路补强的设计。但规范中弯沉值的计算值往往偏大，结合一实例对其进行验证，并推荐一种弯沉值的确定方法，能更真实地反映路基路面的承栽能力。

关键词：路基；弯沉；回弹模量；回归分析

中图分类号：Ｕ４１６．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２－４７８６（２０１０）０４一０１１ｌ－０３

ＤｏＩ：１０．３８６９０．１００２－４７８６．２０１０．０４．０５２

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Ｍｅｔｈｏｄ

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ａｎａｌｙｓｉｓ

回弹弯沉值通常用来表示路基路面的承载能用目的的不同．弯沉值可以分为设计弯沉值和竣工力，其值越大，承载能力越小．反之承载能力越验收弯沉值。设计弯沉值即是根据设计年限内一个大。回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层及研究成果。它不仅用于路面结构的设计（设计回和基层类型而确定的路面弯沉设计值。竣工验收弯弹弯沉），施工控制及施工验收（竣工验收弯沉值）；沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。当同时还用于旧路补强设计，是公路工程中的一个重路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收要参数。然而。许多实体工程在确定弯沉标准时．弯沉值应小于或等于设计弯沉值：当厚度计算以层采用的是根据规范计算的标准值，但该标准值一般底拉应力为控制指标时。应根据拉应力计算所得的偏大。本文将结合一工程实例验证这一结论．并提结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣出一种确定弯沉值的方法，以供参考。

工验收弯沉值。

１

弯沉值的定义

２

弯沉值的测试方法

弯沉是指在规定的标准轴载作用下。路基或路

目前，弯沉值的测试方法有多种，应用最多的

面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直是贝克曼梁法。其工程经验已经比较成熟。但由于回弹变形值（回弹弯沉）。以０．０１ｒａｍ为单位。根据使

其测试速度等因素的限制．各国都对快速连续或动

蒸；ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ，１

ＨＡＩＪ＂Ｏ。Ｆ

Ａｐｒ．，２０１０（Ｎｏ。２ｌ妙麓

态测定进行了研究，现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪、丹麦等国发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪（ＦＷＤ）、美国的振动弯沉仪等。

贝克曼梁法测试弯沉值需要做如下准备：ａ）检查并确保测定用标准车的车况及刹车性能良好．轮胎内胎符合规定充气压力；

ｂ）向汽车车槽中装载铁块或集料，并用地中衡称量后轴总质量，需符合要求的轴重规定，汽车行驶及测定过程中。轴重不得变化；

ｃ）测定轮胎接地面积，在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下方铺一张新的复写纸。轻轻落下千斤顶，即在方格纸上印上轮胎印痕．用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积。精确至０．１ｃｍ２；

ｄ）检查弯沉仪百分表测量灵敏情况；

ｅ）当在沥青路面上测定时，用路表温度计测定气温及路表温度（一天中气温不断变化，应随时测定）。并通过气象台了解前５ｄ的平均气温（日最高气温与最低气温的平均值）；

ｆ）记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。

测试步骤具体如下：

ａ）在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定，测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记；

ｂ）将试验车后轮轮隙对准测点后３ｃｍ～５ｃｍ处的位置上；

ｃ）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方３ｍ～５ｍ处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零，弯沉仪可以单侧测定．也可以双侧同时测定；

ｄ）由测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进，百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时，迅速读取初读数厶，汽车仍继续前进，表针反向回转；待汽车驶出弯沉影响半径（３ｍ以上）后，吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数￡：，汽车前进的速度宜为５ｋｍ／ｈ左右。

３３．１

我国现行的柔性路面设计规范是以设计弯沉为控制指标的．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表明：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。压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量，检验手段虽不同而目的是一致的。仅以试验路检测资料为例：在土基表面实测的弯沉值较设计容许弯沉值小了许多，但压实度却有不合格点。因此。名为“双控”，但实际上只要满足压实度验收指标就可以满足工程需要。

３．２

原因分析

柔性路面结构体系比较复杂。实践表明。要建

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，即使可靠和安全的计算方法（包括采用的设计参数），若计算施工检验弯沉也可能不可靠。例如确定土基回弹模量的大小。设计取值若小则计算出的路面结构偏厚、偏安全。但依据较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大．若以此弯沉作为施Ｔ检验指标无疑是在人为降低路基的强度指标．与实际情况不符。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，则计算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，不宜套用路基、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。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。

Ａｐｒ．，２０１０（Ｎｏ．２１８）二

现行路基弯沉检测标准存在的问题及原因分析现行路基弯沉检测标准存在的问题

ＨＡＬＦＯＦ

§。ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．１

４

路基施工检验弯沉的确定

比较表明，规范公式（１）同实测结果有较大差在施工验收规范中施工检验弯沉虽未列入主要

别，说明规范公式不是对任何土均适用的．应规定验收项目。但由于它简便易操作仍受到监理和施工其适用范围。规范推荐式反算出的弯沉值偏大，用技术人员的欢迎。因此有必要进行弯沉检测指标的来验收是不安全的。为此，建立回归方程，由￡。预研究。

测玩，使对应于弯沉标准值的预测值凰以一定的保４．１

弯沉与模量的相关关系分析

证率达到设计要求，即施工控制的指标是玩。

回弹模量昂作为强度指标，竣工验收时应对其

４．２

运用动模量计算弯沉

进行实测、评定，但因用承载板法实测昂的过程繁由于国际上缺少动模量与弯沉的关系式，暂且

琐，而检测路基顶面回弹弯沉￡。相对方便。所以一利用静态公式。文献【５］给出了轮隙弯沉反算土基模般在刚竣工的路基顶面用贝克曼梁弯沉仪测试各测量的公式：

点的回弹弯沉值，再在同一点用承载板试验测定其Ｅｏ＝１．４６０４ｐ８（１牛２）／Ｌ

（３）

回弹模量，然后计算求解两者的相关方程。

《公路路面基层施工技术规范》则给出了确定回

现行《公路工程质量检验评定标准》（ｊ＇ｒｊ

０７１—

弹弯沉检测标准的经验公式：

９４）就土方路基实测项目列出了“弯沉”测定项，《公Ｌｏ＝９３０８Ｅｏ－ｏ．螂

（４）

路路面基层施工技术规范》（Ⅲ０３４—９３）给出了确

利用面层ＦＷＤ弯沉反算的土基模量乘以０．３３作定回弹弯沉检测标准的经验公式：

为设计模量，将此结果代人式（３）和式（４）计算弯沉Ｅｏ＝１７０２９Ｌｏ－１１嘶

（１）

己。，其结果见表３。

但由于土质和路基强度的不同．不同单位所得表３

反算弯沉与实测静弯沉对比

的回归方程亦有所差异。为对其进行验证，对某试动模量反箅动弯沉值。实测静验路段，逐点对比测定的贝克曼梁弯沉值厶和承载统计结果

式（４）静模量反

式（４）

式（３）

算设计弯沉

弯沉￡ｏ

板回弹模量值玩，路基土为低液限粘性土，其结果见表１。

最小值

１１４８０

１６６．６８３表ｌ土基顶面贝克曼梁弯沉与现场承载板测定结果

最大值１５６１１１

２０６．１１０２测点

承载板Ｅｏ（ＭＰａ）

静弯沉Ｌｏ（Ｏ．０１ｍｍ）

均值１３４９５１８０．４９５１４．８１１．１１１．５７．０ｌ５８．１

１１１

方差２６７．２ｌ９９变异系数

１１．０

１１．７

６．３７

７．４

３

６７．２ｌ

１０１４

７１．８７

８４５６６．４９９４从表３可以看出，当采用动态设计模量时，利６

６６．３６１０２用式（３）算出的弯沉与实测静弯沉结果基本一致，７

６９．７９９５８７２．８９８３利用式（４）算出的弯沉较实测静弯沉稍大，约为静９６４．８５９８弯沉的１．５ｌ倍；当采用静模量时，利用式（４）算出ｌＯ

６９．１９

９９

的动弯沉较反算的设计静弯沉稍小，约为设计弯沉通过回归分析得出试验段的关系式：

的１．３５倍。因此，可以得出如下结论：ａ）可采用动

Ｅｏ＝１２３６．４Ｌｏ－ｏ．６３８５（Ｒ２＿０．７９０１）

（２）

弹性设计模量．将弹性半空间体公式（即式（３））计式（１）与式（２）相差较大，为便于比较，将两

算出的弯沉作为路基静弯沉检测标准；ｂ）至于路基式的反算结果和实测结果列于表２。

动弯沉检测标准，可采用设计静弯沉除以１．３５作为表２

回归关系式与规范推荐式反算结果对比

动态弯沉的设计指标。承载板玩

实测弯沉式（１）反算式（２）反算

参考文献

（ＭＰａ）

（０．０１ｒａｍ）

【１］ＪＴＪ０５９—９５，公路路基路面现场测试规程［Ｓ】．

最小值５８．１８３１６６．６８６．７最大值７２．８９１ｌｌ２０６．１１１４．８【２１冯光乐，许志鸿，凌天清．半刚性基层施工弯均值６７．２０９６．３３１８０．４９６．４沉检测标准研究ｆＪ】．同济大学学报，２００３，３１（２）：

方差４．３４８．７７１１．５８．２１５６－１６０．

变异系数

６．４６

９．１ｌ

６．３７

８．５１

【３］ＪＴＪ０３４—２０００，公路路面基层施工技术规范【Ｓ】．

鑫ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．１

ＨＡｌ。ＦＯＦ

Ａｐｒ．，２０１０（Ｎｏ．２１８）臻

乌延玲１’２

（１．赤峰市公路管理处。内蒙古赤峰０２４０００；２．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安７１００６４）

摘要：脱石现象是同步碎石封层在使用过程中的最大病害，限制了同步碎石封层优点的发挥，其中温度和水是脱石现象的主要因素。就脱石现象进行室内试验，分析不同温度及不同温度下水对同步碎石封层脱石率的影响，可为相关研究提供参考。

关键词：同步碎石封层；温度；脱石率

中图分类号：Ｕ４１４

文献标识码：Ａ文章编号：１００２－－４７８６（２０１０）０４＿０１１４＿０３

ＤＯＩ：１０．３８６９６．１００２－４７８６．２０１０．０４．０２３

ＯｆｆＳｔｏｎｅＲａｔｅｏｆ

ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄＣｈｉｐ

Ｓｅａｌ

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（１．ＣｈｉｆｅｎｇＨｉｇｈｗａｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｃｈｉｆｅｎｇ０２４０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ

Ｍｉｎｉｓｔｒｙ

ｏｆ

Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇ’ａｎ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ

ｆｏｒ

ＳｐｅｃｉａｌＡｒｅａ

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同步碎石封层具有良好的抗滑性能和防渗水性能．能有效解决路面掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害日１。主要用于道路的预防性养护和矫正性养护。以及提高路面的防滑性能。同步碎石技术自从２００２年引入我国以来。在全国得到了广泛的推广应

用，但是由于我国重载交通的使用环境和复杂的气候条件，使同步碎石封层在使用过程中出现了很多问题。

在对同步碎石封层试验路段的跟踪调查中发现：轮迹带处脱石现象严重，石料大部分已经脱

＿；・Ｈ・Ｈ・Ｈ・｝｛・｝｛・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・｝｛・｝｛・Ｈ・｝｛・｝｛・Ｈ・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・Ｈ・｝｛・｝｛・｝｛・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・｝｛・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝｛・Ｈ・Ｈ・｝

［４］Ｚａｇｈｌｏｕｌ

Ｓ，ＨｏｏｖｅｒＴ，ＳｗａｎＤＪ，ｅｔａ１．Ｅｎ—研究［Ｊ］．华东公路，１９９６，（１）：８—１０．

ｈａｎｃｉｎｇｂａｃｋｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｓｉｄ—ｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｃｋｎｅｓｓＴＲＢ，２００４．

ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ［Ｃ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ

Ｄ．Ｃ．：

作者简介：冯瑞，工程师，供职于河北邯郸市交通局。收稿日期：２００９－０３－－０４

［５】黄晓明．半刚性基层沥青路面弯沉检测指标的豁ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ

ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ．１。ＨＡＬＦＯＦ

Ａｐｒ．，２０１０（Ｎｏ．２１８）囊

路基回弹弯沉值计算方法研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

冯瑞， FENG Rui

河北邯郸市交通局,河北,邯郸,056002交通标准化

TRANSPORT STANDARDIZATION2010(7)

参考文献(5条)

1. Zaghloul S;Hoover T;Swan D J Enhancing back calculation procedures through consideration ofthickness variability 2004

2. 黄晓明 半刚性基层沥青路面弯沉检测指标的研究 1996(01)3. JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范 2000

4. 冯光乐;许志鸿;凌天清 半刚性基层施工弯沉检测标准研究[期刊论文]-同济大学学报 2003(02)5. JTJ 059-1995,公路路基路面现场测试规程 1995

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jtbzh201007052.aspx