公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用

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Construction&DesignForProject工程建设与设计

1回弹弯沉检测方法概述

当前的公路工程项目日渐增多袁为提高工程的总体质量袁行业内对路基路面检测提出了新的标准遥回弹弯沉检测法的操作简单袁具体的操作中袁主要获取的是后轴载双轮组轮间隙中心部位的最大回弹弯沉值袁有贝克曼梁法尧自动弯沉仪法两种方式遥贝克曼梁法的速度慢袁属于静态方法袁在当前的公路工程领域的应用范围广尧效果佳曰自动弯沉仪法为快速连续测试法袁需获取总弯沉值袁再利用贝克曼梁完成标定换算[1]遥

2公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的

应用实践

2.1工程概况

某在建二级公路位于陕西省与山西省交界处袁与既有道路108国道平面交叉袁本项目路线基本呈东西走向袁与本项目交叉的等级公路有108国道尧龙门公路渊二级冤等袁其余为乡间道路遥结合沿线城镇现有布局尧区域路网现状设计本条线路遥该工程线路全长约800.35m袁依据设计文件袁该公路工程

设计车速为40km/h袁路基宽22.5m袁其中袁行车道宽2伊2伊3.5m袁硬路肩宽2伊2.5m袁土路肩宽2伊0.75m袁中央分隔带宽

1.0m袁中分带采取通铺式袁仅采用防撞护栏进行分割对向行

车袁左侧路缘带宽2伊0.50m遥

项目所在区域为黄河河漫滩及阶地袁路基填筑主要以填土为主袁路基压实采用重型击实标准遥本项目的路面结构较为复

杂袁为符合质量尧安全规定袁综合本工程项目的特点袁最终选定

以下结构院4cmAC-13C渊SBB改性冤+5cmAC-16渊SBS改性冤+7cm沥青碎石ATB-25+改性沥青同步碎石下封层+32cm

4.5%水泥稳定碎石基层+20cm二灰土底基层袁路面厚69cm遥结

合总体的设计标准袁上面层顶面验收弯沉值LS=19.1渊0.01mm冤尧

基层顶面验收弯沉值LS=27.0渊0.01mm冤遥

2.2应用过程及效果分析

首先袁准备3.6m铝合金制作而成的贝克曼梁渊前后臂比2颐1冤尧渊0~10冤mm/0.01mm百分表尧600mm钢直尺尧接触式路

表温度计渊端部为平头冤分度小于或等于1℃尧BZZ-100标准【作者简介】杨杰(1990~),男,陕西宝鸡人,工程师,从事道路检测研究。公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用

ApplicationofReboundDeflectionDetectionMethod

inHighwaySubgradeandPavementDetection

杨杰

(西安中交一公院瑞通科研试验检测有限公司,西安710065)YANGJie

(Xi’anCCCCFirstPublicInstituteRuitongScientificResearch,TestandInspectionCo.Ltd.,Xi’an710065,China)【摘要】为提高回弹弯沉检测水平,论文对回弹弯沉检测进行了简要介绍,以某公路工程为研究对象,详细探讨了回弹弯沉检测的应用过程、注意事项与分析结果,对回弹弯沉检测中的不足进行总结,并提出应对措施。揖Abstract铱Inordertoimprovethelevelofrebounddeflectiondetection,thispaperbrieflyintroducestherebounddeflectiondetection,takesa

highwayprojectastheresearchobject,discussestheapplicationprocess,precautionsandanalysisresultsoftherebounddeflectiondetectionindetail,summarizesthedeficienciesintherebounddeflectiondetection,andputsforwardthecountermeasures.【关键词】公路;路基路面;回弹弯沉检测揖Keywords铱highway;roadbedandpavement;rebounddeflectiondetection

【中图分类号】U416.06【文献标志码】B【文章编号】1007-9467(2023)06-0166-03

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2023.06.254166Copyright©博看网. All Rights Reserved. ConstructionTechnology工程施工技术

汽车渊双轴袁后轴单侧双轮冤遥其中袁标准车后轴轴载标准为

99~101kN袁一侧双轮荷载为49.5~50.5kN袁轮胎充气压力为

0.65~0.75MPa袁单轮传压面当量圆面积为3.36~3.76cm2遥

其次袁由专业人员负责检查标准车的运行状态袁以通过全

方位检查保障标准车的刹车性能尧轮胎内胎与充气压力等符

合标准遥实际操作时袁将铁块装载于标准车车槽袁利用地磅称

量获得后轮总体重量袁保障其达到规定的轴重且标车行驶阶

段轴重不存在明显波动曰使用千斤顶在平滑硬质路面顶起汽

车后轴袁将一张全新的复写纸平整铺设在轮胎下袁缓慢下落千

斤顶袁借助数方格的方式得到复写纸上轮胎的接地面积遥

再次袁配备路表温度计测量空气温度尧路表温度等指标袁

并获得前5d内的最高尧最低气温平均值袁记录路基路面材料尧

厚度尧结构尧养护等各种数据[2]遥

根据JTGF80/1要2017叶公路工程质量检验评定标准第一

册土建工程曳尧JTG/TF20要2015叶公路路面基层施工技术细

则曳和JTG3450要2019叶公路路基路面现场测试规程曳袁对公路

工程施工段落基层进行检测遥检测操作中袁为提高结果的准确

度袁前期准备阶段应科学布设检测点袁不仅需保障检测点数量

的合理性袁还需保障位置的适宜性袁每个车道均应布设合适数

量的检测点袁路面行车道轮迹带布设测点袁做好标记遥相邻测

点的距离为20m袁当做好这些准备工作后正式启动标准车袁使

试验汽车后轮胎隙对准测点的特定位置袁由专人将准备好的

弯沉仪插入汽车后轮缝隙袁确保梁臂与轮胎之间无任何接触遥

在弯沉仪测定杆上安装百分表袁并根据相应的操作要求做好

调零工作袁使百分表处于稳定状态遥确定百分表进入稳定状态

后袁以吹口哨发令的形式指挥标准汽车缓慢行驶渊5km/h冤袁在

百分表指针转动角度达到最大值时读取读数袁继续前行袁直到

汽车到达弯沉影响半径以外的位置袁当百分表指针回转后获

取结果遥

最后袁根据粒料类基层尧底基层顶面弯沉代表值计算公式渊1冤袁计算回弹弯沉值遥正常情况下袁水稳基层弯沉值尧沥青路面弯沉值均不得超过设计弯沉值遥即院lr=l+ZaS渊1冤

式中袁lr为弯沉代表值袁0.01mm曰l为实测弯沉代表值渊两次读

数之差的2倍冤曰Za为与要求保证率有关的系数袁由于所检测

公路为二级公路袁Za取1.645曰S为标准差遥

如得到的路基与粒料类基层尧底基层弯沉代表值的结果

有偏差袁不一致时袁舍去超出l+渊2~3冤S的弯沉特异值袁找出舍

弃弯沉值超过l+渊2~3冤S的点周围界限袁由专人完成局部处

理袁重新测量相关点的弯沉值大小袁最后计算平均值尧标准差袁

结果见表1遥由于沥青路面的特殊性袁弯沉实际上为弯沉测量

值的波动上限值袁需从JTGF80/1要2017附表J表J.0.2中确

定目标可靠指标茁袁在式渊2冤中进行计算遥即院lr=渊l+茁S冤K1K3渊2冤

式中袁lr为弯沉代表值袁0.01mm曰l为实测弯沉代表值曰茁为目

标可靠指标曰K1为湿度影响系数袁在一系列测试得到弯沉值

后袁借助有关公式可直接计算路基模量值袁最后修正袁得到结

构模量值尧路表弯沉湿度修正系数曰K3为温度影响系数袁路表弯沉测量时许多因素都会影响结果袁其中袁沥青结构料材料层

的温度等是必须要考虑的因素袁见式渊3冤遥

K3=e[9伊10渊lnE-1冤H+4伊10]渊20-T冤渊3冤

式中袁e为指数函数自然对数曰T为沥青结合料材料层中点预

估或实测温度袁℃曰E0为平衡湿度状态下路基顶面回弹模量袁MPa曰H为沥青结合料类材料层厚度袁mm遥

将路基和路面的弯沉检测数值代入式渊1冤~式渊3冤中袁计算

弯沉代表值袁结果见表1遥

由表1可知袁检测路段路面基层顶面的弯沉代表值为23.7渊0.01mm冤袁基本符合有关规定曰路基弯沉共检测315点袁

合格310点袁路基弯沉合格率为98.41%袁满足JTGF80/1要2017规范中不小于95%的要求遥路段路面面层顶面弯沉代表

值为13.3渊0.01mm冤袁也远低于设定的极限值19.1渊0.01mm冤曰

路面弯沉共检测315点袁合格312点袁路面弯沉检测合格率

检测部位检测点数/点合格点数/点左幅弯沉值范围/0.01mm右幅弯沉值范围/0.01mm平均值/0.01mm标准差代表值/0.01mm合格率/%

路基315310左轮:4.0~24.0右轮:2.0~28.0左轮:4.0~32.0右轮:2.0~23.015.74.87623.798.41

路面315312左轮:8.5~15.4右轮:4.2~20.4左轮:6.4~21.2右轮:4.2~23.39.73.50213.399.05表1公路路基路面回弹弯沉检测结果167Copyright©博看网. All Rights Reserved. Construction&DesignForProject工程建设与设计

【收稿日期】2022-11-1499.05%袁满足JTGF80/1要2017中不小于95%的要求遥

3应用回弹弯沉检测方法中不足的总结与

应对

3.1应用中的不足

1冤采用弯沉仪可获得路基路面的弯沉值袁但在利用其实

施测试时袁支座位置上的变形现象时有发生遥2冤现有沥青路面回弹弯沉值温度修订方法为查图法袁查

图法是先根据JTG3450要2019提供的沥青层平均温度变化

查找路表下25mm位置与沥青层中间深度尧底面位置的温度袁

再根据式渊3冤计算测定沥青面层平均温度渊路表温度与测定前5天日平均气温之和冤遥虽然上述方法能获得公路沥青面层平

均温度下回弹弯沉的温度修正系数袁但是此方法也存在不足

之处袁即未考虑同一工作日公路沥青面层平均温度会随路表

温度而出现明显的变化袁检测时间段尧检测公路路段情况渊是

否存在高边坡等冤尧天气变化等均会造成查图工作量成本增

加袁数据处理效率不高遥加之图表本身印刷误差袁与测试规程

同步发行释义手册存在偏差袁特别是极易被忽略的纵横轴分

度间隔长度袁给温度修正系数各参数间函数关系表述准确度

造成了较大的不利影响遥比如袁在测试公路沥青面层厚度未标

出时袁0~50℃范围内直线黏合袁数值查找可操作性不高遥

3.2应对措施

为修正弯沉仪支座位置变形导致的回弹弯沉检测误差袁

另外准备1台检验用弯沉仪袁在测量用弯沉仪后方安装袁并在

测量用弯沉仪支点旁架设测点遥在标准汽车行驶后袁于同一时

刻进行2台弯沉仪弯深读数的测定袁并记录测量用弯沉仪百

分表读数遥在位于同一公路结构层时袁选择不同位置袁利用同

样的方法连续测定5次袁求取5次测量结果的均值袁为后续弯

沉测量结果修正提供依据遥具体修正时袁需要先行计算车轮中

心临近弯沉仪测头时候检验用贝壳曼梁的最大读数尧汽车驶

出弯沉影响半径后检验用贝壳曼梁的终读数袁作为修正值袁修

正后的路面测点回弹弯沉值为修正前路面实测回弹弯沉值与6倍修正值的和遥

为解决现有公路沥青路面回弹弯沉温度修正查图法存在

的效率低尧工作量大尧可操作性差尧准确度不高的情况袁根据JTGF80/1要2017中图表均为直线的特点袁各参数符合二元一