摘要:随着城市交通水平的不断发展,为道路负载带来的压力增大,路基路面在工程建设工程占据着重要地位,为加强工程原本强度和稳定性来减小工程运载的负担,路基路面的检测技术应当被加以重视及完善。其中弯沉检测技术在路基路面检测中应用范围较为广泛,对工程质量有明显效果。为此,本文就针对路基路面弯沉的检测技术展开探析。
关键词:路基路面;弯沉检测技术;措施;
中图分类号:U416.1文献标识码:A文章编号:
引言:
所谓弯沉多指的是路面或路基在符合规定标准轴载作用下轮隙部位所发生的总垂直变形值,且多以0.01mm来作为计量单位。换言之,在路面及路基弯沉值计算检测过程中,多以竣工后道路的验收弯沉值来作为检测作业的参照标准。而针对弯沉检测技术,其是一种能够就道路路面弯沉值进行测试的有效手段,不仅能够精准判定路面及路基的综合承载性能,也可基于科学的检测标准判断道路是否存有质量问题。
一、弯沉检测技术分析
1.贝壳曼梁法是检测弯沉的常用方法,我国常见的贝克曼梁有3.6m和5.4m两种类型,其前臂与后臂长度比均为2:1,利用杠杆原理测定路基路面的弯沉,属于静态弯沉。本方法使用的主要仪具有标准车、贝克曼梁、百分表、表架、接触式路表温度计等。同时标准车的后轴标准轴载等级为BZZ-100,轮胎充气压力为0.70±0.05MPa,单轮传压面当量圆直径为21.30±0.5cm。使用原理最简单,技术方法比较成熟,使用范围最广,可供路面结构设计使用,对评价路基路面强度也起到了很重要的作用。贝克曼梁法的优点是组成结构和操作简单,技术要求低,价格低廉,测试数据为静态弯沉,其缺点是检测精度受人为因素的影响较大,工作效率很低、可靠性较差,不能反映路面结构在车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状。
2.自动弯沉仪的设计也是依据杠杆原理,适用于新建改建路基路面工程的质量验收中,在无严重坑槽、车辙等病害的正常条件下连续采集沥青路面的总弯沉,属于静态弯沉。自动弯沉仪由测试车辆、测量装置和数据采集处理系统三部分组成,标准车参数要求同贝克曼梁法,本方法测弯沉采样频率高、自动化程度高,是在弯沉盆中测试弯沉,其检测结果按照规定必须和贝克曼梁弯沉仪建立相关关系,然后对检测路段进行评定,而路面结构和路基条件的不同都会影响相关关系的建立。
3.落锤式弯沉仪(简称FWD)也叫脉冲动力弯沉仪,常见的有牵引式和内置式两种类型,但测试原理相同。都是通过操作系统控制,利用液压传输装置将标准质量的重锤提升至一定高度,然后自由落下使路基路面受到冲击产生瞬时变形,测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆,属于动态弯沉。并由此可反算路基路面各层材料的动态弹性模量,作为设计参数使用。落锤式弯沉仪主要由荷载发生装置、检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统等组成。所测数据结果经转换成弯沉后可用于评定道路的承载能力,在水泥混凝土路面中利用跨缝测定弯沉盆形状的连续性,可以检查接缝的荷载传递效果及混凝土板和接缝下的空洞情况等。
4.稳态动力弯沉仪和上述的集中方法在测量原理上存在显著的差异,采用的动荷发生器对路基进行固定频率的正弦周期性荷载的测定。目前该方法运用到工程上的方式主要存在两种,第一种是轻型的弯沉仪,其作用力较低,第二红是重型的弯沉仪,其作用的动荷载约达150kN。这种方法和传统的方法相比,在测量过程中进度较高,测量的测试速度也较快,但是施工的荷载较小,因此不能完全反应在动态条件下,车轮的实际载荷作用。
二、路基路面弯沉检测技术的对比
以上贝克曼梁法、自动弯沉仪、脉冲动力弯沉仪及稳态动力弯沉仪等四种检测方法按照对路面的加载方式的不同,分为了静力弯沉检测和动力弯沉检测。其中贝克曼梁法和自动弯沉仪属于静力弯沉检测,两种方法的检测原理相同,前者得的是车辆载重下的最大弯沉值,后者测到的是总弯沉曲线和最大弯沉值。动态检测是一种无破损检测,由于其能较好的模拟车辆在路上行驶的实际情况,且有不破坏结构的优点,在国内外发展迅速。采用脉冲式动力弯沉仪进行弯沉检测因仪器本身重量轻,较稳态动力弯沉仪不存在静力预载问题;较贝克曼梁法,克服其固有缺陷,并逐渐取代贝克曼梁法作为弯沉测量的仪器。
落锤式弯沉仪因能够较好地模拟行车荷载作用,并能够快速、安全、准确采集到大量弯沉盆信息,所以该法在很短时间内就被许多国家广泛采用。脉冲式动力弯沉仪在检测弯沉时,能根据弯沉盆反算的模量对路基路面路面材料在使用过程中性能的变化提供设计参数,以脉冲式动力弯沉仪的弯沉盆作为指标,能更好地评价路基路面整体强度,因此该法也是世界上目前最先进弯沉检测方法,以及最理想的结构性能评价工具。
三、路基路面中弯沉检测技术的应用
1.路面结构设计
在实际工程使用时,为了有关检测人员更加深入的了解、观测工程情况,方便提供更多切实的建设经验,规划建设完成后还要根据实际路面结构的设计参数进行弯沉的测量。在工程建设项目中也是必不可少的环节,正确的弯沉值取得后,一定要认真计算并充分发挥工程塑性需求,保证其载重合格标准。
2.施工控制和施工验收
工程建设项目实施中,监管部门把施工控制与施工验收作为检验的标准,承包方要对施工过程中的工程质量进行定期的检查,这也是施工控制的含义,对于某些不合格工程建设要求立即停工并返修,为了更好的监督工程的安全质量并提高效率;当工程全部竣工后,对整体质量进行全面检测是施工验收的定义。然而施工控制与施工验收的检测方式就是弯沉检测法。
3.旧路补强设计
我国经济发展水平不断提高,这就需要交通运输行业也要与时俱进,近几年交通工具出行种类繁多,数量也在不断增加,这对工程的安全质量、载重能力、工程强度与刚度都增加了新的挑战,但工程的使用年限愈加,有些年头长的工程将不能承担新任务,这便带来了新的挑战,所以根据旧路、老路应采取有效的填补措施,科学合理的进行补救设计。填补措施中要用到弯沉检测法,此方案能够给修补的程度提供确切的指标,方便快捷的跟进旧路填补工作的进展情况。
四、路基路面中弯沉检测技术的应用措施
1.提升工程人员专业素养
为了提升路基路面检测的整体质量,需要对相关检测人员的专业素养进行把关,加大培训力度,保障工程建设的安全性。这对施工企业的管理部门提出新的要求,要不定期开展培训活动,甚至可成立专门的弯沉检测部门进行系统化,程序化的检测工作,以此来保障工程施工的质量。
2.增加必要的资本投入
加大科研投入力度也非常有必要,具体措施包括在弯沉检测应用方面投入足够多的资金,保证在进行各项路面检测工作时不会因资金不足问题而影响工作进展。一旦资金问题没有得到解决,势必会对工程检测结果造成不良影响,还应当高效地健全工程资金管理机制。
3.健全档案管理
因为在工程弯沉检测工作中,管理档案在反应工程测量情况环节中起到重要作用,所以在路基路面检测工作介绍以后,应及时完成对应的弯沉检测管理档案,确保完整地记录和管理工程弯沉法的应用,同时备档工作也需要各部门认真对待,力求检测结果的准确性。在互联网技术日渐普及的今天,许多企业倾向于选择借助互联网科技等来建全电子管理档案,这样不但可提高工程建设档案管理的准确度,还可提高档案管理的效率,解放人力资源,降低工程成本。
结语:
综上可知,为了适应经济社会的发展,满足人们的出行需求,路基路面质量控制问题必须得以控制。弯沉检测技术在路基路面中的应用,对于提高工程承载力、抗腐蚀性有着显著效果,还可显著提高道路安全性、舒适度。这就要求相关人员具备足够的专业素养,深入掌握路基路面检测原理和方法,完善检测步骤,确保提高工程质量,保障道路运行的安全性。
参考文献:
[1]霍晓东.道路路基路面结构检测中弯沉检测技术应用[J].2018.
[2]陶春竹.浅议路基路面弯沉检测中存在的问题[J].2018.