公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用研究

发表时间:2021/4/16   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:陈思敏
[导读] 在公路工程中,路基路面回弹弯沉是指路基路面受规定荷载持续作
        陈思敏
        身份证号码:50022319910825****  四川南充  637100
        摘要:在公路工程中,路基路面回弹弯沉是指路基路面受规定荷载持续作用后发生垂直变形,而在卸载之后可以恢复正常的变形,这一指标除了能反映出结构强度与刚度,还和路面实际使用状态有着密切的联系,如果回弹弯沉值较大,则说明结构刚度较差,抵抗疲劳的性能也较差,无法承受重交通;相反,如果回弹弯沉值较小,则说明结构的刚度较好,抵抗疲劳性能强,可良好适应重交通。文章针对沥青混凝土路面施工试验检测与质量控制措施进行了分析,以供参考。
        关键词:公路路基路面检测;回弹弯沉检测方法;应用
        1导言
        在公路工程设计施工与检查验收过程中,需要对路基路面的回弹弯沉进行检测。在实际的检测过程中,应注意规范操作和各项修正工作,以此保证检测结果的真实性和准确性,为设计施工及验收等提供可靠参考依据。
        2回弹弯沉检测技术的定义
        回弹弯沉检测技术是具体基于某一参数值进行计算分析,规定以0.01cm为计算单位,在公路路基路面检测中以标准轴载的外作用力为基准,检测公路路基和路面所构成的表面缝隙位置产生的总体垂直变形值、垂直回弹值。换句话说,回弹弯沉检测技术在公路路基路面检测时,既可以高效检测出路基路面的强度和刚度,又可以检测公路的使用情况,并通过更改回弹弯沉值延长公路的使用年限。若回弹弯沉的检测值高于标准值,则表明公路路面发生变形的可能性较大,且公路的抗疲劳性能较弱,对应就无法承重荷载大的车辆;若回弹弯沉的检测值低于标准值,则表明公路路面发生变形的可能性较小,且公路的抗疲劳性能较高,其能够承重荷载大的车辆,其使用寿命也对应延长。
        3常见的公路路基路面回弹弯沉检测方法
        3.1贝克曼梁法
        贝克曼梁法是现阶段公路路基路面回弹弯沉检测的主要方法,其适用范围较广。贝克曼梁法可对各类路基路面进行回弹弯沉检测,首先要准备使用的仪具,比如贝克曼弯沉仪、加载车、接触式路面温度计、皮尺、口哨、油漆、指挥旗等 ;保持测试车状态良好,为测试车加载重物至后轴重物符合实验规定,紧接着利用上述准备的工具测量测试车轮胎的接地面积 ;在检测前要保证弯沉仪的测量精度。在测试路段每二十米布置测点,用前进卸载法测定,将弯沉仪调平后安置在后轮两轮胎之间,驱动测量车前行,在测量车前进中读取弯沉仪的最大读数,再次驱动测量车前行进一步获取读数 ;其后可以用后退加荷法测量总弯沉值与参与弯沉值。用此方法测量出的弯沉值,来对沥青混凝土路面的整体承载力做出评估。
        3.2弯沉修正沥青路面层温度
        弯沉作为路面结构刚度评价的主要指标,路面弯沉检测主要是将沥青路面平均温度以20 ℃作为标准,沥青厚度要大于沥青路面的 5 cm ,其弯沉值需要给予温度修正。因为沥青混凝土材料属于感温性材料,所以沥青路面也会随着温度的变化影响整体刚度,《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60 — 2008)中路面弯沉温度修正的基本系数需要依照沥青路面表层和层间,以及层底温度获取数值,对沥青路面开展弯沉温度的修正。而FWD 动态弯沉和实际路面行车的荷载状态较为吻合,所以其检测共工作效率更高,同时受外界的干扰性也比较小。但是对路面进行弯沉检测的任务或是时间跨度比较长,且温差较大,要想采用相关规程规定的方式逐点查表进行有关修正工作,其作业量相对较大,且操作性较小,因此,需要通过采取多年不同季节路面的温度样本,对其路表的温度和沥青面层的平均温度进行合理的分析,且考虑到沥青路面结构层厚度的不同对结构层的平均温度有一定影响,在相关性分析中将沥青结构层厚度也作为一个影响因素。
4公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用措施
        4.1检测准备
        4.1.1百分表安放
        在日常检测开始前,对百分表传感轴进行提拉,以此确定检查量程中检测是否灵敏,百分表的数量一般不能少于两块。在读数之前对弯沉仪进行轻叩,以确定百分表的指针是否归零。
        4.1.2容易影响数据准确性的因素
        (1)弯沉车配重
        装配铁块:在条件允许的情况可进行加工预制,装配铁块要做到便于装载和运输,且不会受到天气因素的影响。


        装载集料:在检测开始前,需对后轴总质量实施称量,并根据称量的结果对重量进行调整,直到满足轴重的要求。左右侧的重量应保持均衡,如果在检测过程中遇雨,需采用苫布覆盖,若没有苫布,则需要在雨停之后复检。
        (2)轮胎气压与接地面积
        轮胎气压不准确是影响检测结果的因素之一。当气压过高在检测时轮胎接地面积将减小,检测数据结果相对来说会偏低。气压过低接地面积将曾大,检测数据结果相对来说会偏高。因此在每次检测开始前都应使用压力表准确检测轮压,同时以检测结果为依据进行适当的调整,如果轮压发生较大的变化,及时进行调整与修正,首先在保证载重准确的状态下使轮胎气压在0.7±0.05(Mpa)范围内,在光滑且平整的路面利用千斤顶把汽车的后轴平稳顶起,然后在轮胎的正下方铺上方格复写纸,铺好后将千斤顶落下,使方格纸印上汽车轮胎印,取回方格纸对轮胎的接地面积进行测算,结果精确到0.1m2。
        4.1.3弯沉仪的架势注意事项
        在架势弯沉检测过程中,应注意以下事项:避免梁臂接触轮胎,将测头应准确的放在规定的测试区内,使贝克曼梁测头与架表处保持水平状态。
        只有通过规范操作,强化细节才来保证数据的准确、可靠性,使简单的检测方法发挥更好的应用。
        4.2试验方法与步骤
        4.2.1前期准备工作
        对测定车辆进行全面检测,检测其车身、刹车以及其他指标是否良好,特别是要求测定车辆的轮胎内胎满足设计的充气压力;可向测定车辆的车厢内装填铁块等重量级物品,并准确测量和记录车辆前后轴的总质量,要求前后轴都符合轴重标准,注意测定车辆行进过程中轴重始终保持不变;测量测定车辆轮胎的接地面积大小。若路面为规整的硬质路面,可借助千斤顶将测定车辆后轴拉起,然后在轮胎下处铺设一张复写纸,再缓慢下落千斤顶,复写纸上即可印出轮胎印痕,最后利用求积仪器或者数方格的形式准确计算轮胎的接地面积大小,要求面积精确至0.1cm2;对弯沉仪、百分表的灵敏度进行检测;若在沥青路面上展开测量工作,需要借助路表温度计测定出当天的温度以及路表的温度;准确记录路面建设或者加工时的使用材料、路面结构、路面厚度、施工情况以及后期养护状况。
        4.2.2测试步骤
        在需要测试的路段提前布置测点,测点要间隔一定的距离,测点要求布置在路面行车的车道轨迹上,并用白油漆或者粉笔将测点进行标记;将测定车辆的后轮轮隙对准在测点后方约5cm处;弯沉仪的安装顺序要求和测定车辆的前进方向保持一致,弯沉仪布置在车辆后轮之间的缝隙位置,测定梁不可以和轮胎发生触碰,弯沉仪的测定梁端头放置于测点上,同时在测定梁上安装百分表,百分表要进行调零,通常可轻击弯沉仪用以检测其是否稳定归零。弯沉仪可用于单侧测定,也可用于双侧同步测定;工作人员发出指令之后,测定车辆缓缓行驶,百分表会伴随着路面变形程度的增加而继续向前转动,等到百分表的转动到最大值时,立即读取并准确记录数据。
        4.3注意事项
        在实际的弯沉检测过程中,应注意以下事项:
        如果检测时发现弯沉特异值,应将其舍去,并重新进行计算,同时要对部分不满足要求的点做针对性处理;当采用两台弯沉仪进行同时检测时,需要做到独立计算,如果使用左右平均值,将会对最终的检测结果造成影响;做好弯沉修正,包括温度、季节、温度和轴载。
        
        5结束语
        总之,当前人们越来越重视公路的安全性和质量,为了提升道路质量,需要加强检测工作,保障公路的路基路面强度和刚度符合标准。本文借助回弹弯沉技术对路基路面进行准确检测,进而提升公路检测的准确性,促进我国公路的建设发展。
        参考文献:
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        [2]杨志刚,夏飞.小议公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法[J].科技经济市场,2017(07):46-47.
        [3]刘洋.公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的运用[J].低碳世界,2017(24):223-224.
        [4]韩志斌.公路工程回弹弯沉检测方法研究[J].河南科技,2020(17):105-107.
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