卢伟
广东省交通运输建设工程质量检测中心,广东 广州 510420
摘要:路基路面是公路的重要组成部分,在建设过程中路基路面质量的好坏将直接影响到工程建设的整体质量,甚至会影响到工程的使用寿命。弯沉是路基路面质量评定的重要检测指标,常见的检测方法包括贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法等。合理选择检测方法,才能保证检测结果的精确度,为公路维修养护提供可靠的数据支持。
关键词:公路;路基路面检测;回弹弯沉检测;应用
1导言
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。可用于公路工程路基路面回弹弯沉检测的方法有很多,但现阶段仍然以贝克曼梁法为主,它也是当前的标准检测方法,具有检测结果真实、准确的优势特点。
2回弹弯沉值概述
回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮缝中心位置的最大回弹弯沉值,换言之,车轮荷载作用下,汽车运行过程中路面所产生的垂直位移便被称为弯沉,路基路面综合承载能力的大小均可由路表测试的回弹弯沉值表示,是衡量路面整体抗压强度的一个相当重要的指标,同时,可评定路面使用性能。
在车轮作用下,路面产生的沉降总变形值与总弯沉值一致,当车轮从路面驶出之后,载荷也会消除,路面将再次向上回弹,此时回弹变形值即为回弹弯沉值。残余弯沉是总弯沉和回弹弯沉的差值。通常情况下,总弯沉和回弹弯沉之间存在3种关系:回弹弯沉小于总弯沉,说明路面不仅会出现弹性变形,同时还会出现塑性变形;总弯沉和回弹弯沉相同,说明路面处于完全弹性体状态;回弹弯沉大于总弯沉,说明路面存在隆起的塑性变形。
3回弹弯沉检测原则
3.1程序公正
在检测过程中,程序公正这一原则说的就是保障检测流程完整、透明的呈献给所有人。要确保检测过程完全有效与合理。检测路基路面的时候,一定要严格按照相关规定规范、相关法律法规、公平公正、公开透明的进行检测工作,确保检测数据科学有效、没有问题。这样才能够保障检测质量、检测水平,才能不断对检测流程进行优化和完善。
3.2科学管理
检测公路路面的回弹弯沉情况时,一定要科学操作、科学管理。实践中要根据工程的具体情况、实际状况以及回弹弯沉的检测规定标准进行检测。这样才能够在回弹弯沉检测的时候,保障检测效果、检测质量。要科学管理完成回弹弯沉整个检测流程,每一步都要严格按照规定方式以及标准,这样就能够保障检测数据具备实用性、有效性。
3.3质量优先
修建公路的时候,一定要将质量摆在首位。回弹弯沉值直接反应的就是公路强度与刚度,是了解公路使用状态、使用情况的关键参数。回弹弯沉检测工作有助于让工作人员更好地调整控制公路工程施工过程质量,所以回弹弯沉值成为了控制公路质量的关键指标。如果没有保障公路施工质量,那么回弹弯沉检测就会失去应有效果,缺少了实践、借鉴价值。
4路基路面回弹弯沉影响因素
从路基路面的整体强度和刚度来说,路基路面的回弹弯沉值是一个反映指标,能够直接反映出公路的质量状况和实际使用状态。
通常情况下,回弹弯沉值和路面结构塑性变形量之间是正比例关系,如果抗疲劳性能不足,路基路面的承载力必然会受到影响,从而导致公路的运输能力和运输效率受到影响,从目前的公路使用状况来看,影响路基路面回弹弯沉的主要原因是:
4.1弯沉标准
随着科学技术的不断进步,为了适应新时代的新型运输模式,主动接受并积极配合新的弯沉检测标准检查的车辆越来越多,检查步骤包括轴载、气压和单轮传压面等指标,在严格遵守相关标准和规定的基础上,还要重视车辆的整体性能,确保检测数据的准确性和可靠性。
4.2温度影响系数
温度影响系数对回弹弯沉检测值的影响非常大,为了保证测量值的准确性和可靠性,根据施工现场的温度实际情况及时调整温度参数,确保弯沉检测值的准确性和实用性。
4.3人员因素
在现场施工过程中工人的专业素质、考核标准、操作熟练程度等因素都有可能会对弯沉检测结果产生影响,如果弯沉检测结果出现超出规范允许的误差范围的检测结果,公路质量参数就会受到较大影响,投入运营后甚至会影响公路的正常使用。
5公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用
5.1贝克曼梁法
贝克曼梁法是通过载重车辆实现对路面的加载,在加载过程中借助百分表准确记录其回弹弯沉值,该方法适用于各种类型公路的路基路面检测,能够精确测量公路的整体承重效能,此外适用于路面结构设计。贝克曼梁法的工作原理主要是:将测定梁的一端放置在载重车辆后轴的双轮轮隙前方约12cm的测点位置,之后在测定梁身的1/3处利用支点将其放在底座部位,在测定梁的另一端设立百分表,进而测定梁端头的升降值。在车辆行进过程中,实时记录百分表的最大读数;等待车辆驶离路面之后,再准确记录百分表的读数,这二者之间的百分表差值就是回弹弯沉值。其中,静载贝克曼梁法检测出来的是静态弯沉值,也就是说当车辆的轮载、行驶速度和轮胎加压时间均符合设计标准,此时测量出来的最大弯沉值。需要注意的是,要稍微修正测量出来的弯沉值,并对弯沉仪的支点变形和温度进行修正,舍去弯沉值过大的测点。
5.2自动弯沉仪
自动弯沉仪所测量出来的弯沉值为静力弯沉,且该方法是以贝克曼梁方法为参考,其适用于各种类型的路基、路面弯沉值检测,其主要是通过在测定车辆的前后轴之间的底盘处设立弯沉值测定梁。自动弯沉仪的测量原理为:在正式测量之前,对自动弯沉仪进行调整记录,保障A/D转换板和位移传感器的精准度符合设计标准;在测量的过程中,要将原本处于测得车辆前后轴之间的测定梁放置在测定车辆的底盘前方,伴随着测定车辆的前进,位移传感器和A/D转换板等装置会自动检测记录出该测点测定车辆的弯沉值;测定车辆继续行驶,测定梁会被拉至下一测点,会继续测定出此处的弯沉值,最终数值可由计算机准确输出并处理。自动弯沉仪收集到的数据包括节点值、弯沉值以及弯沉盆值,这些数据均会以文本形式在计算机内保存。在计算机中输入相关信息、参数或指令之后,会在屏幕上显示路面路基左右两处的弯沉峰值柱形图、温度、距离以及峰值大小;同时还会显示出弯沉盆图形,进而计算出其曲率半径,对所有的数据进行整理可得出测定值的平均值、标准差以及弯沉值。自动弯沉仪测定出的弯沉属于总弯沉,贝克曼梁法测定出的弯沉是回弹弯沉,对二者数据展开对比分析,可得出总弯沉和回弹弯沉的关系表达式,若将总弯沉换算为回弹弯沉,会更有利于测定路基、路面的强度和刚度。
5.3动态弯沉仪
动态弯沉仪是借助动荷载发生器对公路路基路面赋予一个相同频率的周期性动荷载,且顺着荷载轴线设置速度传感器,注意传感器的间隔距离一致,最终获得动弯沉盆曲线图。在实际公路路基路面检测中,使用到的动态弯沉仪主要分为两种,一种是轻型动态弯沉仪,其施加的动荷载值约为6kN,另外一种是重型动态弯沉仪,其施加的动荷载值约为155kN。和上述贝克曼梁法、自动弯沉仪不同的是,动态弯沉仪具备准确度高、测量速率高等优势,不足之处在于其施加的动荷载过小,无法准确表现实际车辆的行车轮载值。
6结束语
总之,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,在没有特殊要求的情况下,宜采用贝克曼梁法进行检测。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。
参考文献
[1]郭松雪.公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的应用分析[J].江西建材,2018(21):155-155.
[2]张瑶.公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法的运用[J].黑龙江科技信息,2016(36):318-318.