曾俐豪 廣西交科集團(tuán)有限公司技術(shù)員

路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其整體強(qiáng)度和剛度將影響整個路面結(jié)構(gòu)的使用壽命和路用性能[1]，做好公路工程中的路基檢測工作十分重要?；貜棌澇磷鳛榉从陈坊w承載能力的評估指標(biāo)，可用于衡量路面的整體抗壓強(qiáng)度，評定路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量和使用性能[2]。目前，常見的公路彎沉檢測方法有很多，但也存在一些缺點(diǎn)。因此，針對路基彎沉的影響因素進(jìn)行研究，并根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測方法，獲取更有價值的數(shù)據(jù)。

1 工程概況

某高速公路工程位于南方山區(qū)，地形復(fù)雜，降雨豐富。該高速公路的全線長25.435km，設(shè)計速度為80 km/h，路基寬度為24.5 m。

2 彎沉檢測方法

路面彎沉檢測可分為靜態(tài)彎沉檢測和動態(tài)彎沉檢測。靜態(tài)彎沉檢測包括貝克曼梁法和自動彎沉儀，動態(tài)彎沉檢測包括落錘彎沉儀（FWD）和激光多普勒彎沉儀。

2.1 靜態(tài)彎沉檢測

2.1.1 貝克曼梁法

貝克曼梁法是一種常見的靜態(tài)彎沉檢測方法，在世界各國都得到了廣泛應(yīng)用。其由貝克曼梁、百分表和表架組成，測試過程中貝克曼梁端頭穿過后軸雙輪輪隙，將百分表置于貝克曼梁的另一端，利用標(biāo)準(zhǔn)軸載汽車對路面進(jìn)行加載，車輛經(jīng)過端頭時，讀取百分表的最大值，車輛駛過后再次讀取百分表數(shù)值，兩次讀取數(shù)值之差的兩倍即為測得的回彈彎沉值[2]。貝克曼梁法操作簡單，但多應(yīng)用于低等級公路或舊路評價檢測，因為其在檢測過程中必須封閉交通，受人為因素影響較大。

2.1.2 自動彎沉儀

自動彎沉儀的測試原理與貝克曼梁法相同，包括測試車、測量機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，彎沉測定梁連接在測試車前后軸之間的底盤上，檢測時彎沉測定梁必須支撐在地面上。測試車從測量機(jī)構(gòu)經(jīng)過時，可通過位移傳感器記錄彎沉值，然后彎沉測定梁以兩倍車速移向下一檢測位置，調(diào)整到彎沉測定梁支撐地面狀態(tài)后測量下一測試位置彎沉[2]。自動彎沉儀可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量，并通過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)自動記錄測定結(jié)果。但目前情況下，受外界環(huán)境因素的影響較大，仍有待改進(jìn)。

2.2 動態(tài)彎沉檢測

2.2.1 落錘彎沉儀 （FWD）

動態(tài)彎沉檢測設(shè)備的最典型檢測方法為落錘彎沉儀（FWD），落錘式彎沉儀通過計算機(jī)操縱液壓裝置將荷載塊提升至一定高度后釋放，利用傳感器測量路面產(chǎn)生的瞬時變形，轉(zhuǎn)變成電信號后通過采集系統(tǒng)傳輸給PC 機(jī)，即可獲得動態(tài)彎沉及彎沉盆的相關(guān)數(shù)據(jù)。落錘彎沉儀可分為兩種類型：一種是牽引式落錘彎沉儀，主要由牽引車、荷載系統(tǒng)、彎沉檢測系統(tǒng)組成；另一種是內(nèi)置式落錘彎沉儀，整個測試裝置都安裝在測試車內(nèi)，全部測試工作都在車內(nèi)完成。

2.2.2 激光多普勒彎沉儀

激光多普勒彎沉儀由檢測車、激光多普勒彎沉傳感器和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成，用于檢測車行駛過程中激光多普勒彎沉傳感器檢測出地面在荷載作用下的垂直方向下沉的速度，傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)后計算最大彎沉和彎沉盆數(shù)據(jù)[3]。檢測車速度在80 km/h 左右時仍能精準(zhǔn)測量出彎沉值，且不影響正常交通，但因其價格昂貴等原因尚未得到推廣。

2.3 動靜態(tài)彎沉對比分析

本文在不同公路結(jié)構(gòu)層對貝克曼梁法和落錘彎沉儀法進(jìn)行對比分析。由于落錘彎沉儀的精度為0.001 mm，貝克曼彎沉法的測試精度為0.01 mm，為保證對比的有效性，統(tǒng)一精度為0.01 mm 進(jìn)行分析。由表1、表2 可知，無論在路基頂層還是水泥穩(wěn)定層，貝克曼梁法和落錘彎沉儀法的彎沉檢測結(jié)果具有良好的相關(guān)性（R2≥0.902 5），表明在路基和水穩(wěn)層彎沉檢測中，貝克曼梁法和落錘彎沉儀法的檢測結(jié)果無明顯差別，可替換使用。

表1 路基頂層的檢測結(jié)果

表2 水泥穩(wěn)定層的的檢測結(jié)果

3 路基彎沉的影響因素

3.1 壓實(shí)度對路基彎沉的影響

壓實(shí)度是影響路基彎沉指標(biāo)的因素之一，壓實(shí)度是否滿足要求，反映了路基彎沉能否達(dá)到工程要求。采用灌砂法檢測壓實(shí)度，采用貝克曼梁法檢測彎沉，壓實(shí)度和彎沉值的檢測結(jié)果如表3 所示。

表3 壓實(shí)度和彎沉值的檢測結(jié)果

從表3 可以看出，隨著壓實(shí)度增加，路基彎沉值總體呈減小趨勢。路基土充分壓實(shí)后達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，強(qiáng)度相對提高，則彎沉相應(yīng)降低，因此為保證路基承載力滿足工程要求，應(yīng)盡可能提高壓實(shí)度。

3.2 含水率對路基彎沉的影響

由上文結(jié)論可知，壓實(shí)度對路基彎沉值的影響較大，而含水率會直接影響壓實(shí)效果，因此研究含水量對路基彎沉的影響具有重要的意義[4]。本文對合同段內(nèi)路基土機(jī)械能進(jìn)行液塑限試驗和彎沉檢測，檢測結(jié)果如表4 所示。

表4 含水量和彎沉檢測結(jié)果

從表4 看出，隨著含水率增加，彎沉值呈先減小后增大的趨勢，在最佳含水率附近路基彎沉達(dá)到最小值。相關(guān)研究表明，在最佳含水率下進(jìn)行壓實(shí)效果最佳，此時路基的強(qiáng)度滿足要求且路基彎沉最小[5]。因此在路基路面施工過程中，合理控制含水率有利于降低路基彎沉。

3.3 CBR對路基彎沉的影響

CBR 值可用于評價路基填料強(qiáng)度，與彎沉值存在一定的對應(yīng)關(guān)系，不同CBR 值對應(yīng)的彎沉值如表5 所示。

表5 壓實(shí)度、CBR值和彎沉

由以上數(shù)據(jù)可知，在壓實(shí)度相同的情況下，CBR 值越大彎沉值越小。路基填料不同會導(dǎo)致路基彎沉發(fā)生變化，因此CBR值對路基彎沉具有一定的影響[6]。

4 結(jié)語

檢測結(jié)果表明，壓實(shí)度、含水率、CBR值對路基彎沉的影響較大，在施工過程中應(yīng)充分考慮3 種因素的影響。貝克曼梁法和落錘彎沉儀法的檢測結(jié)果無明顯差別，可替換使用，但落錘彎沉儀法的檢測精度更高且檢測速度較快，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際選擇檢測方法。