路基路面工程回弹弯沉值的控制与检测

路基路面工程回弹弯沉值的控制与检测刘晟汪国专(淮阴市公路管理处淮阴223001)摘要：本文较详细地叙述了路基路面结构弯沉值的计算、控制和检测分析方法，以及通过对路基处理，以提高路路面结构进行分层弯沉检测，发现反常的质量问题，进而再基路面质量的具体做法。关键词：路基路面弯沉值检测控制1前言淮阴市淮海南路接线工程起点位于大运河二号桥南首，终点与宁连一级公路相接，全长6.1km，按城市道路标准设计，路基低矮，建成后路面仅比两侧农田高50～70cm，地下水位高，该段道路为农村与市区腹段，地质复杂。整个工期7个月，而质量标准高。淮海南路工程指挥部要求路基顶面和路面结构逐层进行弯沉检测与控制。本文主要介绍了淮海南路土基处理方法、路基路面结构弯沉计算、控制值的确定与检测分析。2逐层弯沉值计算2.1路面结构设计厚度与回弹模量2.2逐层弯沉值计算2.2.1土基顶面根据土基回弹模量计算值，用回归方程路基顶面的回弹弯沉值为：2.2.2石灰土底基层顶面根据土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1，计算模量比E0/E1及比值h1/δ，黄河卡车一个轮迹当量园半径δ=10.75cm，查双园双层体系弯沉系数诺模图得底基层表面弯沉系数αL-1，用公式计算弯沉综合修正系数；再用公式L1=2Pδ/E0×αL-1×F(cm)计算底基层顶面的实际弯沉值L1，对于后轴重100KN的黄河汽车：P=0.7MPaE0/E1=34/450=0.076h1/δ=15/10.75=1.40查《柔规》双圆双层体系弯沉诺模图αL-1=0.428L1=2Pδ/E0×αL-1×F=210×10-2mm2.2.3二灰土下基层顶面利用公式将该层以下各层换算成与该层回弹模量E2相当的当量厚度h2′，与该层合并作为一层再按上述步骤计算：E0/E2=34/300=0.110(h2+h2′)/8=(18+17.2)/10.75=3.27查双圆双层体系弯沉诺模图αL-2=0.2682.2.4二灰碎石上基层按上述步骤E0/E3=34/600=0.057(h3+h3')/δ＝(18+27.9)/10.75=4.27αL-3=0.182F=0.659L3=53×10（-2）(mm)2.2.5沥青砼面层按上述步骤E0/E4=0.028(h4+h4')/δ＝(5+36.4)/10.75=3.85αL-4=0.150F=0.585L4=40×10（-2）(mm)3弯沉值控制与实测分析分层弯沉值检验：Lr＜L/(K1K2)式中：Lr—用后轴重100KN的标准车测得的弯沉代表值；L—路基顶面或结构层表面弯沉的计算值；K1—季节影响系数；K2—强度增长率。弯沉代表值计算：Lr＝L+Za×S式中：Lr—弯沉代表值；—测量弯沉的平均值；Za—保证率系数，一级公路Za=2.0；S—标准差。根据本地区的经验总结分析，K1、K2数值见表1。表1系数结构类型季节系数K1强度增长率K2土基连续阴雨1，其它1.20～1.35１石灰土连续阴雨1，其它1.10～1.2011周0.65～0.95，2周0.75～0.85，3周0.85～0.95，4周1二灰土连续阴雨1，其它1.10～1.201周0.50～0.60，2周0.60～0.703周0.70～0.80，4周1二灰碎石连续阴雨1，其它1.05～1.101周0.75～0.80，2周0.8～0.85，3周0.85～0.90，4周1沥青类连续阴雨1，其它1～1.0513.1路基处理与弯沉控制沿线路基处理主要是降堤，根据原有路基形成方式、地质及地下水位情况，处理方式大致分为三类：一类是路基土含水量大，为保证路面结构层下40cm范围的压实度，较设计标高再降20cm。均掺6％石灰处理，每层20cm厚，两层压实好后，弯沉值基本达到计算要求；二类是降堤至路基设计标高时，发现路基顶面经过施工机械通行扰动后，出现大片流砂或翻浆，故开挖后发现有淤泥质饱和软土，处理方法是路基设计标高向下挖80cm，先用40cm较干粘土一次性铺筑，压至要求的密实度，后加铺两层各20cm6％石灰处理土，保证80cm范围内路基厚度，经弯沉测定，效果比第一类情况好；三类是原沟塘用垃圾填筑后形成的路基，先将原垃圾和淤泥清涂，一般深度达2.0m，由于两侧渗水较快，采取分段开挖，快速排水，先用50cm拌和好的6％灰土一次性填筑封水，随后上30cm素土做好第二层，再按规范逐层填至路基顶设计标高，处理效果也很好，弯沉均控制在Lr＜340/(1.2×1)＝283×10-2(mm)。3.2路面结构层弯沉控制与检测各结构层正常养护1周后进行弯沉检测，其一是了解弯沉值均匀程度，对弯沉值过大的特异点分析原因，采取措施，进行必要的处理。其二是控制标准，根据以往经验，考虑实测值季节影响和强度增长因素，确定弯沉是否满足标准。(1)如对2K+700～3K+000段11％石灰土实测弯沉值，其结果见表2。表2桩号左外左内右内右外2K+7001906121822242201561701302K+7251103201321541701402101662K+7501481741341782121602201822K+775104408222162140922404602K+8001502221561241621001421142K+82515822494130110152102762K+8501001109012210094130982K+87511614215019210856116842K+9009017613416818414498902K+92515625613620016088118962K+9502002481221401021141502K+975144212170220168128174122注：①全幅4车道宽度21.7m；②龄期5d，测试日期5月10日上午；③测试车辆黄河BZZ-100；④晴天，气温25°C。经计算：①测点n＝95，弯沉平均值L=161，标准差S=78。+2S=317-2S=5舍弃Li＞317或Li＜5的特异点2K+700∶6122K+725∶3202K+775∶460、408特异点处理：2K+700处开挖后发现石灰土仅有5～8cm，下卧0.6×0.8m土块，是调土造成的；2K+725、2K+775处灰土不均匀，含水量偏大，挖除后重新加铺。②舍弃特异点后测点n=91，弯沉平均值L=148，标准差S=44。Lr=+Za×S=148+2×44=236＜L/(K1K2)＝210/(1.15×0.7)＝261×10（-2）(mm)评定结果：合格。(2)2K+700～3K+000段二灰土加铺后5d，实测174点，L=79.6，S=16.6，无特异舍弃点。Lr=+Za×S=79.6+2×16.6=112.3＜L/(K1K2)＝100/(1.15×0.6)＝145×10（-2）(mm)评定结果：合格。(3)2K+700～3K+000段二灰碎石在完成后15d测弯沉值，其结果见表3。表3桩号左外左内右内右外2K+70018282816242434202K+72022202018101624142K+740141420103838182K+76016101620221630402K+78024261810405016202K+8008322624263420302K+82018262230224014402K+84034441620404224242K+86020282228182222142K+8806102414162016282K+9001814301461258262K+92024222630141410122K+94010162614181224162K+96030142232241812182K+9801620103K+00024161818经计算：测点n＝118，弯沉平均值L=21.9，标准差S=9.3+Za×S=21.9+2×9.3=40.5-Za×S=21.9-2×9.3=3.3弯沉Li＞40.5或Li＜3.3的特异点2K+780∶502K+900∶58因两点位实测值较小，未处理。故弯沉代表值Lr=+Za×S=40.5＜L/(K1K2)＝531.1×0.8＝60×10（-2）(mm)评定结果：合格。4结束语路基路面结构分层弯沉检测结果，可以反映一定状态下该结构的整体刚度，反映路基和一定龄期结构层强度的均匀程度。通过弯沉测定，能够发现特异点，找出对策，采取补救措施。。同时，可以弥补强度和压实度检测频率和测点选取的局限性，而且弯沉检测比较方便，测点可以加密。通过弯沉计算与控制检测，能够及时、有效地控制质量，提高经济效益，在路基路面施工中起到一定的作用。