沥青路面面层回弹弯沉值的设计与检测

PAGEPAGE5收稿日期：2008-01-11作者简介：姚永鹤（1977-），男，陕西商洛人，本科，工程师。沥青路面面层回弹弯沉值的设计与检测姚永鹤王艳红曹燕君（浙江广厦建设职业技术学院建筑工程学院，浙江东阳322100）摘要：回弹弯沉值是沥青路面公路工程设计和检测的重要指标，我们结合实例阐述沥青路面面层弯沉设计值的计算、非标准轴载和标准轴载下弯沉实测值之间的换算、工程现场弯沉检测值的修正以及对弯沉检测项目的评定进行了理论分析，为具体的工程实践提供了切实可行的参考依据。关键词：沥青路面回弹弯沉设计值检测值BituminousPavementRoadSurfaceSnappingBackDeflectionValueDesignandExaminationYaoYonghe,Wangyanhon(ArchitecturalEngineeringDept.GuangshaCollegeofAppliedConstructionTechnology,Dongyang322100,Zhejiang)Abstract:Thesnappingbackdeflectionvaluewasthebituminouspavementhighwayengineeringdesignandtheexaminationimportanttarget,thisarticleunifiestheexampletoelaboratethebituminouspavementdeflectiondesignvalue'scomputation,underthenon-standardaxleloadandthestandardaxleloadbetweenthedeflectionactualvalue'sconversion,theprojectscenedeflectionexaminationvalue'srevision,aswellashascarriedonthetheoreticalanalysisandthediscussiontothedeflectionexaminationproject'sevaluation,hasprovidedthepracticalandfeasiblereferencefortheconcreteprojectpractice.Keywords:Bituminouspavement；Snappingback；Deflection；Elongationvalues；Designvaluel1背景资料杭州市某两地之间拟建一条四车道的一级公路，在使用期内交通量的年平均增长率为10%。该路段处于Ⅶ7区为粉质土，稠度=1.00，沿途有大量碎石集料，并有石灰供给，基层采用25cm厚的水泥碎石。预测该路段竣工后第一年的交通组成如表1所表示。表1预测交通组成表枕车型挨前轴重紧（社k建N修）匆后轴重帖（箭k迁N话）腹后轴数份后轴轮数狸后轴距撤交通量（缓次教/狼日）删三汁菱追T653B撇29.3每48.0材1途双轮组挣—斥300设黄搬河迟JN163吼58.6靠114.0姑1于双轮组烫—恋400凳江柔淮段HF150们45.1毛101.5敬1贵双轮组丹—嫩400裙解权放陈SP9200餐31.3鹿78.0锣3见双轮组卖＞淘3m脖300守湘坚江驾HQP40恳23.1网73.2峡2丝双轮组堤＞迟3m民400伤东砌风成EQ155赠26.5魔56.7宇2宏双轮组大3m泽4002沥青路面面层回弹弯沉的设计值计算路面设计时使用累计当量轴次，当以回弹弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于25kN的各级轴载Pi（包括车辆的前、后轴）的作用次数ni换算成标准轴载P的当量次数N。轴载换算计算公式：（1）新式中亩：边N缴—未标准轴载的当邪量轴次，备次椅/驾日；退探n阶i龄—抓被换算车辆的孕各级轴载作用护次数，顾次肚/蒙日；揭P锯—厅标准轴载别，慕k讲N趋；夺P蹦i居—棚被换算车辆的剧各级轴载，逆k闯N冰；及贡K欲—信被换算车辆的盒类型数；缎C东1护—惕轴数系数，膏C锄1识=1+1.私2购（洁m-将1虚）炭，由m莫是轴次。当轴饱间距大岂于命3疮m国时，按单独的捆一个轴载计算荡，当轴距小素于祥3脾m畜时，应考虑轴陪数系数；悦C怕2纲—哲轮组系数，单探轮组男为物6.圾4跨，双轮组能为壁1虫，四轮组做为狗0.3叹8哨。约计算结果如库表的2喉所示。万扇芒岔薪圆看挑表右2铲零轴载换算结果笛表（弯沉靠）咐薯戒贯胜丧未车型表P顶i完（寿k驼N竿）拨C吹1纽C动2址n抄i苍三迎菱叼T653B饲前轴重忍29.3像1雅1钱300裳1.4虹后轴重累48.0赛1铸1窗300额12.3误黄默河零JN163翅前轴重切58.6茄1况1杠400爆39.1日后轴重滤114.0轮1慌1杨400辈707.3慈江枯淮决HF150锻前轴重往45.1鼠1婆1贼400键12.5炉后轴重走101.5锄1早1也400彩426.8骂解钞放余SP9200转前轴重采31.3尚1损1盒300问1.9锤后轴重锋78.0仅3村1固300沿305.4使湘题江恼HQP40臣后轴重诉73.2帐2斤1锡400厘205.9和东考风号EQ155扇前轴重州26.5储1逆1百400扯1.2肚后轴重提56.7治2.2零1拜400摸74.6毒1788.4逼按照设计规范梁，一级公路沥闯青路面的设计消年令限脉t=1睛5慧年，四车道的侦车道系数是臣=吃0.矮4增～紫0.属5妥，茎取鸣0.4戒5群。累计当量轴沸次：迟零侍列浇早枕慰阵赔补泽巾（稿2无）主吊协耳路面弯沉设计蜜值计算公式：抛酷慧倚跟句倡皇盛框停温（夕3捕）禽式中：烘—耍路面设计弯沉气值蕉，戏0.01m撒m股；东N工e鹰—借设计年限内一率个车道上累计氧当量轴次；肉A抛c速—首公路等级系数砖，高速、一级暖公路挨为忌1.毙0道，二级泛公路芒为夕1.扮1倦，三、四级公吴路眉为撤1.征2盐；仿A拾s丝—暮面层类型系数傍，沥青混凝土依面层士为诊1.雀0巧，热拌沥青碎鲜石、乳化沥青偿碎石、上拌下氏贯或贯入式路孤面票为配1.汇1用，沥青表面处炊治深为思1.畏2书，中低级路面防为疑1.昌3咽；尊A嫂b傲—轧基层类型系数愁，对半刚性基秀层、底基层总景厚度等于或大注于纽20c倘m叶时弓A恼b汉=1.岁0蜘，若面层与鼠半刚性基层之歪间设置等于或洗小舌于炸15c蛾m漠级配碎石层、盯沥青贯入碎石羊、沥青碎石的互半刚性基层结氧构时，仍是为师1.超0缸，柔性基层、惭底基层或柔性甚基层厚度大址于毙15c魂m揉，底基层为半历刚性下卧层时坛为同1.蔬6节。吸根据背景材料贤，该公路为一娘级公路，公路痕等级系数药取鉴1.谅0驼；沥青混难凝土面层，怎面层类型系数辅取肆1.尘0惕；称半刚性基层、喷底基层总厚度宫大汪于神20c蛾m凑，基层类型系惑数趋取洪1.竹0端；将相关数据壶代入公式产（肝3渡）得：蛇按照弯沉设计福值砖=24.2争2尸（崭0.01m弱m碑），参考设计姐规范规定并经跑过计算，该公残路的相关设计屿资料为：表面蝇层细粒年式申h=4c由m讲、碎E=1400佣MP撇a嫂，中面层中粒还式段h=5c茧m徒、症E=1200怪MP摊a录，下面层粗粒虽式啄h=6c贸m慌、优E=1000或M同P膝a瘦；水泥碎石基存层旁h=25c工m零、不E=1500厉MP买a灶；石灰土底基密层杰h=24.5候c堤m醉、筹E=550M肾P简a梢；土路乏基丹E=40MP限a训。眨3庆窝沥青路面面层仓回弹弯沉的实济测值计算凤路面回弹弯沉碧设计值是凶根据双圆垂直掘均布荷载下的医弹性半空间体池理论计算得出巧的，而理论假锦设与实际状态淋之间存在一定妥的差异，为了斧检验公路路面他强度是否达到丰设计要求，所殖以需要对弯沉挨设计值进行修宿正。通过大量宾的实测资料进台行分析，得到锻弯沉实测值与斑弯沉设计值的妻关系式：严拢族偿著建想纺洪破糠挪躬睁（关4盈）终婆抬莫强离抗犁（钩5锅）莫式中：雅—建路面邻弯沉最实测呢值灵，音0.01m愉m晋；杆p唱—估标准车型的轮螺胎接地压强琴p=0.7找MP重a坟；练—墨标准车型的当惭量半径，吐=21.3/扎2=10.6荷5cm箭；怖F基—茄弯沉综合修正奸系数凡C阶—脱理论件弯沉系数，枝，馅其检中吵E极0味为土基回弹模收量值倘（粥MP默a归）千，恶E威1份、零E耕2仗、珍…沿、全E牧n-1软为各层材料回灰弹模量值斧（求MP樱a饮）驴，川h率1撞、词h询2爹、皇…门、个h密n-1沿为各层材料结己构层厚度跪（佩c峰m铜）。山路面为多层结秃构，一般在实挽际上是将多层牙体系经过适当胡的变换，等效采成当量二层体锻系或三层体系丝，本实例宜用蔬三层体系。雾上层忧：割H后1丧=4c虫m拼、诸E醒1铁=1400M唱Pa中层：伪琴旧梦俱土层政：百E亏0毙=40MPa且多层路面理论还弯沉系数掩C口，可采用简化瓦方法计算。励惧透式中：则：故：顶兆忽由公式昼（幅4载）和受（唇5撇）推导出路面愧弯沉偷实测盾值膨l芒s帅计算公式为：男取挂荡沥青路面面层硬标准轴载和非隙标准轴载下弯孟沉实测值之间惑的换算拒在进行检测路钥面面层回弹弯棚沉值时，应采招用标准轴载汽反车，但有时很图难找到符合标驴准轴载的汽车铜。所以，如果生能采用非标准市轴载的汽车测府定路面渣回弹弯沉值，校然后再与标准廊轴载换算为非僚标准轴载下的堂弯沉实测值进默行比较，将会病给路面面层弯页沉值检测带来满很大方便。娘《公路沥青路宋面设计规范》狗（拉JTJ01普4港—璃9县7培）提出了将非酬标准轴载汽车芬测得的弯沉值触换算为标准轴英载下的弯沉值织的计算公式：欢膝扬牺叮快先劈鞠烟诸进楼叮（乖6旦）猾可见公式热（砌6僻）中弯沉换算嚷系数仅与非标杏准轴载的后轴牛载有关，如果喊非标准轴载的唯后轴轮胎压力术也是非寸标准状态，则谋根据公式然（推4卫），标准轴司载泥BZ县Z蚕—丰10捡0固作用下的路面资回弹弯沉值为柿：第瓦掏季脂撒丝轧棵漫望帖（挪7耕）屑用非标准轴载地作用下的路基蚀回弹弯沉值应浴为：壤步遵酱捆灿获田毅杆猾澡（军8窑）哄公式逃（红7捆）除以公式夕（染8示），得：粘谣肺崇宏愚您念甲绢肿桨地锣珠（嫩9披）级标准轴载的汽谨车参数桶：直p它100慧=0.7MP宜a吩，陕100奸=10.6倡5c驳m申；如果测试汽眼车的后轴重促为倍P凭（胁k磨N芽），其轴载通盾过两侧双轮组促轮胎传递给路易基，再考虑各浪计算物理量之府间的换算关系抓，则应有：伸商慎述持粪圣魂即：短昆角萄理弟蕉（令1旨0宇）弟将公式他（针1泻0陆）代入公式依（刘9塔），得：脚织锋翠仗挎愁方青证故靠刊辽（晶1姑1夺）习以上分析表明弟，公式扩（洋6容）中的弯沉换解算系数仅与非混标准轴载的后县轴载有关，公界式佛（客1露1蒜）中的弯沉换窗算系数仅与非斑标准轴载的后毁轴载和后轴轮善胎压力都有关彩，所以公式裹（石1秆1仆）作为路面面旧层非税标准轴载和标桌准轴载下的弯只沉值之间的换博算系数应用更追有现实意义。尚本实例采用解讨放塞牌厉CA14夫1掌型汽车，测得据轴允重居P跟i婚=68.60哈k影N穿、轮胎压盲力仗p株i仍=0.63M忧P参a残。而猪100区=骤s淹=22.6祸0到（垃0.01m勒m乞）由公式贱（叠1挨1撕）推导出标准供轴载下的弯沉猾值换算为非标爷准轴载下的弯诉沉值：缓5国勤沥青路面面层纯回弹弯沉的现筹场检测框现有路面回弹货弯沉值是用杠蝇杆式弯沉仪和生具有标准轴恳载的规定汽车毫按勇“病前进卸载脆法样”缺测定的。一般吗每一段路长不用应小燥于普500降m甲，车道弯沉测梨点不少邀于爆2梅0古点，以便对各瘦路段内的弯沉概检测值进行数谋学加工整理。皇通常要考虑温斜度因素的影响模，一个路段的均弯沉检测值可纷由下式修正。脾咐今践翻鞭拜亡丈壁材翁次落鹿（掘1驻2扣）粮5.1美路面代表弯沉域值曾为了解弯沉值覆均匀程度典，对弯沉值过真大的特异点分堆析原因，采取住措施进行必要梁的处理。结果蛇评定的路面代批表弯沉值：拳病句毙当加隆戏足改凝怀统都钩（柔1嫩3袍）哄察式中欲：缠据—摄一个评定路段时的代表弯沉近，纷0.01m接m绩；俊—遮一个评定路段左内经各项修正丧后的各测点弯则沉的平均值坚，岔0.01m党m句；饥—列一个评定路段抵内经各项修正绍后的全部测点帝弯沉的标准差金，蛋0.01m更m话；软—愉与保证率有关袍的系数（采用喉下列数值：高啄速、一级公路袭=2.券0疤，妖二级公路眠=1.64熔5父，后二级以下公路则=1.5泰）。亮5.2遮烧温度修正系纪数逃K歉沥青面层厚度展大容于乌3c忍m殖，且路面温度任超过锐（昼20±炸2智）渐C馒范围时，回弹膀弯沉值随路面叛温度变化而变芽化。页测定时沥青面血层平差均销T箭：亏脂绩邪倍狐惠规跨沿剂密雀劫（版1演4留）庆式中腾：悟T辱—的测定时沥青面布层平均温度，崖C截；碌a取—框系数佣（穗a=-2.6丢5+0.52奸h给，验h幕为沥青面层厚吼度）；元b姐—忆系数音（朽b=-0.6哑2-0.00驻8慢h回）；响序T币0绒—虑测定时表温度醉与毕前妖5件h郑平均气温之和冤，疑C成。登沥青路面弯沉偷的温度修正系意数巷K仓：韵当郑T状≥讲20拆C长时雷克染塘撑丽虾幻虾痰稍毛权（遗1仰5难）宰当助T掉＜胖20墓C触时川报彻彼陪泻莲缴腾谅根泛元（扇1中6门）群本实例某路段号，现场测定时巷沥青路面路表妹温度喂为滤9佣C米，晋前隙5顽小时平均气温躁为姻4钥C妄，实测弯沉值缓（柔0.01m踏m赶）如下椒：资18.快7敢、搜27.渠3梢、荒22.指0践、再16.够0娱、使19.副6雕、融13.另1肾、亲19.发2引、全16.术9愚、羽12.柜0跟、冠11.歪3台、紧16.花5遵、跨15.摇6锯、火9.洋9朝、拍15.亡8押、些19.酒0偶、博18.范3组、牙20.旁5熟、迁15.问8浓、悄18.竿3杂、剩24.努3阀、尸18.耍5替、吗24.森3挖、挡16.眯2朽、川15.笔8丹。胞弯沉匙检测酒值的修正步骤符如下。侮该路段为一级良公路，保证率盾系数伍=2.0得：又：则：问故：仔弯沉检测子值坦＜鸦28.77袄由此可见，该饮路段路面面层首弯沉值检测结棒果符合要求，矛回弹弯沉检测驶项目评定合格逐。辰影响沥青路面晶面层回弹弯沉珠测定的因素乒路面回弹弯沉里值作为路面整拐体强度的设计祥控制指标，也叙是对施工质量魄的检测和评定朽项目，必须保叫证检测数据的骤真实性，正确秧反映路面的整炉体强度。为做汽到事前控制，扎需要明确影响机路面面层回弹由弯沉测定的如蒜下几个因素：直（猾1各）季节。沥青窜路面在一年内们随着季节的变肉化，在不同时皆期具有不同的薪承载力，也就斧是说有不必同的弯沉值。培研究资料表明悔，在春融时，如弯沉值最大即阶路面承载力最踏低，这种情况惨在北方季节性网冰冻地区表现醒的特别严重。薄（援2令）温度。温度般对弯沉的影响略较明显，温度眼升高，弯沉值训增大。含（爆3介）轴载。路面庙某一处的弯沉拴值大小，与测尼定轴载（轮重饮、轮压、轮迹沉圆直径）有关恼，轴载大测得湿的弯沉值也大晚。歌（倚4污）路面结构。芝弯沉值的大小尸同路面类型、学结构厚度、路牢基土类型和状拒态有关。逢（豆5旺）弯沉仪。回蹈弹弯沉测定的悟正确与否，与蜓弯沉仪的支架猫距离有明显的匠联系，弯沉仪沫的选取要根据使实际情况来定庙，灵活运用。似（剃6们）准备工作。查准备工作一定冻要一丝不苟，冷力求精确，如哈车况及性肺能、弯沉仪灵陪敏度、温度测拍定及修正、收抹集设计参数等韵。娃（并7秩）检测人员。费现场测试人员键必须经过严格礼的操作技术培佩训，测试过程劣中应严格按照矩规范的操作步辈骤进行。