公路路基檢測中的“彎沉”主要是檢測路面各層次的整體剛度,路基的剛度一般用回彈模量來反映。如果彎沉值過大,其變形也就越大,路面各層也 就容易破裂。
彎沉值過大,其原因一般與路面各層的材料性質(zhì),厚度,整體性(是否結(jié)板),壓實(shí)度等有關(guān),還與氣候條件有關(guān),雨季會偏大。
容許彎沉是合格路面在正常使用期末不利季節(jié),路面處于臨界破壞狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的最大回彈彎沉,是從設(shè)計(jì)彎沉經(jīng)過路面強(qiáng)度不斷衰減的一個(gè)變化值。理論上是一個(gè)最低值。計(jì)算公式是LR=720N *AC*AS。
設(shè)計(jì)彎沉值即路面設(shè)計(jì)控制彎沉值。是路面竣工后第一年不利季節(jié),路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,所測得的最大回彈彎沉值,理論上是路面使用周期中的最小彎沉值。是路面驗(yàn)收檢測控制的指標(biāo)之一。計(jì)算公式是Ld=600(Ne^0.2)*AC*AS* AB。
沉值計(jì)算:
①現(xiàn)有路面回彈彎沉值:是用杠桿式彎沉儀由標(biāo)準(zhǔn)汽車按前進(jìn)卸荷法測定的。彎沉值的大小反映了路面的強(qiáng)弱,在相同車輪荷載下,路面的彎沉值愈大,則路面抵抗垂直變形的能力愈弱,反之則強(qiáng)。回彈彎沉值大的路面,在經(jīng)受了輪載多次重復(fù)作用后,即呈現(xiàn)出某種形態(tài)的破壞。
而回彈彎沉值小的路面,能經(jīng)受輪載多次重復(fù)作用才能達(dá)到這種形態(tài)的破壞,就是說,在達(dá)到相同程度的破壞時(shí),回彈彎沉大小同該路面的使用壽命即輪載累計(jì)重復(fù)作用次數(shù)成反比關(guān)系。
②路面設(shè)計(jì)彎沉值:按照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ 014—1997)規(guī)定,新建瀝青路面受力計(jì)算方法是以設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。路面設(shè)計(jì)彎沉值是表征路面整體剛度和強(qiáng)度的指標(biāo),是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。路面設(shè)計(jì)變沉值ld,應(yīng)根據(jù)公路等級Ac,在設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次Ne,及面層類型系數(shù)As,基層類型系數(shù)Ab由公式進(jìn)行計(jì)算。
③路表彎沉值可通過相關(guān)式計(jì)算。
④路面實(shí)測彎沉值ls(0.01mm)應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)戶(MPa),當(dāng)量圓半徑y(tǒng)u(cm),理論彎沉系數(shù)ac,彎沉綜合修正系數(shù)F及土基回彈模量值E0(MPa)計(jì)算。
彎沉的檢測方法常用的有:
1.貝克曼梁(BB)法:操作簡單,但輪胎壓力和接地面積較難控制,且標(biāo)準(zhǔn)黃河車較難找;
2.FWD法:快速可靠,但成本較高,缺乏可靠統(tǒng)一的控制標(biāo)準(zhǔn),施工過程質(zhì)量難以控制,檢測時(shí)加載條件與路基工作狀況不一致;
3.落球法及貫入桿法(動(dòng)力觸探):快速方便,適用于細(xì)粒土,不適用于粗粒土和填石路基;
4.CBR 值(路基填土選型指標(biāo)):現(xiàn)場極少采用,主要用于選擇填土土質(zhì)類型;
5.便攜式落錘彎沉儀(PFWD):攜帶方便,檢測快速,使用成本較低,適用范圍廣(路基和場地壓實(shí),粗粒土和細(xì)粒土等)