
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E 0和E 1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=0.7MPa
E0/E1=34/450=0.076
h1/δ=15/10.75=1.40
查《柔规》双圆双层体系弯沉诺模图
αL-1=0.428
L1=2Pδ/E0×αL-1×F=210×10-2mm
2.2.3 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=0.268
2.2.4 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=4.27
αL-3=0.182
F=0.659
L3=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=3.85
αL-4=0.150
F=0.585
L4=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1.20~1.35 | 1 |
| 石灰土 | 连续阴雨1,其它1.10~1.201 | 1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1.10~1.20 | 1周0.50~0.60,2周0.60~0.70 3周0.70~0.80,4周1 |
| 二灰碎石 | 连续阴雨1,其它1.05~1.10 | 1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1~1.05 | 1 |
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20cm 6%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+700 | 190 612 | 182 224 | 220 156 | 170 130 |
| 2K+725 | 110 320 | 132 154 | 170 140 | 210 166 |
| 2K+750 | 148 174 | 134 178 | 212 160 | 220 182 |
| 2K+775 | 104 408 | 222 162 | 140 92 | 240 460 |
| 2K+800 | 150 222 | 156 124 | 162 100 | 142 114 |
| 2K+825 | 158 224 | 94 130 | 110 152 | 102 76 |
| 2K+850 | 100 110 | 90 122 | 100 94 | 130 98 |
| 2K+875 | 116 142 | 150 192 | 108 56 | 116 84 |
| 2K+900 | 90 176 | 134 168 | 184 144 | 98 90 |
| 2K+925 | 156 256 | 136 200 | 160 88 | 118 96 |
| 2K+950 | 200 248 | 122 | 140 102 | 114 150 |
| 2K+975 | 144 212 | 170 220 | 168 128 | 174 122 |
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∶612
2K+725∶320
2K+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+700 | 18 28 | 28 16 | 24 24 | 34 20 |
| 2K+720 | 22 20 | 20 18 | 10 16 | 24 14 |
| 2K+740 | 14 14 | 20 10 | 38 38 | 18 |
| 2K+760 | 16 10 | 16 20 | 22 16 | 30 40 |
| 2K+780 | 24 26 | 18 10 | 40 50 | 16 20 |
| 2K+800 | 8 32 | 26 24 | 26 34 | 20 30 |
| 2K+820 | 18 26 | 22 30 | 22 40 | 14 40 |
| 2K+840 | 34 44 | 16 20 | 40 42 | 24 24 |
| 2K+860 | 20 28 | 22 28 | 18 22 | 22 14 |
| 2K+880 | 6 10 | 24 14 | 16 20 | 16 28 |
| 2K+900 | 18 14 | 30 14 | 6 12 | 58 26 |
| 2K+920 | 24 22 | 26 30 | 14 14 | 10 12 |
| 2K+940 | 10 16 | 26 14 | 18 12 | 24 16 |
| 2K+960 | 30 14 | 22 32 | 24 18 | 12 18 |
| 2K+980 | 16 20 | 10 | ||
| 3K+000 | 24 16 | 18 18 |
| 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L i>40.5或L i<3.3的特异点 2K+780∶50 2K+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。 |
窗体底端
