彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基或路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形(總彎沉)或垂直回彈變形值(回彈彎沉)，以0.01mm為單位。　　

根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個車道上預(yù)測通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級。面層和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計(jì)值。

 竣工驗(yàn)收彎沉值是檢驗(yàn)路面是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)之一。，當(dāng)胳面厚度計(jì)算以設(shè)計(jì)彎沉值為控制指標(biāo)時(shí)，則驗(yàn)收彎沉值應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值;當(dāng)厚度計(jì)算以層底拉應(yīng)力為控制指標(biāo)時(shí)，應(yīng)根據(jù)拉應(yīng)力計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)厚度，重新計(jì)算路面彎沉值，該彎沉值即為竣工驗(yàn)收彎沉值。

容許彎沉

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)度不斷衰減的一個變化值。理論上是一個最低值。計(jì)算公式是LR=720N ACAS?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》。

設(shè)計(jì)彎沉

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=600N ACAS Ab?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》。

計(jì)算彎沉值

計(jì)算彎沉值分檢測計(jì)算彎沉值和理論計(jì)算彎沉值。

檢測計(jì)算彎沉值：通過對路基、路面和原有老路進(jìn)行彎沉檢測，并通過計(jì)算整理所得到的代表值。其作用主要是評定路基路面狀況和作補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)之用。

公式　　

(Lr=該路段彎沉代表值，L=該路段回彈彎沉值的平均值，Zα=保證系數(shù)，S=該路段回彈彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)差。)

用0.01毫米作計(jì)算單位。
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)?；貜棌澇林荡蟮穆访?，在經(jīng)受了輪載不多次重復(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變大小的指標(biāo)，是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。

路面設(shè)計(jì)彎沉值ld，應(yīng)根據(jù)公路等級Ac，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個車道上累計(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及土基回彈模量值正。(MPa)計(jì)算?！　?/span>

路表彎沉的變化，是一個多方面因素綜合作用的復(fù)雜過程。路基路面各層的材料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)組成類型、壓實(shí)狀況、壓實(shí)程度、溫濕度環(huán)境、氣候條件、交通組成、檢測時(shí)的環(huán)境條件以及所使用的儀器設(shè)備及檢測人員的檢測水平等均對彎沉的大小產(chǎn)生很大影響。

瀝青路面的表面彎沉變化過程分為三個階段。路面竣工后的前1～2年為第一階段。在這一階段，由于車輛荷載的重復(fù)碾壓，漸趨壓實(shí)，加上半剛性基層材料隨著齡期強(qiáng)度增長，從而導(dǎo)致路表彎沉將逐漸減小，大約在路面竣工后的第2年達(dá)到最小值。

路面竣工后的第2年到第4年為第二階段。在這一階段，表現(xiàn)為路表彎沉的不斷增長。這是因?yàn)?，一方面半剛性基層的?qiáng)度增長已十分緩慢，并逐漸趨于相對穩(wěn)定狀態(tài);另一方面，由于車輛荷載的重復(fù)作用以及水、溫度狀況的變化，加之路面混合料本身因拌和不均勻，而導(dǎo)致強(qiáng)度不均勻性等因素的影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微觀缺陷將因局部范圍的應(yīng)力集中而擴(kuò)展，并逐漸出現(xiàn)小范圍的局部破壞，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)整體剛度的下降，使得路表彎沉急劇增大。

路面竣工3-4年后直至達(dá)到極限破壞狀態(tài)為彎沉變化的第三階段。在這一階段，路面由于各種復(fù)雜因素產(chǎn)生的局部強(qiáng)度不足的問題已充分暴露，內(nèi)部缺陷附近局部區(qū)域積蓄的高密度能量也已通過缺陷的擴(kuò)展而轉(zhuǎn)移，并自動實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)的能量平衡，從而使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的進(jìn)一步發(fā)展得到抑制?！　?/span>

貝克曼梁法是通過載重汽車對路面進(jìn)行加載，百分表記錄回彈彎沉。適用于測定各類路基路面、路面的回彈彎沉，評定其整體承載能力;也可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用。貝克曼梁法的工作原理比較簡單，操作容易。測試時(shí)將測定梁的端頭置于測車后軸雙輪輪隙前方l0cm左右的測點(diǎn)上，在梁后三分之一處通過支點(diǎn)支承于底座上，梁的末端架設(shè)百分表，測得梁端頭的升降量。當(dāng)車輛以較慢速度向前行駛時(shí)，記錄百分表的最大讀數(shù)，車輛駛離后，再記錄百分表的讀數(shù)，二倍兩次百分表讀數(shù)差值可視為回彈彎沉值。

靜載貝克曼梁試驗(yàn)法測得的彎沉是靜彎沉，即在輪載、輪壓和加壓時(shí)間(行駛速度)滿足規(guī)定要求的條件下，靜態(tài)汽車荷載作用的單點(diǎn)(最大)彎沉。應(yīng)對測得的彎沉值進(jìn)行修正，按照規(guī)定進(jìn)行彎沉儀的支點(diǎn)變形修正和溫度修正等。舍棄彎沉值過大的點(diǎn)，找出相應(yīng)的界限，局部處理?！　?/span>

自動彎沉儀測定的彎沉是靜力彎沉，該法是基于貝克曼梁原理發(fā)展起來的，適用于各類路基路面、路面彎沉測定。在測定車前后軸之間的底盤上連接彎沉測定梁。自動彎沉儀法測定路基路面回彈彎沉與貝克曼梁法原理相同，即杠桿原理。

試驗(yàn)方法：在測試前，應(yīng)對自動彎沉儀進(jìn)行標(biāo)定，保證A/D轉(zhuǎn)換板與位移傳感器測量的精度。測試時(shí)，應(yīng)將彎沉測定梁從測試車前后軸之間底盤的位置放到測試車底盤前端，在測試車以一定速度行駛時(shí)，通過測點(diǎn)時(shí)位移傳感器等裝置會自動記錄彎沉值;當(dāng)測定梁被汽車拖到下一測點(diǎn)時(shí)，可連續(xù)測定，由計(jì)算機(jī)輸出彎沉統(tǒng)計(jì)結(jié)果。自動彎沉儀采集的數(shù)據(jù)有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、彎沉值數(shù)據(jù)、彎沉盆數(shù)據(jù)，以文本形式存儲。輸入有關(guān)信息、參數(shù)及命令后，顯示左右兩側(cè)的彎沉峰值柱狀圖，以及峰值、距離和溫度等;顯示彎沉盆圖形，計(jì)算并顯示出曲率半徑;可根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出全部測定值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及代表彎沉值。利用自動彎沉儀測定的彎沉是總彎沉，而貝克曼梁測定彎沉是的回彈彎沉。通過對兩者進(jìn)行對比試驗(yàn)，可得到總彎沉與回彈彎沉的相關(guān)關(guān)系式，將總彎沉換算為回彈彎沉，更好地用于路基路面、路面強(qiáng)度評定?！　?/span>

穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀是根據(jù)動荷發(fā)生器對路基路面施加固定頻率的正弦周期性動荷載，沿荷載軸線相隔一定間距布置一組速度傳感器(檢波器)，獲得動彎沉盆曲線。應(yīng)用在公路上的有兩種，一是輕型動彎沉儀，作用動荷載約5KN;一是重型動彎沉儀，作用的動荷載約達(dá)150KN。穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀進(jìn)行彎沉檢測較貝克曼梁法和自動彎沉儀，測試精度高，測試速度快。但因其施加的動荷載較小，不能完全反映實(shí)際的行車輪載作用。在檢測過程中，應(yīng)保證施加震動荷載時(shí)儀器保持穩(wěn)定不跳離路面，儀器的自重必須大于動荷載，因此靜力預(yù)載比施加的動荷大，會影響到路基路面路面材料的應(yīng)力狀態(tài)，也不能客觀反映實(shí)際應(yīng)力情況。　　

脈沖動力彎沉儀主要是指落錘式彎沉儀，屬于動力彎沉檢測技術(shù)，適用于施工質(zhì)量檢測、養(yǎng)護(hù)管理檢測、道路改造檢測、路面動態(tài)理論研究。通過自由落下的重錘產(chǎn)生的沖擊荷載來測定彎沉，改變錘重以及重錘的高度能較好地實(shí)現(xiàn)車輛荷載的模擬，根據(jù)傳感器的9個彎沉值來測定和繪制彎沉盆。整個過程由計(jì)算機(jī)控制。將汽車開到測定地點(diǎn)后，啟動計(jì)算機(jī)控制下液壓系統(tǒng)的落錘裝置，一定質(zhì)量的落錘從一定高度自由落下，落錘瞬間產(chǎn)生的沖擊荷載作用于承載板上，分布于距測點(diǎn)不同距離的傳感器(一般為9個)檢測到結(jié)構(gòu)層表面的變形，將信號輸入計(jì)算機(jī)，得到測點(diǎn)的彎沉值。彎沉檢測過程，其裝置由計(jì)算機(jī)控制，能夠自動測量荷載、彎沉平均值、測點(diǎn)間距、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、代表彎沉值等數(shù)據(jù)，并由此可以反算處各層材料的彈性模量。

采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測時(shí)，沖擊荷載的大小可由錘重和重錘的落高調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，汽車的牽引速度應(yīng)為50km/h左右。路基路面檢測中，傳感器分布在荷載中心2.5m半徑范圍，其中1個應(yīng)位于承載板中心;在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)檢測中，半徑為3-4m。測點(diǎn)測定次數(shù)應(yīng)≥3次，舍棄不穩(wěn)定的第一個測定值，取其余測定值的平均值進(jìn)行計(jì)算?！　?/span>

以上貝克曼梁法、自動彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀及脈沖動力彎沉儀等四種檢測方法按照對路面的加載方式的不同，分為了靜力彎沉檢測和動力彎沉檢測。其中貝克曼梁法和自動彎沉儀屬于靜力彎沉檢測，兩種方法的檢測原理相同，前者得的是車輛載重下的最大回彈彎沉值，后者測到的是總彎沉曲線和最大彎沉值。動態(tài)檢測是一種無破損檢測，由于其能較好的模擬車輛在路上行駛的實(shí)際情況，且有不破壞結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外發(fā)展迅速。采用脈沖式動力彎沉儀進(jìn)行彎沉檢測因儀器本身重量輕，較穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀不存在靜力預(yù)載問題;較貝克曼梁法，克服其固有缺陷，并逐漸取代貝克曼梁法作為彎沉測量的儀器。

落錘式彎沉儀因能夠較好地模擬行車荷載作用，并能夠快速、安全、準(zhǔn)確采集到大量彎沉盆信息，因此該法在很短時(shí)間內(nèi)就被許多國家廣泛采用。脈沖式動力彎沉儀在檢測彎沉?xí)r，能根據(jù)彎沉盆反算的模量對路基路面路面材料在使用過程中性能的變化提供設(shè)計(jì)參數(shù)，以脈沖式動力彎沉儀的彎沉盆作為指標(biāo)，能更好地評價(jià)路基路面整體強(qiáng)度，因此該法也是世界上目前最先進(jìn)彎沉檢測方法，以及最理想的結(jié)構(gòu)性能評價(jià)工具?！　?/span>

目前常用的彎沉儀一般為5.4m長，因此本文不再列舉3.6m彎沉儀的注意事項(xiàng)。

在測試過程中，彎沉儀梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測頭置于輪隙中心前方3～5cm處，檢查貝克曼梁水準(zhǔn)泡是否居中，以免造成測試結(jié)果誤差。

應(yīng)該緩慢行駛，宜為5km/h左右。

百分表指針轉(zhuǎn)動到值時(shí)，迅速讀取初讀數(shù)L1，待汽車駛出彎沉影響半徑(約3m)后，表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù)L2。注意一定要讀取表針的值和最小值。在實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)有些人員將百分表測桿調(diào)的過長或過短，這將會影響值和最小值的準(zhǔn)確讀取，從而使測得的彎沉數(shù)據(jù)偏小。一般來講，應(yīng)使測桿位置適中，即表針一般在300～400之間，使得能夠準(zhǔn)確地讀取值和最小值。

當(dāng)瀝青面層厚度大于5cm且路面溫度超過(20±2)℃時(shí)，回彈彎沉值需進(jìn)行溫度修正。但要注意避免在冬季低溫條件下進(jìn)行測試。

測試現(xiàn)場的溫度、濕度、季節(jié)、風(fēng)速及地質(zhì)狀況均會對彎沉值大小產(chǎn)生影響。實(shí)測彎沉值應(yīng)該依照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》所推薦的系數(shù)表進(jìn)行季節(jié)影響系數(shù)K1和濕度修正系數(shù)K2的修正。通常情況下，路面溫度越高則實(shí)測彎沉值越偏大。軟土、灘涂或高地下水位等不良地質(zhì)狀況都會使彎沉測值偏大。風(fēng)速過大將會使表針不穩(wěn)定，影響讀數(shù)。因此，一般應(yīng)選取北方的春末夏初或夏末秋初季節(jié)、南方的春秋季節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場測試。同時(shí)應(yīng)該避免現(xiàn)場測試溫度或濕度的梯度變化過大，影響測試結(jié)果的均勻性。

《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》要求四級和四級以上的新建、改建公路“每一雙車道評定路段(不超過1km)檢查80～100個點(diǎn)，多車道公路必須按車道數(shù)與雙車道之比，相應(yīng)增加測點(diǎn)”。對于其他公路和具有復(fù)式車行道公路的慢行車道，則應(yīng)該在每個車道上每隔50～100m測量一次。在所有公路的彎沉測量中，如遇到具有非典型路面病害的地方因該增加測量次數(shù)。對于彎沉值很高，需要重建或作特殊處理的路段，以確認(rèn)路段的起止樁號?！　?/span>

(1)原先的柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范容許彎沉的定義為路面在設(shè)計(jì)使用年限末期的最不利季節(jié)在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下容許出現(xiàn)的最大彎沉值，它不能直接作為竣工驗(yàn)收指標(biāo)，否則標(biāo)準(zhǔn)偏低，易出現(xiàn)早期破壞。

(2)半剛性基層的瀝青路面彎沉測試多數(shù)采用3.6m的貝克曼梁彎沉儀，但很少考慮由荷載車造成的支架下降變形的影響。

(3)彎沉測試車的輪壓不足，從而導(dǎo)致回彈彎沉值偏小。

(4)彎沉測試車不稱重或裝載偏位、噸位不足，從而導(dǎo)致軸載與標(biāo)準(zhǔn)軸載偏差過大，而引起彎沉值偏小。

(5)彎沉儀測頭的位置不正確。一般來說，測試時(shí)彎沉儀的梁臂不得碰到輪胎，測頭應(yīng)置于測點(diǎn)上，即輪隙中心前方3～5cm處。

(6)溫度修正不正確，往往僅利用當(dāng)時(shí)的氣溫進(jìn)行彎沉修正。

(7)代表彎沉測定時(shí)間不正確，代表彎沉應(yīng)在路面竣工后第一年不利季節(jié)。

彎沉值是檢驗(yàn)公路工程質(zhì)量的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確規(guī)范的測量彎沉值對于各個公路工程單位的工程質(zhì)量管理有著十分重要的意義。

《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》 JTG3450-2019 T0951-2008的4.4條規(guī)定：按照本規(guī)程附錄B的方法,計(jì)算一個測試路段的回彈彎沉平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及代表值。

需要注意的是：我們通常道路驗(yàn)收評定時(shí)，計(jì)算的彎沉代表值應(yīng)該采用的是正態(tài)分布計(jì)算方法。所以在原來省廳組織的市政檢測員上崗證培訓(xùn)的時(shí)候，我給大家講的是依據(jù)JTG F80/1-2004，現(xiàn)在規(guī)范更新了，應(yīng)該依據(jù)JTG F80/1-2017。

而《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG 3450-2019附錄 B列明的是t分布計(jì)算方法,因此不能按照附錄 B 的方法計(jì)算彎沉代表值。

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