路基弯沉值检测方法（简析施工过程中路基路面弯沉值检测常用方法）

一、前言

1、检测意义：弯沉值是衡量公路修建中或竣工后，检验路基、路面的施工是否达到设计强度要求的一项重要指标；与路基、路面的设计强度有直接的关系，计算弯沉值越小，则强度越高。

2、名词解释

① 回弹弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。

② 残余弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。

③ 总弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯沉 残余弯沉）。

④ 容许弯沉：路面设计使用期末不利季节，标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。

⑤ 设计弯沉：是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下，标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。

简单地说就是总弯沉是实际测的弯沉，回弹弯沉是在设计时要求达到的下限值，实测的弯沉值经评定后不能大于设计的弯沉，否则沥青路面的强度就是不合格了。

路面弯沉就是一种竖向变形，弯沉越大则路面越容易产生破坏。设计弯沉是指路面建设竣工初期实测应该满足的弯沉值或者称之为竣工验收应该满足的弯沉值。

二、检测原理及方法

1、检测原理：弯沉值检测就是荷载对路基、路面作用前后，路基、路面发生变形的大小，用1/100毫米作计算单位。计算弯沉值表示的是，在某一路段，按20米的间距，用一定轴载的车辆（一般用后轴6吨或10吨车辆）对路基/路面作用前后，产生的残余变形量的加权平均值。

2、检测方法：自动弯沉检测仪、落锤弯沉仪法、激光式高速路面弯沉测定仪、贝克曼梁法，在这里我主要介绍贝克曼梁法，因为这是施工中最常用的方法。

三、贝克曼梁法

1、贝克曼梁法：传统的弯沉测试方法，速度慢，但技术比较成熟，属于静态类的固定采样，是目前标准的弯沉测试方法，所用仪器为贝克曼梁弯沉仪。

2、特点：这类设备使用时间最早，范围最广，技术要求最简单。但测试准确程度受人为影响较大，工作效率低。鉴于以上特点，本方法适用于低等级公路的施工、日常养护及旧路评价的检测。也可用于高等级公路的施工质量控制，但对于已通车运营的高等级公路不适合使用，因为此方法存在采样频率低和交通安全等诸多方面的问题。

3、仪器组成：此方法的主要仪器包括标准车、贝克曼梁、百分表、表架和接触式路面温度计等。

4、方法步骤

4.1、试验前准备工作

①检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好，轮胎内胎符合规定充气压力。

②向汽车车槽中装载（铁块或集料），并用地磅称量后轴总质量，符合要求的轴重规定。

③检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。

④当在沥青路面上测定时，用路表温度计测定试验时气温及路表温度（一天中气温不断变化，应随时测定），并通过气象台了解前5d的平均气温（日最高气温与最低气温的平均值）。沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准，在其他温度（超过20土2℃范围）测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。

4.2、测试步骤

①在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定，测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记。

②将试验车后轮轮隙对准测点后约3 ~ 5cm处的位置上。

③将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方3 ~ 5cm处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。 弯沉仪可以是单侧测定，也可以双侧同时测定。

④测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进，百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1 。汽车仍在继续前进，表针反向回转：待汽车驶出弯沉影响半径（3m以上）后，吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数 L2 。汽车前进的速度宜为5km/h左右。

4.3、数据记录

①百分表中小表为百位数；

②百分表数值读取：假设百分表显示如上图所示（红色箭头），则读数为265。

③现场记录表

现场记录表

④计算方法：

⑤知识扩展：方差的概念与计算公式：例如 两人的5次测验成绩如下：X： 50，100，100，60，50，平均值E(X)=72；Y：73， 70，75，72，70 平均值E(Y)=72。平均成绩相同，但X 不稳定，对平均值的偏离大。方差描述随机变量对于数学期望的偏离程度。

来衡量这组数据的波动大小，并把它叫做这组数据的方差。为了简便

（其中x为该组数据的平均值），方差越小就越稳定。

四、自动弯沉检测仪

属于静态测试范畴。利用贝克曼梁原理快速连续测试，利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。

Lacroix 型自动弯沉仪测量机架示意图

自动弯沉仪的基本测试原理是模仿贝克曼梁的工作方式，只是采用位移传感器替换百分表进行自动测量，同时改变了前后测臂的长度比例，通过标定程序，将所测定弯沉值直接自动记录下来。

自动弯沉仪采样频率及自动化程度高，可对路面进行高密度集中的强度测量，可极大减轻操作人员的劳动强度，同时测试数据结果与贝克曼梁测试结果有较好的线性关系。但是，这类设备的机械和电控系统比较复杂，对操作人员的技术素质要求较高。此方法可以在不封闭交通但采取必要措施的条件下进行高速公路的弯沉测试。

五、落锤弯沉法

是利用自由落下的重锤瞬间产生的冲击荷载来测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹模量，使用时应用贝克曼梁法进行标定换算。

六、激光式高速路面弯沉测定仪

是测试系统在高速行驶过程中，通过激光多普勒效应来测试地面在荷载作用下的垂直下沉速度，通过一套惯性系统实时记录多普勒激光传感器的振动情况和运行姿态，用于修正计算路面实际弯沉变化的速度。

激光式高速路面弯沉测定仪结构图 1-承载车2-检测控制系统3多普勒激光传感器 4距离测量系统5温度控制系统

高速弯沉仪具有快速、连续式测量的特点，可实现弯沉的网级检测，对路网结构性能的全面掌握。

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