[科普中國]-彎沉

簡介

柔性路面在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生豎向變形，在荷載作用后變形會(huì)恢復(fù)，能夠恢復(fù)的那部分變形量就是彎沉。它是直接反映路面剛度的一個(gè)重要指標(biāo).

彎沉值彎沉值就是從整體上反映了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(huì)偏大。

分類公路工程回彈彎沉分為容許彎沉、設(shè)計(jì)彎沉和計(jì)算彎沉。

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(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。

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(duì)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(píng)定路基路面狀況和作補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)之用。

計(jì)算沉值計(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)?；貜棌澇林荡蟮穆访?，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)變沉值ld，應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)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。

存在問題(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)2013年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。半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時(shí)，應(yīng)采用5.4m的貝克曼梁彎沉儀；對(duì)柔性基層或混合結(jié)構(gòu)瀝青路面，可采用長度為3.6m的貝克曼梁彎沉儀測定。（JTG E60-2008）

(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)。

影響因素及修正方法（1）瀝青面層平均溫度（路基彎沉無需溫度修正）。此平均溫度非路表溫度，更非氣溫。其平均溫度由檢測前5天最高溫度及最低溫度的平均值的平均值和當(dāng)時(shí)路表溫度決定的。其計(jì)算公式如下：

ti=b*t0+a

其中ti為平均溫度；t0為測前5天最高溫度與最低溫度的平均值和檢測當(dāng)時(shí)路表溫度的和。

a和b為相關(guān)系數(shù)（h為檢測段瀝青層厚度）：a=1.708*㏑（h）-14.604；b=0.8186-0.0695*㏑（h）

（2）受季節(jié)影響進(jìn)行季節(jié)修正，不利季節(jié)根據(jù)各地區(qū)情況而定月份，非不利季節(jié)時(shí)進(jìn)行季節(jié)修正，取值由各地相關(guān)部門根據(jù)本地實(shí)際情況而定1.1~1.4之間。

（2）路面厚度（大于5cm需進(jìn)行溫度修正）。

其他影響因素：大風(fēng)、雨雪天氣及周圍有重型交通或震動(dòng)時(shí)，不可采用貝克曼梁檢測法，但可以使用落錘式彎沉檢測方法。1