浅谈如何利用弯沉值控制沥青路面的质量程伯宇

浅谈如何利用弯沉值控制沥青路面的质量程伯宇

程伯宇李艳清

随着高等级公路建设的发展，对公路路基、路面的质量要求越来越高。为加强对施工质量的控制，将弯沉值测定列为检测指标。对用回弹弯沉值控制公路路基、路面施工质量方面几个问题进行探讨，以便我们公路技术、施工人员共同学习。

1容许回弹弯沉值

现行柔性路面设计是以路面容许弯沉值指标控制路面整体强度，是指路面在最不利季节，在标准荷载作用下容许出现的最大回弹弯沉值，这时的路面已处于开始损坏的状态。反映路面整体强度高低和使用状况好坏的最简捷、最直观的指标是在一定荷载的作用下路表面产生的垂直变形。路面强度高，使用状况良好时，路表面产生的垂直变形较小，反之则较大。由于路表面的垂直变形实际上是由各结构层（包括土基）变形的结果总和，因此它也就综合地反映了路面各结构层及土基的力学性质。所以用路表面产生的垂直变形作为柔性路面的强度标准，不仅能比较真实地反映路面整体的强度，而且也比较确切地反映了路面各结构层的力学性质。理论上路面整体强度、路表面弯沉值应小于或等于容许回弹弯沉值。因此，理论上新建的沥青路面在开始使用时，其路面表面弯沉值应远小于路面容许弯沉值，随着路面的使用，实测表面弯沉值应逐年增加，直到设计使用年限末的最不利季节时接近路面容许弯沉值。但是，实际上沥青路面刚竣工验收时，实测路表弯沉值并不是最小，路面整体强度也并不是最高。

2结构层设计理论

对路面容许弯沉，也可这样理解：即它是一定等级的路面在规定的使用年限内，在一定轴载和一定轴数作用下，路面容许出现的最大回弹弯沉，简称容许弯沉。这一容许弯沉的数值不是主观任意确定的，它是通过在已经使用了若干年的路面上，用标准轴载测定处于各种不同外观状态的回弹弯沉，建立路面状态与回弹弯沉的关系，并考虑到对公路使用、养护的要求之后加以综合确定的。这个指标的高低直接影响路面工程的修建费用、使用品质和使用年限，必须经过广泛的调查分析，才能比较准确地定出各类路面的容许回弹弯沉。

在柔性路面设计理论中假设路面各层由均质的、各向同性的弹性材料组成，实际上，路面材料和土基并不是在任何情况下都接近弹性体，例如：沥青混合料在高温下呈弹性体，而土基在含水量大时呈非弹性体。严格地讲，几乎所有的筑路材料都不是均质的、各向同性的弹性体，因此，实测路面抵抗车轮荷载作用下垂直位移能力的数据的离散性必然很大，即没有足够明显的规律性。单个回弹弯沉值数据又可能出现比较大的偏差。

3弯沉值理论

考虑到路面上行驶的车辆上频繁的，在频繁的车辆作用下，路面上实际产生的弯沉值不可避免地要有所积累和增加，故在确定路面的容许弯沉值时，必须注意到容许弯沉的大小和路上通过的交通量及其轴载组合有密切关系。因此，当规定了路面的临界状态以后，要求承受的交通量大时，路面的容许弯沉值就应该定得小一些；要求承受的交通量小时，路面的容许弯沉值则可定得大一些。设计路面时，只要能保证到使用年限末期计算（回弹）弯沉小于容许弯沉值，则路面在使用年限内就不会达到临界状态，路面就能够保持基本完好，符合使用的要求。

车轮荷载作用下路基表面形成的弯沉盆，在理论上是圆滑的弯沉曲线，但实际上无论是土基，还是无机结合料的天然砂砾、级配砂砾（碎石）等路面底基层、基层材料，虽经施工碾压但仍具有松散性，因为它毕竟不能成为板体。随着松散程度的不同，对实测得到的回弹弯沉值数据有着不同程度的影响。如实测点的松散度大，弯沉值数据偏差也大，反之数值也较小，因此，这种影响也是不能忽视的。

4外界条件的影响

在弯沉值实际测量时，受外界条件的影响很大，如季节性气温和日常天气的变化等，均对回弹弯沉值的测定带来很大影响。理论研究表明，路面回弹弯沉值的70～90%是由路基造成的，因此，外界环境、气温、路基湿度等的变化，对路面基层、面层的测定同样带来很大的影响。实际测试中常出现这样情况，白天回弹弯沉值测定结果合格或测点合格率较高，当天晚上下过小雨后，第二天继续测定就不合格或测点合格率下降，因此，不同天气的测定结果存在着很大的偏差。

5混合料龄期

对于采用无机结合料的基层、底基层的强度还存在着有龄期逐渐增长问题，因此，路面材料铺筑完成后短时间内实测得到的回弹弯沉值数据只能反映竣工早期的强度，不能直接用来判断今后路面基层、底基层的强度是否符合设计要求。从概念上讲，只有用无机结合料制成的混合料，才考虑龄期，但从实用角度来看，有管用或不用无机结合料，只要其强度随着时间的增加而增长的就应考虑龄期问题，因为未用无机结合料的粒料材料，由于在行车碾压作用和路面结构层的铺筑而改变了水温状况，使其强度比刚铺筑碾压完成时高出很多。对于沥青碎石等非整体路面材料，刚施工完成时，其强度并不高，在行车碾压作用下其强度才逐渐提高。

综上所述，用回弹弯沉值控制沥青路面的施工质量，还存在着很多的问题，由于路基、路面不是均质弹性体，回弹弯沉值受很多因素影响，因此，路面的整体强度不是最高，分层实测的回弹弯沉值也不是最小，同时，在客观上新建的路基和柔性路面结构层，都存在一个广义的龄期问题，刚竣工时，测得的强度尚低，若以回弹弯沉值作为控制公路路基、路面质量的检测指标，为能达到弯沉值要求，不得不额外采取措施，如原来不需要掺加无机结合料的粒料材料要掺加，原来掺加少量结合料的材料要增加剂量。有时要达到回弹弯沉值要求，而产生过度碾压现象，最终造成浪费或不良后果，所以目前不能单以实测的回弹弯沉值数据作为控制公路路基、路面施工质量的检测指标，在实测弯沉值的基础上，综合考虑各种影响因素，采用分期观测或不同的检测方法，合理评价沥青路面施工质量，不能单纯地依靠该项指标评价工程质量状况，至多将实测弯沉值作为路基、路面质量控制的参考，不能仅仅依靠弯沉值来对工程质量是否合格就作结论。

参考文献

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