道路工程彎沉值與壓實度的關系分析

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［摘要］對于道路工程質量控制和工程質量驗收評定，道路工程試驗檢測是其中重要環節，而道路工程試驗檢測中的現場試驗檢測項目中，壓實度和彎沉值兩個檢測指標是最常見也是最能反映道路現場施工情況的參數。在闡述道路現場試驗檢測項目中壓實度和彎沉值必要性的基礎上，通過數據系統分析壓實度和彎沉值的關系。以期用于道路現場壓實度和彎沉值檢測技術應用水平的提升，為今后確保高質量道路工程的進一步發展提供借鑒和參考。

［關鍵詞］道路工程；質量控制；壓實度；彎沉值

壓實度和彎沉值的現場試驗檢測是工程質量管理的一個重要內容，是保證工程質量的必要手段。工程質量的控制和評價是以各種試驗檢測數據為依據的，為確保數據的準確性，檢測數據須經過規范的試驗步驟和操作來采集，試驗檢測采集到的大量原始數據須經過合理的分析處理，以取得可靠的試驗檢測成果。

1壓實度和彎沉值的數據采集

壓實度是筑路材料壓實后的干密度與標準最大干密度的比值。壓實質量與路基路面的強度、剛度、穩定性和平整度密切相關。彎沉值是在規定的荷載作用下，路基或路面表面產生的總垂直變形值或垂直回彈變形值。彎沉值的變化反映了路基或路面的承載能力的情況。數據的采集包含路床、級配碎石墊層，以及水泥穩定土底基層的數據。本文的試驗段（KO+100~K0+500）位于廈門市翔安高新技術產業基地，屬于浙閩沿海山地中濕區，呈東西走向，道路等級為城市主干路，設計使用年限為15年，交通等級為重交通。本文的數據采集的彎沉值在3個結構層中都是用貝克曼梁法，貝克曼梁測試彎沉值在本次數據采集需注意貝克曼梁選擇長度為5.4m，其適用于各種類型的路面結構回彈彎沉的測試。且當采用5.4m貝克曼梁測試彎沉時，一般可不要進行支點的變形修正。另外，規范規定若啟用新的加載車或加載車車輪發生較大的變化時應測試輪胎傳壓面面積，這要求每次都要測試輪胎的胎壓面積，確保數據的準確性。其余按照規范要求，以及單車道20m一個測點的頻率來收集數據。由于本次試驗未涉及瀝青結構層，所以不需要測量路面溫度。壓實度的數據采集方法不是同一種方法，所以要注意的細節在以下三點數據采集中分別闡述。

1.1路床壓實度和彎沉值的數據采集

本段路床的填料選用較好的砂類土等粗粒土作為填料，填料均勻，填料的含水率范圍在最佳含水率的±1%，填料最大粒徑小于100mm，其最小承載比（CBR）符合8%的要求。路床以每層30cm的厚度分層鋪筑，碾壓密實，壓實度設計值符合不小于94%的要求，壓實度是按重型擊實試驗所得最大干密度求得。彎沉值的設計值要求不大于310.5（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數據見表1。根據現場情況選用環刀法來測壓實度，環刀法是施工過程中現場測試最常用的標準試驗方法。方法表面上看頗為簡單，但實際操作時試驗人員經常掌握不好，引起較大誤差，因此應嚴格遵循試驗方法的每個細節，選擇合理儀器設備。

1.2級配碎石墊層壓實度和彎沉值的數據采集

級配碎石墊層的石料的壓碎值不大于30%，CBR值大于100。級配碎石底基層采用骨架密實型，其骨料最大粒徑不應大于31.5mm，其級配碎石的塑性指數小于12，其級配滿足設計要求。級配碎石是集中廠拌，然后在現場用攤鋪機攤鋪，并用20t的振動壓路機來回碾壓4~5遍。在攤鋪碾壓完成后，及時對其壓實度和彎沉值進行測試。要求壓實度設計值不小于96%，彎沉值不大于281.4（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數據見表2。級配碎石測定壓實度的數據采集方法使用灌砂法。灌砂法是通過已知密度的標準砂灌入挖好的試坑中，測出試坑的體積，然后通過試坑中試樣的質量和含水率來計算出結構層填料的壓實度的方法。灌砂法在本段試驗中要注意儀器設備的選擇，中型灌砂設備：150灌砂筒、150標定罐、150基板（本文試驗路段填料最大粒徑小于31.5mm）；量砂：使用標準的公路灌砂標準砂（粒徑0.3~0.6mm）。使用前應洗凈、烘干，篩分至符合要求并放置24h以上，使其與空氣的濕度達到平衡，用塑料桶盛砂；按照JTGE40—2007《公路土工試驗規程》的計算公式算出其結構層填料的干密度，根據其擊實試驗得到的最大干密度相比較得出其壓實度。

1.3水泥穩定土底基層壓實度和彎沉值的數據采集

本段的水泥穩定土底基層所選用的集料級配符合JTG/TF20—2015《公路路面基層施工技術細則》表4.5.4中C-C-2或C-C-3的規定，且符合塑性指數小于7，液限小于28%，礦料最大粒徑不大于26.5mm，采用的粗骨料的壓碎值小于26%，針片狀顆粒含量小于22%，0.075mm以下粉塵含量不大于2%，軟石含量小于5%。水泥穩定土是集中廠拌，然后在現場用攤鋪機攤鋪，并用20t的振動壓路機碾壓4~5遍。在碾壓壓實完后及時進行壓實度的數據采集。在壓實度采集完后重新整平壓實后進行養護，養護7d后進行彎沉值的數據采集。要求壓實度設計值不小于97%，彎沉值不大于81.6（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數據見表3。水泥穩定土底基層測定壓實度的數據采集方法也是灌砂法。水穩層比較密實，挖坑取樣時，特別要防止樣品掉出盤外，不然會影響壓實度和含水率。其余在本段測試要注意的與級配碎石相似，按照規范操作。

2彎沉值和壓實度的比對和分析

從表1~表3單看彎沉值，有18個位置的數據是從高到低，其余的2個位置是序號3由高到低再升高，序號9是由低到高再降低；從表1~表3單看壓實度，有19個位置的數據是從低到高，其余1個位置是序號16由低到高再降低；從表1~表3結合兩者來看，有18個位置的數據是彎沉值從高到低，而壓實度卻是從低到高，有2個位置的數據的規律不是這樣，序號9的彎沉值是由低到高再降低，而壓實度是由低到高，序號16的彎沉值是由高到低，而壓實度是由低到高再降低。通過數據分析可看出，彎沉值的規律從表1~表3（即結構層由下往上）總體是由大變小（通過上述表格計算彎沉值從左往右有90%的數據由大變小）；壓實度的規律從表1到表3（即結構層由下往上）總體是由小變大（通過上述表格計算壓實度從左往右有95%的數據由小變大）。

3彎沉值和壓實度的關系

通過以上數據對比分析，在同一測試路段中按結構層由下往上順序來看，彎沉值從大到小而壓實度則從小到大（通過上述表格計算出有90%的數據符合這種規律），在數據中還有10%的數據沒有按上述的規律變化，但不難看出其實總體的變化趨勢也是按照上述的規律來的，有可能是數據還不夠細致，也有可能是個體上的差異，不排除這種差異。故可得出結論：當彎沉值總體大時，那么壓實度的值總體就小；當彎沉值總體小時，那么壓實度的值總體就大。

參考文獻

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作者：丘金泉 單位：健研檢測集團有限公司