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瀝青路面設(shè)計(jì)與施工中彎沉指標(biāo)的初探

  
評論: 更新日期:2011年05月05日

 1.概述
  
  我國現(xiàn)行的柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范是以設(shè)計(jì)容許彎沉為控制指標(biāo),但在施工規(guī)范中則采用壓實(shí)度作為驗(yàn)收控制指標(biāo),而將彎沉檢驗(yàn)作為參考值。在實(shí)際操作中:壓實(shí)度表示某一有限厚度的路面結(jié)構(gòu)層經(jīng)碾壓后的相對密實(shí)程度;彎沉表示被測路面結(jié)構(gòu)層以下各層(包括路基)在汽車標(biāo)準(zhǔn)軸載下產(chǎn)生的總位移。兩者均可反映路基、路面的碾壓質(zhì)量,但在理論上卻沒有關(guān)聯(lián)。由于路面結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜性,不能使設(shè)計(jì)與施工采用相同的控制指標(biāo)顯然是一件憾事。
  
  工程監(jiān)理方出于對工程質(zhì)量的嚴(yán)格要求,總希望多一些檢測手段,以便于將檢驗(yàn)資料進(jìn)行對比和相互印證。而且彎沉檢驗(yàn)在實(shí)施過程中也比壓實(shí)度檢驗(yàn)更為方便、快捷,故許多工程監(jiān)理方很愿意采用“雙控(即控制壓實(shí)度和彎沉)指標(biāo)”來掌握路基、路面的碾壓質(zhì)量。
  
  然而大量的施工實(shí)踐告訴我們:經(jīng)碾壓后的路基、路面在通過彎沉檢驗(yàn)時遠(yuǎn)比通過壓實(shí)度檢驗(yàn)容易的多,以蘇州市南環(huán)西路工程驗(yàn)收記錄資料為例(見表1):當(dāng)壓實(shí)度滿足要求后,實(shí)測彎沉值已比設(shè)計(jì)容許彎沉值小了許多。因此,名為“雙控”,實(shí)際上只要滿足壓實(shí)度驗(yàn)收指標(biāo)就可以了。
  
  按理壓實(shí)度和彎沉指標(biāo)是從兩個不同角度來衡量筑路材料的碾壓質(zhì)量,檢驗(yàn)手段雖不同而目的是一致的。因此,對于同一路面(或路基)結(jié)構(gòu)層在相同碾壓條件下的檢驗(yàn)結(jié)論應(yīng)該基本一致或相近才是,為什么會產(chǎn)生較大差異呢?本文對此進(jìn)行分析并提出建議,不妥之處請同行批評指正。
  
  2.路面設(shè)計(jì)公式(或參數(shù))不能照搬用來計(jì)算施工檢驗(yàn)彎沉
  

  柔性路面結(jié)構(gòu)體系比較復(fù)雜,首先它是以層狀結(jié)構(gòu)支撐在無限深的路基上,各層材料性質(zhì)多變,實(shí)際具有彈-粘-塑和各向異性,特別還受到周圍環(huán)境的氣候、水文、地質(zhì)的影響。其次,作用在路面上汽車荷載的輕、重、多、寡以及分布不均勻等。所有這些因素都造成了試圖建立一個精確的、通用的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型幾乎是不可能的,因此我們現(xiàn)在采用的路面設(shè)計(jì)理論是經(jīng)過某些假定、簡化過程的半理論、半經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。此外,雖然路面計(jì)算公式中沒有明確給出安全系數(shù),但數(shù)學(xué)公式在推導(dǎo)過程中的假定、簡化以及經(jīng)驗(yàn)資料的分析取值都是偏安全考慮的。也就是說:在通常情況下采用現(xiàn)行的路面設(shè)計(jì)方法是可靠和安全的。
  
  但是從設(shè)計(jì)角度來說是可靠和安全的計(jì)算方法(包括采用的設(shè)計(jì)參數(shù))若照搬來計(jì)算施工檢驗(yàn)彎沉卻是不可靠。例如確定筑路材料回彈模量的大小:對于設(shè)計(jì)而言取小一些計(jì)算出的路面結(jié)構(gòu)偏厚,偏安全,這是合理的。但較小的回彈模量計(jì)算出的彎沉值偏大,若以此彎沉作為施工檢驗(yàn)指標(biāo)無疑是在人為降低路基、路面的強(qiáng)度指標(biāo),與真實(shí)情況不符。但如果適當(dāng)加大路基、路面的回彈模量值再重新計(jì)算檢驗(yàn)彎沉,則顯然當(dāng)計(jì)算至路表頂面彎沉?xí)r必然與原設(shè)計(jì)容許彎沉值不符,這與設(shè)計(jì)又產(chǎn)生了矛盾。
  
  舊路面補(bǔ)強(qiáng)亦同理。由舊路面計(jì)算彎沉公式:
  L0=(L0+λ·б)·k1·k2·k3
  
  可知:舊路面計(jì)算彎沉L0在考慮了保證率系數(shù)及季節(jié)影響等諸因素后,總是大于舊路面實(shí)測平均彎沉值,由此舊路面計(jì)算彎沉設(shè)計(jì)出的補(bǔ)強(qiáng)厚度是有強(qiáng)度保證的。但是絕不能以此舊路面計(jì)算彎沉來推算各補(bǔ)強(qiáng)層的檢驗(yàn)彎沉,否則也是在人為地降低路面材料本身具有的強(qiáng)度指標(biāo),這同樣也是毫無道理的。
  
  由此可見,套用路基、路面設(shè)計(jì)計(jì)算公式(或參數(shù))來計(jì)算路基、路面各層次的施工檢驗(yàn)彎沉是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

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