彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基或路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形(總彎沉)或垂直回彈變形值(回彈彎沉)，以0.01mm為單位?！　?/span>

根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上預(yù)測(cè)通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)。面層和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計(jì)值。

 竣工驗(yàn)收彎沉值是檢驗(yàn)路面是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)之一。，當(dāng)胳面厚度計(jì)算以設(shè)計(jì)彎沉值為控制指標(biāo)時(shí)，則驗(yàn)收彎沉值應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值;當(dāng)厚度計(jì)算以層底拉應(yīng)力為控制指標(biāo)時(shí)，應(yīng)根據(jù)拉應(yīng)力計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)厚度，重新計(jì)算路面彎沉值，該彎沉值即為竣工驗(yàn)收彎沉值。

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 ACAS?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》。

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(cè)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(cè)控制的指標(biāo)之一。計(jì)算公式是Ld=600N ACAS Ab?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》。

計(jì)算彎沉值

計(jì)算彎沉值分檢測(cè)計(jì)算彎沉值和理論計(jì)算彎沉值。

檢測(cè)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(cè)，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。

公式　　

(Lr=該路段彎沉代表值，L=該路段回彈彎沉值的平均值，Zα=保證系數(shù)，S=該路段回彈彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)差。)

用0.01毫米作計(jì)算單位。
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(cè)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)受了輪載不多次重復(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)彎沉值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(cè)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及土基回彈模量值正。(MPa)計(jì)算?！　?/span>

路表彎沉的變化，是一個(gè)多方面因素綜合作用的復(fù)雜過程。路基路面各層的材料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)組成類型、壓實(shí)狀況、壓實(shí)程度、溫濕度環(huán)境、氣候條件、交通組成、檢測(cè)時(shí)的環(huán)境條件以及所使用的儀器設(shè)備及檢測(cè)人員的檢測(cè)水平等均對(duì)彎沉的大小產(chǎn)生很大影響。

瀝青路面的表面彎沉變化過程分為三個(gè)階段。路面竣工后的前1～2年為第一階段。在這一階段，由于車輛荷載的重復(fù)碾壓，漸趨壓實(shí)，加上半剛性基層材料隨著齡期強(qiáng)度增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致路表彎沉將逐漸減小，大約在路面竣工后的第2年達(dá)到最小值。

路面竣工后的第2年到第4年為第二階段。在這一階段，表現(xiàn)為路表彎沉的不斷增長(zhǎng)。這是因?yàn)椋环矫姘雱傂曰鶎拥膹?qiáng)度增長(zhǎng)已十分緩慢，并逐漸趨于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài);另一方面，由于車輛荷載的重復(fù)作用以及水、溫度狀況的變化，加之路面混合料本身因拌和不均勻，而導(dǎo)致強(qiáng)度不均勻性等因素的影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微觀缺陷將因局部范圍的應(yīng)力集中而擴(kuò)展，并逐漸出現(xiàn)小范圍的局部破壞，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)整體剛度的下降，使得路表彎沉急劇增大。

路面竣工3-4年后直至達(dá)到極限破壞狀態(tài)為彎沉變化的第三階段。在這一階段，路面由于各種復(fù)雜因素產(chǎn)生的局部強(qiáng)度不足的問題已充分暴露，內(nèi)部缺陷附近局部區(qū)域積蓄的高密度能量也已通過缺陷的擴(kuò)展而轉(zhuǎn)移，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的能量平衡，從而使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的進(jìn)一步發(fā)展得到抑制。　　

貝克曼梁法是通過載重汽車對(duì)路面進(jìn)行加載，百分表記錄回彈彎沉。適用于測(cè)定各類路基路面、路面的回彈彎沉，評(píng)定其整體承載能力;也可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用。貝克曼梁法的工作原理比較簡(jiǎn)單，操作容易。測(cè)試時(shí)將測(cè)定梁的端頭置于測(cè)車后軸雙輪輪隙前方l0cm左右的測(cè)點(diǎn)上，在梁后三分之一處通過支點(diǎn)支承于底座上，梁的末端架設(shè)百分表，測(cè)得梁端頭的升降量。當(dāng)車輛以較慢速度向前行駛時(shí)，記錄百分表的最大讀數(shù)，車輛駛離后，再記錄百分表的讀數(shù)，二倍兩次百分表讀數(shù)差值可視為回彈彎沉值。

靜載貝克曼梁試驗(yàn)法測(cè)得的彎沉是靜彎沉，即在輪載、輪壓和加壓時(shí)間(行駛速度)滿足規(guī)定要求的條件下，靜態(tài)汽車荷載作用的單點(diǎn)(最大)彎沉。應(yīng)對(duì)測(cè)得的彎沉值進(jìn)行修正，按照規(guī)定進(jìn)行彎沉儀的支點(diǎn)變形修正和溫度修正等。舍棄彎沉值過大的點(diǎn)，找出相應(yīng)的界限，局部處理?！　?/span>

自動(dòng)彎沉儀測(cè)定的彎沉是靜力彎沉，該法是基于貝克曼梁原理發(fā)展起來的，適用于各類路基路面、路面彎沉測(cè)定。在測(cè)定車前后軸之間的底盤上連接彎沉測(cè)定梁。自動(dòng)彎沉儀法測(cè)定路基路面回彈彎沉與貝克曼梁法原理相同，即杠桿原理。

試驗(yàn)方法：在測(cè)試前，應(yīng)對(duì)自動(dòng)彎沉儀進(jìn)行標(biāo)定，保證A/D轉(zhuǎn)換板與位移傳感器測(cè)量的精度。測(cè)試時(shí)，應(yīng)將彎沉測(cè)定梁從測(cè)試車前后軸之間底盤的位置放到測(cè)試車底盤前端，在測(cè)試車以一定速度行駛時(shí)，通過測(cè)點(diǎn)時(shí)位移傳感器等裝置會(huì)自動(dòng)記錄彎沉值;當(dāng)測(cè)定梁被汽車拖到下一測(cè)點(diǎn)時(shí)，可連續(xù)測(cè)定，由計(jì)算機(jī)輸出彎沉統(tǒng)計(jì)結(jié)果。自動(dòng)彎沉儀采集的數(shù)據(jù)有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、彎沉值數(shù)據(jù)、彎沉盆數(shù)據(jù)，以文本形式存儲(chǔ)。輸入有關(guān)信息、參數(shù)及命令后，顯示左右兩側(cè)的彎沉峰值柱狀圖，以及峰值、距離和溫度等;顯示彎沉盆圖形，計(jì)算并顯示出曲率半徑;可根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出全部測(cè)定值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及代表彎沉值。利用自動(dòng)彎沉儀測(cè)定的彎沉是總彎沉，而貝克曼梁測(cè)定彎沉是的回彈彎沉。通過對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，可得到總彎沉與回彈彎沉的相關(guān)關(guān)系式，將總彎沉換算為回彈彎沉，更好地用于路基路面、路面強(qiáng)度評(píng)定?！　?/span>

穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀是根據(jù)動(dòng)荷發(fā)生器對(duì)路基路面施加固定頻率的正弦周期性動(dòng)荷載，沿荷載軸線相隔一定間距布置一組速度傳感器(檢波器)，獲得動(dòng)彎沉盆曲線。應(yīng)用在公路上的有兩種，一是輕型動(dòng)彎沉儀，作用動(dòng)荷載約5KN;一是重型動(dòng)彎沉儀，作用的動(dòng)荷載約達(dá)150KN。穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀進(jìn)行彎沉檢測(cè)較貝克曼梁法和自動(dòng)彎沉儀，測(cè)試精度高，測(cè)試速度快。但因其施加的動(dòng)荷載較小，不能完全反映實(shí)際的行車輪載作用。在檢測(cè)過程中，應(yīng)保證施加震動(dòng)荷載時(shí)儀器保持穩(wěn)定不跳離路面，儀器的自重必須大于動(dòng)荷載，因此靜力預(yù)載比施加的動(dòng)荷大，會(huì)影響到路基路面路面材料的應(yīng)力狀態(tài)，也不能客觀反映實(shí)際應(yīng)力情況?！　?/span>

脈沖動(dòng)力彎沉儀主要是指落錘式彎沉儀，屬于動(dòng)力彎沉檢測(cè)技術(shù)，適用于施工質(zhì)量檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)管理檢測(cè)、道路改造檢測(cè)、路面動(dòng)態(tài)理論研究。通過自由落下的重錘產(chǎn)生的沖擊荷載來測(cè)定彎沉，改變錘重以及重錘的高度能較好地實(shí)現(xiàn)車輛荷載的模擬，根據(jù)傳感器的9個(gè)彎沉值來測(cè)定和繪制彎沉盆。整個(gè)過程由計(jì)算機(jī)控制。將汽車開到測(cè)定地點(diǎn)后，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)控制下液壓系統(tǒng)的落錘裝置，一定質(zhì)量的落錘從一定高度自由落下，落錘瞬間產(chǎn)生的沖擊荷載作用于承載板上，分布于距測(cè)點(diǎn)不同距離的傳感器(一般為9個(gè))檢測(cè)到結(jié)構(gòu)層表面的變形，將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，得到測(cè)點(diǎn)的彎沉值。彎沉檢測(cè)過程，其裝置由計(jì)算機(jī)控制，能夠自動(dòng)測(cè)量荷載、彎沉平均值、測(cè)點(diǎn)間距、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、代表彎沉值等數(shù)據(jù)，并由此可以反算處各層材料的彈性模量。

采用落錘式彎沉儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，沖擊荷載的大小可由錘重和重錘的落高調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，汽車的牽引速度應(yīng)為50km/h左右。路基路面檢測(cè)中，傳感器分布在荷載中心2.5m半徑范圍，其中1個(gè)應(yīng)位于承載板中心;在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，半徑為3-4m。測(cè)點(diǎn)測(cè)定次數(shù)應(yīng)≥3次，舍棄不穩(wěn)定的第一個(gè)測(cè)定值，取其余測(cè)定值的平均值進(jìn)行計(jì)算。　　

以上貝克曼梁法、自動(dòng)彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀及脈沖動(dòng)力彎沉儀等四種檢測(cè)方法按照對(duì)路面的加載方式的不同，分為了靜力彎沉檢測(cè)和動(dòng)力彎沉檢測(cè)。其中貝克曼梁法和自動(dòng)彎沉儀屬于靜力彎沉檢測(cè)，兩種方法的檢測(cè)原理相同，前者得的是車輛載重下的最大回彈彎沉值，后者測(cè)到的是總彎沉曲線和最大彎沉值。動(dòng)態(tài)檢測(cè)是一種無破損檢測(cè)，由于其能較好的模擬車輛在路上行駛的實(shí)際情況，且有不破壞結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外發(fā)展迅速。采用脈沖式動(dòng)力彎沉儀進(jìn)行彎沉檢測(cè)因儀器本身重量輕，較穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀不存在靜力預(yù)載問題;較貝克曼梁法，克服其固有缺陷，并逐漸取代貝克曼梁法作為彎沉測(cè)量的儀器。

落錘式彎沉儀因能夠較好地模擬行車荷載作用，并能夠快速、安全、準(zhǔn)確采集到大量彎沉盆信息，因此該法在很短時(shí)間內(nèi)就被許多國(guó)家廣泛采用。脈沖式動(dòng)力彎沉儀在檢測(cè)彎沉?xí)r，能根據(jù)彎沉盆反算的模量對(duì)路基路面路面材料在使用過程中性能的變化提供設(shè)計(jì)參數(shù)，以脈沖式動(dòng)力彎沉儀的彎沉盆作為指標(biāo)，能更好地評(píng)價(jià)路基路面整體強(qiáng)度，因此該法也是世界上目前最先進(jìn)彎沉檢測(cè)方法，以及最理想的結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)工具?！　?/span>

目前常用的彎沉儀一般為5.4m長(zhǎng)，因此本文不再列舉3.6m彎沉儀的注意事項(xiàng)。

在測(cè)試過程中，彎沉儀梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測(cè)頭置于輪隙中心前方3～5cm處，檢查貝克曼梁水準(zhǔn)泡是否居中，以免造成測(cè)試結(jié)果誤差。

應(yīng)該緩慢行駛，宜為5km/h左右。

百分表指針轉(zhuǎn)動(dòng)到值時(shí)，迅速讀取初讀數(shù)L1，待汽車駛出彎沉影響半徑(約3m)后，表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù)L2。注意一定要讀取表針的值和最小值。在實(shí)際測(cè)試中發(fā)現(xiàn)有些人員將百分表測(cè)桿調(diào)的過長(zhǎng)或過短，這將會(huì)影響值和最小值的準(zhǔn)確讀取，從而使測(cè)得的彎沉數(shù)據(jù)偏小。一般來講，應(yīng)使測(cè)桿位置適中，即表針一般在300～400之間，使得能夠準(zhǔn)確地讀取值和最小值。

當(dāng)瀝青面層厚度大于5cm且路面溫度超過(20±2)℃時(shí)，回彈彎沉值需進(jìn)行溫度修正。但要注意避免在冬季低溫條件下進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、季節(jié)、風(fēng)速及地質(zhì)狀況均會(huì)對(duì)彎沉值大小產(chǎn)生影響。實(shí)測(cè)彎沉值應(yīng)該依照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》所推薦的系數(shù)表進(jìn)行季節(jié)影響系數(shù)K1和濕度修正系數(shù)K2的修正。通常情況下，路面溫度越高則實(shí)測(cè)彎沉值越偏大。軟土、灘涂或高地下水位等不良地質(zhì)狀況都會(huì)使彎沉測(cè)值偏大。風(fēng)速過大將會(huì)使表針不穩(wěn)定，影響讀數(shù)。因此，一般應(yīng)選取北方的春末夏初或夏末秋初季節(jié)、南方的春秋季節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。同時(shí)應(yīng)該避免現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試溫度或濕度的梯度變化過大，影響測(cè)試結(jié)果的均勻性。

《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求四級(jí)和四級(jí)以上的新建、改建公路“每一雙車道評(píng)定路段(不超過1km)檢查80～100個(gè)點(diǎn)，多車道公路必須按車道數(shù)與雙車道之比，相應(yīng)增加測(cè)點(diǎn)”。對(duì)于其他公路和具有復(fù)式車行道公路的慢行車道，則應(yīng)該在每個(gè)車道上每隔50～100m測(cè)量一次。在所有公路的彎沉測(cè)量中，如遇到具有非典型路面病害的地方因該增加測(cè)量次數(shù)。對(duì)于彎沉值很高，需要重建或作特殊處理的路段，以確認(rèn)路段的起止樁號(hào)?！　?/span>

(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)半剛性基層的瀝青路面彎沉測(cè)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。

(3)彎沉測(cè)試車的輪壓不足，從而導(dǎo)致回彈彎沉值偏小。

(4)彎沉測(cè)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(cè)頭的位置不正確。一般來說，測(cè)試時(shí)彎沉儀的梁臂不得碰到輪胎，測(cè)頭應(yīng)置于測(cè)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(cè)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)。

彎沉值是檢驗(yàn)公路工程質(zhì)量的重要指標(biāo)，準(zhǔn)確規(guī)范的測(cè)量彎沉值對(duì)于各個(gè)公路工程單位的工程質(zhì)量管理有著十分重要的意義。

《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》 JTG3450-2019 T0951-2008的4.4條規(guī)定：按照本規(guī)程附錄B的方法,計(jì)算一個(gè)測(cè)試路段的回彈彎沉平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及代表值。

需要注意的是：我們通常道路驗(yàn)收評(píng)定時(shí)，計(jì)算的彎沉代表值應(yīng)該采用的是正態(tài)分布計(jì)算方法。所以在原來省廳組織的市政檢測(cè)員上崗證培訓(xùn)的時(shí)候，我給大家講的是依據(jù)JTG F80/1-2004，現(xiàn)在規(guī)范更新了，應(yīng)該依據(jù)JTG F80/1-2017。

而《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG 3450-2019附錄 B列明的是t分布計(jì)算方法,因此不能按照附錄 B 的方法計(jì)算彎沉代表值。

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