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【摘 要】通过参与城市市政道路监理工作中获得的经验，并查阅有关公路及市政道路方面的规范和书籍所获得的理论知识，对城市市政道路工程道路设计施工中的有关参数的选择计算进行举例说明，为工程过程验收提供技术支持。
【关键词】路基；路床；回弹模量；回弹弯沉值
Calculation and examination that play to bend to sink a value of the road roadbed engineering time
Wang Shun-shui
(Jiangxi Jianhui engineering construction superintendency company Xinyu Jiangxi 338001)
【Abstract】Experience passed to acquire in participation municipal services road superintendency work in city, and check the norm concerning the highway and the municipal services road and book acquisition get of theories knowledge, design an under construction ground the calculation of the choice concerning parameter to carry on illustrating with example to the municipal services road engineering road city, provide technique support for the acceptance of the engineering process.
【Key words】Road base; Road bed; Return amount of mold; Return bend sink value
1.概述
路基路面回弹弯沉的设计计算与检测，是公路和城市道路建设过程中必不可少的一部份，是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项，首先由设计单位设计出回弹模量或弯沉值，再由施工单位去执行施工自检，然后由监理、检测部门抽检鉴定，实现设计意图。在当前的规范中，《城市道路设计规范》CJJ37-90规定路面顶层的设计弯沉计算公式和方法，但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方法，《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1－90中也未对路基的弯沉提出检测要求，但在《建设工程文件归档整理规范》GB/T50328-2001和《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》中，道路功能性试验记录对回弹弯沉提出了检测要求。根据本人的经验，现场的弯沉试验检查对道路的质量控制有很大的帮助。在设计中，通常会给出回弹模量作为道路检测的参数，我国现有规范已经给出不同的自然区和土质的回弹模量推荐值，具体参见《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97。但由于土基回弹模量的改变将会影响路面设计的厚度，所以建议有条件时最好直接测定，目前测定方法主要是使用承载板法、也可以用贝克曼梁和某些间接的测试方法，如CBR测定法，贯入仪测定法等。施工前需根据回弹模量计算出各层的回弹弯沉值，在现场施工过程中，按要求完成一段检测一段，如路基完成后，在路床上进行弯沉检测，合格后即可进行路面基层施工。本文着重对各层回弹弯沉值的计算进行说明。
2.路基、路面基层设计弯沉值的计算
根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ034－2000规定，土基回弹弯沉的计算，首先应确定土基回弹模量E0 。由于设计中采用的土基回弹模量计算值是针对不利季节的，而施工中的弯沉值检验往往是在非不利季节进行的，因此，需先将土基回弹模量计算值（E0）按式（2－1）调整到相应于非不利季节的值（E′0）：
E′0＝K1×E0 （1）
K1为季节影响系数，不同地区取值范围为1.2～1.4,各地可根据经验确定。
2.1 路基顶面回弹弯沉的计算。
根据《公路路面基层施工技术规范》附录A，按回归方程式（2）计算
L0=9308×E-0.9380 (2)
式中：E′0——土基回弹模量，单位为MPa；
L0——土基顶面的回弹弯沉计算值，单位为0.01mm。
计算示例1：
新余高新大道工程土基回弹模量测量值E0＝20MPa,季节影响系数K1＝1.2,则土基回弹模量调整值为E′0＝1.2×20＝24MPa,将此值代入式（2），得相应的回弹弯沉计算值如下：
L0=9308×24-0.938＝472×10-2mm
这个值就是对土基进行弯沉值检验时的标准值，也是土基应达到的标准值。进行弯沉测量后，路段的代表弯沉值L0+2S应小于此标准值（对于一级公路和高速公路），或L0+1.645S和L0+1.5S应小于此标准值（对于二级公路和二级以下公路）。
2.2 路面底基层顶面回弹弯沉的计算。
根据《公路路面基层施工技术规范》规定，底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算：
（1）利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1（cm）,计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ,式中δ为个轮迹当量圆的半径（cm），对于黄河卡车，δ＝10.75 cm；K2为底基层材料的季节影响系数，可取1.1～1.2。
（2）查附图1,得底基层表面弯沉系数αL。
（3）计算弯沉综合修正系数F
F=3.643×α1.8519L（3）
（4）按式（4）计算底基层顶面回弹弯沉计算值L1,即标准值：
L1＝2P×δ×αL×F/E0K1 （cm）（4）
式中：P——后轴重100kN卡车轮胎的单位压力，对于黄河卡车，可取0.7MPa
图1 双层体系表面弯沉系数图
计算示例2：
某公路路面结构层，土基回弹模量值查表得E0＝45MPa,底基层为填隙碎石，厚20cm，查《公路沥青路面设计规范》附录D得回弹模量E1＝250MPa,基层为未筛分碎石，层厚为15cm，查表得E2＝250MPa，试计算底基层顶面回弹弯沉值。
解：K1E0/K2E1＝45/250＝0.18 h1／δ＝20/10.5＝1.86
查附图1得：αL＝0.44
F=3.643×α1.8519L＝3.643×0.441.8519＝0.7965
L1＝2P×δ×αL×F／E0K1＝2×0.7×10.75×0.44×0.7965/45＝0.117cm=117×10-2mm
2.3 路面基层顶面设计弯沉值。
路面基层回弹弯沉设计值的计算与底基层类似，不同之处在于将底基层换算为与基层材料相当的当量厚度。计算步骤如下：
（1）首先在计算底基层弯沉时已得出底基层顶面的弯沉系数αL，接下来是对底基层进行当量换算。即将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层换算为与基层材料相当的厚度h′2，换算公式如下： h′2＝ h1（E1/E2）1/3；
（2）由h2/δ与h′2/δ之和及K1E0/K3E2的值，从附图1查得相应的α′L；
（3）按式（3）计算弯沉综合修正系数 F/=3.643×α1.8519L；
（4）按式（5）计算基层顶面回弹弯沉计算值，即标准值
L2＝2P×δ×α′L/×F／E0K1（cm） （5）
计算示例3：
同示例2，求基层顶面回弹弯沉
解：当量厚度换算：h′2＝h1（E1/E2）1/3＝20（250/280）1/3＝19.26cm
h′2δ+h′2/δ＝15/10.75+19.26/10.75＝1.395+1.792＝3.187
K1E0/K3E2＝45/280＝0.161,
查附图1得：α′L＝0.34
F/=3.643×α1.8519L＝3.643×0.341.8519＝0.494
L2＝2P×δ×α′L×F′／E0K1＝2×0.7×10.75×0.494×0.34/45＝0.056 cm=56×10-2mm
［文章编号］1006-7619（2008）12-06-694
［作者简介］王顺水(1970- )，男，江西余干人，中级职称，研究方向为土木工程。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
【关键词】路基；路床；回弹模量；回弹弯沉值
Calculation and examination that play to bend to sink a value of the road roadbed engineering time
Wang Shun-shui
(Jiangxi Jianhui engineering construction superintendency company Xinyu Jiangxi 338001)
【Abstract】Experience passed to acquire in participation municipal services road superintendency work in city, and check the norm concerning the highway and the municipal services road and book acquisition get of theories knowledge, design an under construction ground the calculation of the choice concerning parameter to carry on illustrating with example to the municipal services road engineering road city, provide technique support for the acceptance of the engineering process.
【Key words】Road base; Road bed; Return amount of mold; Return bend sink value
1.概述
路基路面回弹弯沉的设计计算与检测，是公路和城市道路建设过程中必不可少的一部份，是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项，首先由设计单位设计出回弹模量或弯沉值，再由施工单位去执行施工自检，然后由监理、检测部门抽检鉴定，实现设计意图。在当前的规范中，《城市道路设计规范》CJJ37-90规定路面顶层的设计弯沉计算公式和方法，但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方法，《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1－90中也未对路基的弯沉提出检测要求，但在《建设工程文件归档整理规范》GB/T50328-2001和《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》中，道路功能性试验记录对回弹弯沉提出了检测要求。根据本人的经验，现场的弯沉试验检查对道路的质量控制有很大的帮助。在设计中，通常会给出回弹模量作为道路检测的参数，我国现有规范已经给出不同的自然区和土质的回弹模量推荐值，具体参见《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97。但由于土基回弹模量的改变将会影响路面设计的厚度，所以建议有条件时最好直接测定，目前测定方法主要是使用承载板法、也可以用贝克曼梁和某些间接的测试方法，如CBR测定法，贯入仪测定法等。施工前需根据回弹模量计算出各层的回弹弯沉值，在现场施工过程中，按要求完成一段检测一段，如路基完成后，在路床上进行弯沉检测，合格后即可进行路面基层施工。本文着重对各层回弹弯沉值的计算进行说明。
2.路基、路面基层设计弯沉值的计算
根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ034－2000规定，土基回弹弯沉的计算，首先应确定土基回弹模量E0 。由于设计中采用的土基回弹模量计算值是针对不利季节的，而施工中的弯沉值检验往往是在非不利季节进行的，因此，需先将土基回弹模量计算值（E0）按式（2－1）调整到相应于非不利季节的值（E′0）：
E′0＝K1×E0 （1）
K1为季节影响系数，不同地区取值范围为1.2～1.4,各地可根据经验确定。
2.1 路基顶面回弹弯沉的计算。
根据《公路路面基层施工技术规范》附录A，按回归方程式（2）计算
L0=9308×E-0.9380 (2)
式中：E′0——土基回弹模量，单位为MPa；
L0——土基顶面的回弹弯沉计算值，单位为0.01mm。
计算示例1：
新余高新大道工程土基回弹模量测量值E0＝20MPa,季节影响系数K1＝1.2,则土基回弹模量调整值为E′0＝1.2×20＝24MPa,将此值代入式（2），得相应的回弹弯沉计算值如下：
L0=9308×24-0.938＝472×10-2mm
这个值就是对土基进行弯沉值检验时的标准值，也是土基应达到的标准值。进行弯沉测量后，路段的代表弯沉值L0+2S应小于此标准值（对于一级公路和高速公路），或L0+1.645S和L0+1.5S应小于此标准值（对于二级公路和二级以下公路）。
2.2 路面底基层顶面回弹弯沉的计算。
根据《公路路面基层施工技术规范》规定，底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算：
（1）利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1（cm）,计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ,式中δ为个轮迹当量圆的半径（cm），对于黄河卡车，δ＝10.75 cm；K2为底基层材料的季节影响系数，可取1.1～1.2。
（2）查附图1,得底基层表面弯沉系数αL。
（3）计算弯沉综合修正系数F
F=3.643×α1.8519L（3）
（4）按式（4）计算底基层顶面回弹弯沉计算值L1,即标准值：
L1＝2P×δ×αL×F/E0K1 （cm）（4）
式中：P——后轴重100kN卡车轮胎的单位压力，对于黄河卡车，可取0.7MPa
图1 双层体系表面弯沉系数图
计算示例2：
某公路路面结构层，土基回弹模量值查表得E0＝45MPa,底基层为填隙碎石，厚20cm，查《公路沥青路面设计规范》附录D得回弹模量E1＝250MPa,基层为未筛分碎石，层厚为15cm，查表得E2＝250MPa，试计算底基层顶面回弹弯沉值。
解：K1E0/K2E1＝45/250＝0.18 h1／δ＝20/10.5＝1.86
查附图1得：αL＝0.44
F=3.643×α1.8519L＝3.643×0.441.8519＝0.7965
L1＝2P×δ×αL×F／E0K1＝2×0.7×10.75×0.44×0.7965/45＝0.117cm=117×10-2mm
2.3 路面基层顶面设计弯沉值。
路面基层回弹弯沉设计值的计算与底基层类似，不同之处在于将底基层换算为与基层材料相当的当量厚度。计算步骤如下：
（1）首先在计算底基层弯沉时已得出底基层顶面的弯沉系数αL，接下来是对底基层进行当量换算。即将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层换算为与基层材料相当的厚度h′2，换算公式如下： h′2＝ h1（E1/E2）1/3；
（2）由h2/δ与h′2/δ之和及K1E0/K3E2的值，从附图1查得相应的α′L；
（3）按式（3）计算弯沉综合修正系数 F/=3.643×α1.8519L；
（4）按式（5）计算基层顶面回弹弯沉计算值，即标准值
L2＝2P×δ×α′L/×F／E0K1（cm） （5）
计算示例3：
同示例2，求基层顶面回弹弯沉
解：当量厚度换算：h′2＝h1（E1/E2）1/3＝20（250/280）1/3＝19.26cm
h′2δ+h′2/δ＝15/10.75+19.26/10.75＝1.395+1.792＝3.187
K1E0/K3E2＝45/280＝0.161,
查附图1得：α′L＝0.34
F/=3.643×α1.8519L＝3.643×0.341.8519＝0.494
L2＝2P×δ×α′L×F′／E0K1＝2×0.7×10.75×0.494×0.34/45＝0.056 cm=56×10-2mm
［文章编号］1006-7619（2008）12-06-694
［作者简介］王顺水(1970- )，男，江西余干人，中级职称，研究方向为土木工程。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。