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摘要：当前市政道路工程设计图纸中通常会给出路基压实标准和路基回弹模量设计值及各层路面设计弯沉值。在施工当中经常会有路基壓实度已满足要求，是否还有必要再去做弯沉试验的探讨。在此，通过对压实度、回弹模量、弯沉值的分析研究，讨论道路路基做弯沉试验的必要性。
关键词：压实度，回弹模量，弯沉值，必要性
中图分类号：U231文献标识码： A
一 、引言
在施工过程中工程监理方出于对工程质量的严格要求，总希望多一些检测手段，以便于将检验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷，故许多工程监理方很愿意采用“双控（即控制压实度和弯沉）指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们：经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多，以邯郸经济开发区（东区）市政工程翠堤路道路、给排水工程资料为例：
该道路路基最小压实度要求
填挖类型 路床顶面以下深度（cm） 道路类别 压实度（％）
（重型击实）
零填方或挖方 0～30
主干路
≥95
30～80 ≥93
填方 0～80 主干路
≥95
80～150 主干路
≥93
150以下 主干路
≥90
该路机动车道采用沥青混凝土路面形式，其结构从上至下依次为：
面层 5cm中粒式SBS改性沥青混凝土
7cm粗粒式沥青混凝土
上基层 20cm5%水泥稳定碎石
下基层 20cm二灰碎石
底基层 20cm12%石灰土
道路等级系数：1
路面设计弯沉值：LD=23.89（0.01mm)
路基回弹模量：≥30MPa
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=21.06（0.01mm)
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.22（0.01mm)
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=26.51（0.01mm)
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=49（0.01mm)
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=145.48（0.01mm)
路基顶面交工验收弯沉值LS=310.52（0.01mm)
经实测，当压实度满足要求后，实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此，名为“双控”实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量，检验手段虽不同而目的是一致的。因此，对于同一路面（或路基）结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是，为什么会产生较大差异呢？这里谨对此进行分析并提出建议，不妥之处请指正。
二、路基强度的评价指标
1. 路基压实度
路基压实度：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。
2. 路基回弹模量
回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。
3. 路面弯沉值
弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。
计算公式是Ld=600N *AC*AS* Ab---《公路沥青路面设计规范》[1]。
式中：Ld――路面设计弯沉值（0.01mm）；
Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次；
AC――公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1， 三、四级公路为1.2；
AS－－面层类型系数，沥青砼面层为1.0；热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1；沥青表面处治为1.2；中、低级路面为1.3；
Ab－－基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时，Ab＝1.0；若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，Ab可取1.0；柔性基层、底基层Ab＝1.6，当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时，Ab可取1.6。
容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏状态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。
计算公式是LR=720N *AC*AS---《公路沥青路面设计规范》[1]。
三、压实度和弯沉指标的相互关系分析
1. 压实度和弯沉反映的是什么
压实度反映路基每一层的密实状态，弯沉值反映路基上部的整体强度，当两者都达到合格要求时，路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。
弯沉主要是检测路槽的刚度（检测范围比较广），压实度是检测路基被压后土的密实程度，压实后的路基有一定的刚度。
在实际操作中：压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度；弯沉表示被测路面结构层以下各层（包括路基）在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量，但在理论上却没有关联。
2. 压实度跟回弹弯沉存在的相互关系
弯沉值从整体上反映了路面各层次的整体强度；路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。
弯沉值过大，其原因一般与路面各层的材料性质，厚度，整体性（是否结板），压实度等有关，还与气候条件有关，雨季会偏大。
3. 对于市政道路，《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）[2]规范有明确要求：
6.8.1土方路基（路床）质量检验应符合下列规定：
主控项目
1路基压实度应符合本规范表6.3.9的规定。
检查数量：每1000m2 、每压实层抽检1组（3点）。
检验方法：查检验报告（环刀法、灌砂法或灌水法）。
2弯沉值，不得大于设计规定。
检查数量：每车道、每20m测1点。
检验方法：弯沉仪检测。
1）路基压实度应符合表6.3.9-2的规定。
表6.3.9-2路基压实度标准
填挖类型 路床顶面以下深度（cm） 道路类别 压实度（％）
（重型击实） 检验频率 检验方法
范围 点数
挖方 0～30 城市快速路、主干路 95 1000m2 每层
1组
（3点） 细粒土用环刀法，粗粒土用灌水法或灌砂法
次干路 93
支路及其它小路 90
填方 0～80 城市快速路、主干路 95
次干路 93
支路及其它小路 90
＞80～150 城市快速路、主干路 93
次干路 90
支路及其它小路 90
＞150 城市快速路、主干路 90
次干路 90
支路及其它小路 87
2）压实应先轻后重、先慢后快、均匀一致。压路机最大速度不宜超过4km／h。
3）填土的压实遍数，应按压实度要求，经现场试验确定。
4）压实过程中应采取措施保护地下管线、构筑物安全。
5）碾压应自路基边缘向中央进行，压路机轮外缘距路基边应保持安全距离，压实度应达到要求，且表面应无显著轮迹、翻浆、起皮、波浪等现象。
6）压实应在土壤含水量接近最佳含水量值的±2％时进行。
4. 柔性路面结构体系比较复杂，首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上，各层材料性质多变，实际具有弹－粘－塑和各向异性，特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次，作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的，因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外，虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数，但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说：在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法（包括采用的设计参数）若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小：对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚，偏安全，这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大，若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标，与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉，则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符，这与设计又产生了矛盾。
由此可见，套用路基、路面设计计算公式（或参数）来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。
这里可以参考《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000)[3]中回弹模量与回弹弯沉值的关系式，计算出路基顶面回弹弯沉值，即：
l0=9308E0-0.938(1)
式中l0---路基顶面的回弹弯沉值（0.01mm)
E0---土基的回弹模量（MPa)
这是目前各种规范中唯一能够明确表达l0和 E0之间关系的经验公式，也是近年实践中普遍使用的。由于设计中采用的路基回弹模量值都是针对不利季节的，而施工中的弯沉检验往往是在非不利季节进行的，因此，需将路基回弹模量
E0调整到非不利季节的E0＇值：
E0＇=K1 E0(2)
式中K1---季節影响系数，不同地区取值范围为1.2～1.4，各地根据经验确定。
上述经验公式一定程度上反映了路基回弹弯沉值与路基回弹模量之间的变化规律，但多具有一定的局限性，各地可根据现场测试测出路基回弹模量与弯沉值，然后使用最小二乘法得出路基回弹模量与弯沉值之间的关系。
5. 影响路基回弹弯沉的主要因素
（1）含水量的影响：土的强度与土质、密度及含水量有关。对同一种土，在一定的密度，如天然状态或一定的压实状态下，其强度主要受含水量的影响。道路施工时，路基土通常具有天然含水量，经过雨季或自然条件的影响，路基土的含水量会大幅度增加，并且伴随着路基土的膨胀，导致路基弯沉值达不到要求。
（2）地下水的影响：主要表现在毛细水的作用，特别是路槽处于毛细水饱和带时，路槽区土质潮湿且天然含水量高，翻松困难，碾压呈弹簧土（俗称“橡皮土）状态，致使路基强度大幅度降低，弯沉值达不到要求。
四、 结语
（1）《公路路面基层施工技术规范》对路基要求做弯沉检验，评价标准是所测弯沉值小于设计容许值，《城镇道路工程施工与质量验收规范》也对路基顶面交工验收弯沉值做了要求，故鉴于弯沉检验的重要性与可行性，有必要对城市道路路基进行弯沉检测。
（2）《公路路面基层施工技术规范》给出了回弹模量与回弹弯沉值的经验公式，但具有一定的局限性，各地区可在此基础上考虑不同条件，建立更接近工程实际的地区性公式。
（3）影响路基回弹的主要因素是含水量和地下水的影响，当路基回弹弯沉值达不到要求时，可以采用对路基采取排水和降水及对路基进行翻晒换填、足够补压等措施进行处理。
参考文献：
[1] JTG D50--2006,《公路沥青路面设计规范》
[2] CJJ 1-2008,《城镇道路工程施工与质量验收规范》
[3] JTJ034-2000,《公路路面基层施工技术规范》
关键词：压实度，回弹模量，弯沉值，必要性
中图分类号：U231文献标识码： A
一 、引言
在施工过程中工程监理方出于对工程质量的严格要求，总希望多一些检测手段，以便于将检验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷，故许多工程监理方很愿意采用“双控（即控制压实度和弯沉）指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们：经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多，以邯郸经济开发区（东区）市政工程翠堤路道路、给排水工程资料为例：
该道路路基最小压实度要求
填挖类型 路床顶面以下深度（cm） 道路类别 压实度（％）
（重型击实）
零填方或挖方 0～30
主干路
≥95
30～80 ≥93
填方 0～80 主干路
≥95
80～150 主干路
≥93
150以下 主干路
≥90
该路机动车道采用沥青混凝土路面形式，其结构从上至下依次为：
面层 5cm中粒式SBS改性沥青混凝土
7cm粗粒式沥青混凝土
上基层 20cm5%水泥稳定碎石
下基层 20cm二灰碎石
底基层 20cm12%石灰土
道路等级系数：1
路面设计弯沉值：LD=23.89（0.01mm)
路基回弹模量：≥30MPa
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=21.06（0.01mm)
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=23.22（0.01mm)
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=26.51（0.01mm)
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=49（0.01mm)
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=145.48（0.01mm)
路基顶面交工验收弯沉值LS=310.52（0.01mm)
经实测，当压实度满足要求后，实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此，名为“双控”实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量，检验手段虽不同而目的是一致的。因此，对于同一路面（或路基）结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是，为什么会产生较大差异呢？这里谨对此进行分析并提出建议，不妥之处请指正。
二、路基强度的评价指标
1. 路基压实度
路基压实度：指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。路基压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。
2. 路基回弹模量
回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。
3. 路面弯沉值
弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。
计算公式是Ld=600N *AC*AS* Ab---《公路沥青路面设计规范》[1]。
式中：Ld――路面设计弯沉值（0.01mm）；
Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次；
AC――公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1， 三、四级公路为1.2；
AS－－面层类型系数，沥青砼面层为1.0；热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1；沥青表面处治为1.2；中、低级路面为1.3；
Ab－－基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时，Ab＝1.0；若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，Ab可取1.0；柔性基层、底基层Ab＝1.6，当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时，Ab可取1.6。
容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏状态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。
计算公式是LR=720N *AC*AS---《公路沥青路面设计规范》[1]。
三、压实度和弯沉指标的相互关系分析
1. 压实度和弯沉反映的是什么
压实度反映路基每一层的密实状态，弯沉值反映路基上部的整体强度，当两者都达到合格要求时，路基的整体强度、稳定性和耐久性才能符合要求。
弯沉主要是检测路槽的刚度（检测范围比较广），压实度是检测路基被压后土的密实程度，压实后的路基有一定的刚度。
在实际操作中：压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度；弯沉表示被测路面结构层以下各层（包括路基）在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量，但在理论上却没有关联。
2. 压实度跟回弹弯沉存在的相互关系
弯沉值从整体上反映了路面各层次的整体强度；路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。
弯沉值过大，其原因一般与路面各层的材料性质，厚度，整体性（是否结板），压实度等有关，还与气候条件有关，雨季会偏大。
3. 对于市政道路，《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）[2]规范有明确要求：
6.8.1土方路基（路床）质量检验应符合下列规定：
主控项目
1路基压实度应符合本规范表6.3.9的规定。
检查数量：每1000m2 、每压实层抽检1组（3点）。
检验方法：查检验报告（环刀法、灌砂法或灌水法）。
2弯沉值，不得大于设计规定。
检查数量：每车道、每20m测1点。
检验方法：弯沉仪检测。
1）路基压实度应符合表6.3.9-2的规定。
表6.3.9-2路基压实度标准
填挖类型 路床顶面以下深度（cm） 道路类别 压实度（％）
（重型击实） 检验频率 检验方法
范围 点数
挖方 0～30 城市快速路、主干路 95 1000m2 每层
1组
（3点） 细粒土用环刀法，粗粒土用灌水法或灌砂法
次干路 93
支路及其它小路 90
填方 0～80 城市快速路、主干路 95
次干路 93
支路及其它小路 90
＞80～150 城市快速路、主干路 93
次干路 90
支路及其它小路 90
＞150 城市快速路、主干路 90
次干路 90
支路及其它小路 87
2）压实应先轻后重、先慢后快、均匀一致。压路机最大速度不宜超过4km／h。
3）填土的压实遍数，应按压实度要求，经现场试验确定。
4）压实过程中应采取措施保护地下管线、构筑物安全。
5）碾压应自路基边缘向中央进行，压路机轮外缘距路基边应保持安全距离，压实度应达到要求，且表面应无显著轮迹、翻浆、起皮、波浪等现象。
6）压实应在土壤含水量接近最佳含水量值的±2％时进行。
4. 柔性路面结构体系比较复杂，首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上，各层材料性质多变，实际具有弹－粘－塑和各向异性，特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次，作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的，因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外，虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数，但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说：在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法（包括采用的设计参数）若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小：对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚，偏安全，这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大，若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标，与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉，则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符，这与设计又产生了矛盾。
由此可见，套用路基、路面设计计算公式（或参数）来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。
这里可以参考《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000)[3]中回弹模量与回弹弯沉值的关系式，计算出路基顶面回弹弯沉值，即：
l0=9308E0-0.938(1)
式中l0---路基顶面的回弹弯沉值（0.01mm)
E0---土基的回弹模量（MPa)
这是目前各种规范中唯一能够明确表达l0和 E0之间关系的经验公式，也是近年实践中普遍使用的。由于设计中采用的路基回弹模量值都是针对不利季节的，而施工中的弯沉检验往往是在非不利季节进行的，因此，需将路基回弹模量
E0调整到非不利季节的E0＇值：
E0＇=K1 E0(2)
式中K1---季節影响系数，不同地区取值范围为1.2～1.4，各地根据经验确定。
上述经验公式一定程度上反映了路基回弹弯沉值与路基回弹模量之间的变化规律，但多具有一定的局限性，各地可根据现场测试测出路基回弹模量与弯沉值，然后使用最小二乘法得出路基回弹模量与弯沉值之间的关系。
5. 影响路基回弹弯沉的主要因素
（1）含水量的影响：土的强度与土质、密度及含水量有关。对同一种土，在一定的密度，如天然状态或一定的压实状态下，其强度主要受含水量的影响。道路施工时，路基土通常具有天然含水量，经过雨季或自然条件的影响，路基土的含水量会大幅度增加，并且伴随着路基土的膨胀，导致路基弯沉值达不到要求。
（2）地下水的影响：主要表现在毛细水的作用，特别是路槽处于毛细水饱和带时，路槽区土质潮湿且天然含水量高，翻松困难，碾压呈弹簧土（俗称“橡皮土）状态，致使路基强度大幅度降低，弯沉值达不到要求。
四、 结语
（1）《公路路面基层施工技术规范》对路基要求做弯沉检验，评价标准是所测弯沉值小于设计容许值，《城镇道路工程施工与质量验收规范》也对路基顶面交工验收弯沉值做了要求，故鉴于弯沉检验的重要性与可行性，有必要对城市道路路基进行弯沉检测。
（2）《公路路面基层施工技术规范》给出了回弹模量与回弹弯沉值的经验公式，但具有一定的局限性，各地区可在此基础上考虑不同条件，建立更接近工程实际的地区性公式。
（3）影响路基回弹的主要因素是含水量和地下水的影响，当路基回弹弯沉值达不到要求时，可以采用对路基采取排水和降水及对路基进行翻晒换填、足够补压等措施进行处理。
参考文献：
[1] JTG D50--2006,《公路沥青路面设计规范》
[2] CJJ 1-2008,《城镇道路工程施工与质量验收规范》
[3] JTJ034-2000,《公路路面基层施工技术规范》