1、彎沉的概念及計算方法李燕 路面彎沉是路基和路面結構不同深度豎向變形的總和。它是以路面在車輛荷載反復作用下出現縱向裂縫為臨界狀態，以縱向網裂為破壞狀態，它主要反映車輛荷載作用下路面結構整體，包括結構層部分應力與抗力失衡狀態時的表現特征。彎沉另一個含義是道路結構表面在雙圓均布荷載作用下，輪隙中心處實測的路面彎沉值。柔性路面在荷載作用下產生豎向變形，在荷載作用后，變形的量是彎沉值。彎沉值的概念就是荷載對路基路面作用前后，路基、路面發生變形的大小。用1/100毫米做計算單位。彎沉值的確定對新建道路的意義很大，也是工程初始階段必須考慮的因素和重要的設計指導資料。一般情況下，彎沉值越小，則結構強度越高。在

2、舊路改造前，對原有道路進行實際彎沉測量，可以勘測路況，作為道路補強設計的依據。在新建道路施工中或竣工后，彎沉測量可以檢驗施工質量是否達到設計強度要求和規范規定的標準指標。所以彎沉值的計算和確定作為道路質量的合格標準之一，我們作為設計人員必須重視而不能忽視的。 彎沉值的測定方法叫貝克曼梁測定法。是由美國人貝克曼于1953年發明的。此方法作為道路補強設計及施工時彎沉檢驗的手段，在全世界得到了廣泛的應用。此方法主要是用于瀝青路面的彎沉檢測?；炷谅访鎻澇恋臋z測方法一般為落錘式檢測法。具體檢測方法如下： 瀝青路面的彎沉檢測以瀝青面層平均溫度20時為準，當路面溫度在20±2以內可不用修正，在其

3、他溫度測試時，對瀝青層厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應予以修正。 需要的儀具和材料： （1）標準車；雙輪，后軸雙側4輪的載重車。其標準軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及、輪胎氣壓等主要參數符合下表要求。測試車應采用后輪10噸標準軸載BZZ-100的汽車。 2）路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成。貝克曼梁由合金鋁制成，上有水準泡，其前臂（接觸地面）與后臂（裝百分表）長度比為2:1.彎沉儀長度有兩種：一種長3.6m，前后臂分別為2.4m和1.2m;另一種加長的彎沉儀長5.4 m，前后臂分別是3.6 m和1.8m。當在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時，應采用長度為5 .4 m的貝克曼梁彎

4、沉儀；對柔性基層和混合式結構瀝青路面可采用長度為3 .6mi的貝克曼梁彎沉儀測定。標準軸載等級BZZ-100后軸標準軸載P(KN)100±1一側雙輪荷載（KN)50±0.5輪胎充氣壓強（MPA)0.70±0.05單輪傳壓面當量圓半徑（CM)21.30±0.5輪隙寬度應滿足能自由插入彎沉儀測頭的測試要求 （3）方法和步驟： 在測試路段布置測點，其距離隨測試需要而定。測點應在路面行車車道的輪跡帶上，并用白油漆或粉筆畫上標記。 將實驗車后輪輪隙對準測試點后約3-5CM處的位置上。 將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車方向一致，梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測頭置

5、于測點上（輪隙中心前方3-5M 處），并安裝百分表于彎沉儀測定桿上，百分表調零。 測定著吹哨發令指揮車輛緩緩前進，百分表隨路面變形的增加而持續向前轉動。當表針轉動到最大值時，迅速讀取初讀數L1。汽車仍在繼續前進，表針反向回轉，待汽車駛出彎沉影響半徑（約3m以上）后，指揮汽車停止。待表針回轉穩定后，再次讀取終讀數L2。汽車前進的速度宜為5 km/h左右。 彎沉值的準確測量為道路的各階段施工提供依據。下面結合彎沉分類來闡述彎沉值的計算方法。彎沉主要分為設計彎沉，容許彎沉和計算彎沉。 1設計彎沉 設計彎沉值是路面強度控制彎沉值，是項目計劃階段經勘察現場實際情況后確定相應結構類型和公路等級以后經計算獲

6、得的路面彎沉指標。也是路面竣工后第一年不利季節，路面在標準軸載作用下所測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，是路面驗收監測的指標之一。設計彎沉值應考慮道路等級，設計年限內的累計標準當量軸次，以及面層和基層類型等因素。 L d=600Ne-0.2AcAsAb式中， Ld設計彎沉值（0.01 mm) Ne設計年限內一個車道累計當量軸次（次/車道） 城市道路設計規范 Ac道路分類等級，按不同城市，不同級別的道路， 大 城市快速道0.85，主干道1.0，次干道1.1，支路1.2。 As面層類型系數，瀝青混凝土面層1.0，瀝青碎石，瀝青貫入式碎（礫）石1.1，瀝青表面處置1.21，粒

7、料1.3。 Ab路面結構類型系數，半剛性基層瀝青路面1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。 2容許彎沉 容許彎沉是合格路面在正常使用周期末不利季節，路面處于臨界破壞狀態時，出現的最大回彈彎沉值。是在設計彎沉之后經過路面強度不斷衰變的一個變化值。理論上是一個最小值。其公式如下： Lr=720Ne-0.2AcAs式中， Lr容許彎沉值（0.01） Ne同上。 Ac同上。 3計算彎沉 計算彎沉分檢測彎沉值和理論彎沉值 （1）檢測彎沉值：即路段內實測路彎沉值。這是貝克曼梁法實測彎沉值。計算公式如下： L0=( L0+ZaS)K1 K3式中， L0路段內實測路標彎沉代表值（0.01mm） L0路段內實測路表

8、彎沉平均值（0.01mm） L0=Li/ N Li路段內實測點彎沉值（0.01mm） N有效實測點數 S路段內實測路表彎沉標準差（0.01） S=（Li- L0）2/（N-1) Za與保證率有關的系數，高速公路、一級公路 Za=1.645,其它公路瀝青路面Za=1.5 K1季節影響系數，根據當地經驗確定。 附表（網絡） 路面類型路基干濕類型春融干季雨季凍前4-5月五月中旬-7月中旬或9-10月7月中旬-9月末11月砂石干11.3-1.41.2-1.31.1-1.2中11.5-1.61.4-1.51.3-1.4濕11.9-2.01.8-1.91.6-1.7瀝青干11.2-1.31.1-1.21.

9、05-1.15中11.4-1.51.3-1.41.2-1.3濕11.8-1.91.7-1.81.5-1.6 K3溫度修正系數。溫度修正方法，可按照公路路 基路面現場測試規程中規定進行。 當測定面層平均溫度T20時， K3=e(1/T-1/20)h 當測定面層平均溫度T<20時， K3=e0.002（20-T）h 其中， T測定面層的平均溫度（） T a+bTo a系數，a=-2.65+0.52h b系數, b=0.62-0.008h To測定時路表溫度與前五小時平均 氣溫之 和（） h瀝青面層厚度代表彎沉值應 L0 Ld 。 理論彎沉值的計算公式沒有查到， 這里略。 另外，有必要探討一下

10、回彈彎沉?；貜棌澇林傅氖锹坊访嬖谝幎ê奢d作用下產生荷載變形，卸載后能恢復的那一部分變形。路面回彈彎沉量，不僅反映了路基路面結構的整體剛度和強度，而且還與路面的使用狀態存在一定的內在聯系，通?；貜棌澇林翟酱螅访娼Y構的塑性變形也越大（剛性差），同時抗疲勞性能也差，難以承受重交通量。反之，則路面結構的抗疲勞性能好，并能承受較重的交通量。 回彈彎沉的計算公式如下： Ls=1000×2P/E1×acF 其中，ac=f(h1/,h2/,.,E2/E1,E3/E2,.,E0/ En-1) F=1.63(Ls/2000)0.38(E0/P)0.36 Ls路表計算彎沉值（0.001） F彎沉綜合修正系數 P，標準車型的輪胎接地壓強 （MPa) ac理論彎沉系數 E0或EN土基抗壓回彈模量（MPa) E1,.En-1各層材料抗壓回彈模量（MPa) h1,.hn-1各結構層