高文武

摘要：本文通过对广东省某一高速公路路基承载板测试数据分析，提出适于实测路基的回弹模量与弯沉之间的相互关系，同时与规范中推荐的计算公式进行比较，建立了可供路基施工控制应用的经验关系，并根据设计路基回弹模量计算了路基交工验收弯沉标准值，完善了路基的质量控制。

关键词：路基回弹模量；回弹弯沉；现场检测；回归分析

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-0802-(2011)10-00-00

Abstract: this paper analyzed a highway embankment bearing plate test data in Guangdong Province, put forward a relationship between suitable measured roadbed resilient modulus and the Deflection, compare with the formula recommended in the specification at the same time, and calculated according to the design subgrade resilient modulus subgrade hand over the acceptance of deflection standard values, improve the quality control of the subgrade.Key words: resilient modulus of the roadbed; Elastic Deflection; field testing; regression analysis

引 言

路基作為路面结构的基础，它应具有足够的强度、刚度、整体稳定性和水温稳定性，才能承受由路面传递下来的行车荷载。我国《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）和《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）中规定在路面结构设计时，路基力学性能设计参数采用土基抗压回弹模量，而在路基交工时则采用路基回弹弯沉进行验收。但目前在路面结构设计时，多采用土基回弹模量经验值作为结构计算所用参数，此缺乏针对项目所用土质类型、含水量等具体情况的相关指标试验，这样提出的路基弯沉验收值也会与实际工程状况存在较大偏差，从而影响路面结构的整体可靠性。因此，对路基回弹模量的检验，是控制路基施工质量的重要措施之一。在高等级公路施工中，作这种检验是硬性要求。我国现行的路面设计规范规定，路基回弹模量以承载板法测得的值为标准，但承载板法所耗用时间较长，不能作为施工控制的手段，而弯沉值的测定则快速简便，便于施工控制。建立土基回弹模量和土基顶面回弹弯沉之间可靠的相关关系，通过回归出的关系式确定土基回弹模量。

根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）给出的土基顶面回弹弯沉与土基回弹模量关系式，此公式是针对当时的路基施工工艺提出的经验公式，加上我国地域广阔，地质条件复杂，该公式不可能对任何地区，任何土类都适用。因此，针对具体项目，应按土质类型、地基处理措施等分段实测路基压实度、含水量，并采用承载板和贝克曼梁对同一位置分别实测回弹模量和弯沉值。对土基设计参数取值的合理性及结构的可靠性进行评价，通过建立路基回弹模量与弯沉值的相关关系，提出适合具体项目特点、不同土质变化和地基处理措施路段的路基交工验收弯沉标准，从而便于路基施工的质量控制。

1 工程实例

1.1 概况

本文选取广东省新建高速广（广州）河（河源）高速惠州段某标段作为工程实例进行分析。

广州至河源高速公路（惠州段）位于珠江三角洲平原微丘与粤北重丘区。路线走廊区及附近主体属于新构造相对隆起区，地貌构成为九连山山脉西南段和罗浮山山脉的一部分。丘陵地貌在该公路选线地段中分布最广，面积占60%。其海拔标高一般变化在150~500m之间，相对高差一般在200m左右。地势波状起伏，山坡坡度一般为15~25°。盆地与河流谷地分别面积约占30%，其中往往有河流阶地、边滩、心滩和沙洲等堆积地貌，而且剥蚀、溶蚀残丘发育。这种地形地貌决定了本项目沿线存在许多高填方、深挖方和很多填挖交错的路基状况。路基土主要取自本项目路段的挖方土，路基土成分主要为第四系的冲洪积亚粘土、砂、砾、卵石及及其下部的灰岩、粉砂岩、砂岩、页岩等。

1.2 测试方法和检测路段选择

广河高速公路设计文件，按照《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）规范提出了路基弯沉的验收标准，为了查明该公式在该地区的的适应性，我们用30.4mm承载板与标准黄河牌汽车进行与值测定。试验检测过程严格按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）中“承载板测试土基回弹模量试验方法”进行，其中加载车标准黄河车的相关参数见表1。

项目所用路基土质大致可分为两大类：砾类土和细粒土。由于本次试验中大部分路基尚未完成施工，无法进行全面检测，因此仅选取了已完成路基施工中具有代表性路段进行检测。检测路段土质类型、最大干容重

及最佳含水量见表2。

2 路基回弹模量与弯沉关系分析

本次检测采用了承载板、贝克曼弯沉梁进行路基回弹模量和土基顶面弯沉实测，以此建立路基回弹模量与弯沉之间的相关关系。路基回弹模量采用承载板法实测，并在对应承载板测点处测其弯沉值。试验段测得的路基顶面回弹模量值、弯沉值如表3所示。

表3 广河高速惠州段某标段路基回弹模量与弯沉汇总表

根据回弹模量与弯沉的数据，可以回归出以下关系式：

（公式1）

（相关系数R2=0.8997，测点数n=37）（1）

由此得出回弹模量与弯沉关系图，如见图1所示。

图1 广河高速惠州段某标段路基回弹模量与弯沉关系图

由前述可知，我国现行《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）规范中提出了一个路基回弹模量和路基回弹弯沉之间的换算公式：，从而可推导出。为了检验本项目通过实测结果回归计算的路基回弹模量与弯沉相关关系的准确程度，利用两个公式分别计算路基回弹模量值，并对计算结果进行对比分析，结果如表4与图2所示。

表4 规范公式和试验回归公式计算值对比

桩号 对应弯沉值(0.01mm) 实测路基回弹模量(Mpa) 规范公式计算回弹模量值(Mpa) 规范公式与实测值偏差(%) 回归公式计算回弹模量值(Mpa) 回归公式与实测值偏差(%)

图2 广河高速惠州段某标段回归公式与规范公式计算模量比较

由表4数据对比分析和图2可以看出，规范推荐公式计算出来的路基回弹模量值与实测值相比，最大偏差绝对值为32.8%，最小偏差绝对值为0.6%，平均偏差值为17.6%，大部分数据比实测回弹模量值大；使用本次试验回归得到的公式计算出来的路基回弹模量值与实测值相比，最大偏差绝对值为29.7%，最小偏差为0，平均偏值为-0.6%，基本符合实测路基回弹模量值，而规范推荐公式不能合理反映出该高速公路路基回弹模量与回弹弯沉之间的关系。

由设计规范知，路基回弹模量与弯沉的关系常用来作为路基验收的标准，而各等级公路根据交通量情况、路基干湿类型对路基回弹模量有基本的要求，比如在30Mpa～60Mpa，回归公式与规范公式对比如表5。

从上表可知，规范公式不是对任何土类都适用，而且针对本项目规范所提供的验收弯沉值偏大，也是偏危险的。

3 结论

以广河高速公路惠州段某标段为例，其回弹弯沉间与路基回弹模量换算公式可由公式1转换为：（R2=0.8997，N=37），由于本项目路基回弹模量验收标准为不小于35MPa，因此，根据上述换算公式可以得出路基回弹弯沉验收标准为不大于264（0.01mm）。

本文对路基回弹模量与回弹弯沉间相关关系的分析结果表明，施工图设计中提出的经验性路基弯沉验收标准值不适宜作为路基的验收标准，应结合具体项目建立路基回弹模量和路基回弹弯沉之间可靠的相关关系，通过回弹弯沉估算路基回弹模量，作为路基施工过程中的质量控制标准。

参 考 文 献

[1]公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）

[2]公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）

[3]公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）

[4]公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。