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路基弯沉检测湿度影响系数K1取值探讨

2022-02-26唐永阔柯玉军李云

中国公路 2022年1期
关键词:老挝降雨湿度

唐永阔 柯玉军 李云

(1.云南建设基础设施投资股份有限公司,云南 昆明 650217;2.中路高科交通检测检验认证有限公司,四川 成都 610000)

在公路路基设计中,路基力学性能方面采用检测路段回弹弯沉值衡量路基的回弹模量,弯沉值是路基验收的重要指标之一。在弯沉值实测和计算中,应充分考虑路段的干湿情况或季节影响。衡量路段干湿的参数即湿度影响系数,曾被称为季节影响系数。在现行规程规范中,湿度影响系数的大小需根据当地特点和经验取值。

老挝首条高速公路——老挝首都万象至中国磨憨口岸高速公路万象至万荣段(以下简称“万万高速”)采用中国现行标准建设。此前,中国部分地区曾开展过针对不同季节湿度影响系数的调研,而老挝目前还没有相关数据可供借鉴。

一、路基检测湿度影响系数K1问题

根据《公路工程质量检验评定标准》[1](JTG F80/1-2017)附录J规定,路基、沥青路面弯沉代表值的上波动界限如式(1)所示。

路基刚度随湿度增大而下降,使得整个路面体系的结构承载力下降,因此验收弯沉值必须考虑湿度影响,才能合理评定路基工程施工质量。

1997版《公路沥青路面设计规范》[2]的条文说明,给出了部分地区的湿度系数(季节影响系数),云南省干燥季节对应的季节影响系数取值为1.2~1.6。2017版《公路沥青路面设计规范》[3]附录B.7规定,计算弯沉代表值所涉及的湿度影响系数K1,“根据实测弯沉值通过反算得到路基模量值,再对路基模量值进行修正得到结构模量值,然后得出测试状态下弯沉湿度修正系数K1,或者根据当地经验确定”。《公路工程质量检验评定标准》[1]附录J规定,路基、沥青路面弯沉代表值上波动界限的计算公式,湿度影响系数根据当地经验确定。

我国云南省取值建议如上所述;湖南省非不利季节的季节影响系数为1.3~1.6[4];与老挝气候、地理位置相近的柬埔寨中部地区[5],路基顶面非不利季节的季节影响系数为1.455。

二、老挝气候特征及对湿度影响系数K1的影响分析

老挝属于热带季风气候,气温高,全年分为旱季(10月~次年4月)和雨季(5月~9月),年平均降雨量约为1900mm,降雨基本集中在雨季,旱季基本没有降雨,首都万象市的多年平均降雨、项目建设期实际分布情况如图1所示。

图1 万象市多年平均降雨分布情况

经查阅天气记录,2019年12月~2020年2月,老挝首都万象市及万象省的降雨情况为零;2020年3月有8次小雨;4月有8次降雨,为小到中雨;2020年3月开始从旱季向雨季过渡。根据万万高速项目多年气候特征和施工期气候实际,降雨分布及湿度影响系数K1取值建议参如表1所示。

表1 万象市湿度影响系数K1取值建议表

三、万万高速建设过程中湿度影响系数K1的取值实践

万万高速位于老挝万象省万象市,建设里程109.12km,双向四车道,参照中国高速公路建设标准并结合当地实际设计。设计要求路基顶面回弹弯沉设计值为155.3(0.001mm)。项目路基施工转序自2019年11月~2020年5月底,处于老挝的旱季及过渡阶段,属于干燥季节至中湿季节。对于2019年11月中旬~2020年3月中旬,湿度影响系数K1取1.30;2020年3月下旬~5月初,湿度影响系数K1取1.25,实测结果如表2、图2所示。

表2 实测弯沉值统计简表

图2 标准差S对弯沉代表值lr的影响

实测路基弯沉代表值在73.1~117.9之间,均满足设计要求;弯沉值的标准差较为稳定,在13.3~19.4之间,表明施工质量的均衡性、稳定性较好;标准差变化对弯沉代表值影响明显。

四、结语

本文通过分析历史、现行规范标准,参考一些类似地区的取值经验,统计分析老挝中部地区万万高速建设过程中的弯沉值实际检测数据,给出高速公路建设中路基弯沉检测湿度影响系数K1的取值建议并分析,保证了该项目路基转序验收检测评定工作的顺利开展。

路基弯沉检测计算的湿度影响系数,直接影响弯沉代表值的大小,不同季节和路基湿度情况取值应不相同。为了更合理地取值,建议配合现行标准规范,注意观察和记录当地气象数据,开展不同季节、材料、工况的对比试验和统计分析,不断积累数据,为湿度影响系数K1的合理取值提供更多可靠依据。

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