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沥青路面设计与施工中弯沉指标的初探
1．概述我国现行的柔性路面设计标准是以设计容许弯沉为掌握指标，但在施工标准中则采纳压实度作为验收掌握指标，而将弯沉检验作为参考值。在实际操作中：压实度表示某一有限厚度的路面构造层经碾压后的相对密实程度；弯沉表示被测路面构造层以下各层（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。由于路面构造体系的简单性，不能使设计与施工采纳一样的掌握指标明显是一件憾事。工程监理方出于对工程质量的严格要求，总盼望多一些检测手段，以便于将检验资料进展比照和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为便利、快捷，故很多工程监理方很情愿采纳“双控（即掌握压实度和弯沉）指标”来把握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告知我们：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简单的多，以苏州市南环西路工程验收记录资料为例（见表1）：当压实度满意要求后，实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了很多。因此，名为“双控”，实际上只要满意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全都的。因此，对于同一路面（或路基）构造层在一样碾压条件下的检验结论应当根本全都或相近才是，为什么会产生较大差异呢？本文对此进展分析并提出建议，不妥之处请同行批判指正。2．路面设计公式（或参数）不能照搬用来计算施工检验弯沉柔性路面构造体系比拟简单，首先它是以层状构造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，特殊还受到四周环境的气候、水文、地质的影响。其次，作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不匀称等。全部这些因素都造成了试图建立一个准确的、通用的路面构造设计数学模型几乎是不行能的，因此我们现在采纳的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半阅历的设计方法。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、简化以及阅历资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说：在通常状况下采纳现行的路面设计方法是牢靠和安全的。但是从设计角度来说是牢靠和安全的计算方法（包括采纳的设计参数）若照搬来计算施工检验弯沉却是不行靠。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构造偏厚，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，与真实状况不符。但假如适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉，则明显当计算至路表顶面弯沉时必定与原设计容许弯沉值不符，这与设计又产生了冲突。旧路面补强亦同理。由旧路面计算弯沉公式：L0＝（L0＋λ·б）·k1·k2·k3可知：旧路面计算弯沉L0在考虑了保证率系数及季节影响等诸因素后，总是大于旧路面实测平均弯沉值，由此旧路面计算弯沉设计出的补强厚度是有强度保证的。但是绝不能以此旧路面计算弯沉来推算各补强层的检验弯沉，否则也是在人为地降低路面材料本身具有的强度指标，这同样也是毫无道理的。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。3．路表设计容许弯沉不能用于施工检验美国各州大路工协会ＡＡＳＨＯ耗巨资进展的试验路资料（见图1）说明：路面构造强度（更广义的说是“现有路面耐用性指数ＰＳＩ”）在竣工后至设计年限末（即相当于Ｎ次累计当量轴载）是一个因疲惫而逐步衰减的过程。另外，从北京市建立网级路面治理系统过程中实测的资料（见图2）同样反响出：随着路面构造强度的逐年衰减路表弯沉值是在不断增大。依据路表设计容许弯沉公式：可以知道：路表设计容许弯沉值是指当汽车累计当量轴载次数到达Ｎ次后（即设计年限末）所容许的弯沉值，而非路面竣工时的弯沉值。因此，路面竣工不能以此设计容许弯沉值作为检验指标。4．一点异议在《华东大路》１９９２年第６期中有一文“柔性路面强度衰减对设计弯沉的影响”，对路表设计容许弯沉不能用于施工检验这一观点有详尽的描述，本人根本赞同。但对该文末尾“结语”段认为“······现行的路面设计方法按容许弯沉设计路面，是基于强度不发生变化的概念，与客观事实相违反，因而隐蔽着担心全因素。故路面应按初始弯沉进展设计。为此现行柔性路面设计标准尚有修订的必要······”表示异议。本人认为现行的路表容许弯沉设计公式是依据大量统计资料归纳出来的，是阅历总结而非理论推导，有事实为依据，因而不存在“隐蔽着担心全因素”的可能。问题的关键在于：设计容许弯沉和施工检验弯沉的计算方法（包括参数）不能相互混淆，设计采纳的计算公式或取用的参数对于设计而言是安全的，而对于施工检验弯沉来说反而是不行靠的。路面设计公式中的回弹模量与弯沉互成反比关系足以证明这一