貝克曼梁測(cè)定路基路面回彈彎沉試驗(yàn)

1、貝克曼梁測(cè)定路基路面回彈彎沉試驗(yàn)一、目的和要求1本方法適用于測(cè)定各類路基路面的回彈彎沉，用以評(píng)定其整體承載能力，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用。2.瀝青路面的彎沉以路表溫度20時(shí)為準(zhǔn)，在其他溫度測(cè)試時(shí)，對(duì)厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應(yīng)予溫度修正。二、實(shí)驗(yàn)裝置1. 標(biāo)準(zhǔn)車：雙軸、后軸雙側(cè) 4 輪的載重車，其標(biāo)準(zhǔn)軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應(yīng)符合表2-1 的要求。測(cè)試車采用后軸100 kN 的 BZZ 100 標(biāo)準(zhǔn)車。表 2-1測(cè)定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載等級(jí)BZZ 100后軸標(biāo)準(zhǔn)軸載 P(kN)100± 1一側(cè)雙輪荷載(kN)50±0.5輪胎充氣壓力(MPa)0

2、.70 ± O.05單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑 (cm)21.304 ± 0.5輪隙寬度應(yīng)滿足能自由插入彎沉儀測(cè)頭的測(cè)試要求2. 路面彎沉儀：參見(jiàn)圖 2-1 ，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(zhǔn)泡，其前臂 ( 接觸路面 ) 與后臂 ( 裝百分表 ) 長(zhǎng)度比為 21。彎沉儀長(zhǎng)度有兩種：一種長(zhǎng) 3.6m，前后臂分別為 24m和 12m；另一種加長(zhǎng)的彎沉儀長(zhǎng)54m，前后臂分別為 3.6m 和 1.8m。當(dāng)在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測(cè)定時(shí)，宜采用長(zhǎng)度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀，并采用 BZZ100 標(biāo)準(zhǔn)車。彎沉采用百分表量得，也可用自動(dòng)記錄裝置進(jìn)行測(cè)

3、量。3. 接觸式路表溫度計(jì)：端部為平頭，分度不大于1。4. 其它：皮尺、口哨、白油漆或粉筆，指揮旗等。1/51圖 2-1彎沉儀三、實(shí)驗(yàn)步驟1準(zhǔn)備工作a檢查并保持測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)車的車況及剎車性能良好，輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力。b向汽車車槽中裝載 (鐵塊或集料 )，并用地中衡稱量后軸總質(zhì)量，符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測(cè)定過(guò)程中，軸重不得變化。c測(cè)定輪胎接地面積：在平整光滑的硬質(zhì)路面上用千斤頂將汽車后軸頂起，在輪胎下方鋪一張新的復(fù)寫紙，輕輕落下千斤頂，即在方格紙上印上輪胎印痕，用求積儀或數(shù)方格的方法測(cè)算輪胎接地面積，準(zhǔn)確至0.1cm2。d檢查彎沉儀百分表測(cè)量靈敏情況。e當(dāng)在瀝青路面上測(cè)定時(shí)，用路表溫

4、度計(jì)測(cè)定試驗(yàn)時(shí)氣溫及路表溫度( 一天中氣溫不斷變化，應(yīng)隨時(shí)測(cè)定 ) ，并通過(guò)氣象臺(tái)了解前5d 的平均氣溫 (日最高氣溫與最低氣溫的平均值)。f記錄瀝青路面修建或改建時(shí)材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護(hù)等情況。2路基路面回彈彎沉測(cè)試a在測(cè)試路段布置測(cè)點(diǎn)， 其距離隨測(cè)試需要而定。 測(cè)點(diǎn)應(yīng)在路面行車車道的輪跡帶上，并用白油漆或粉筆劃上標(biāo)記。b將試驗(yàn)車后輪輪隙對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)后約3 5cm 處的位置上。c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(cè)頭置于測(cè)點(diǎn)上 (輪隙中心前方 35cm 處 ) ，并安裝百分表于彎沉儀的測(cè)定桿上，百分表調(diào)零， 用手指輕輕叩打彎沉儀， 檢查百分表是否穩(wěn)定

5、回零。彎沉儀可以是單側(cè)測(cè)定，也可以是雙側(cè)同時(shí)測(cè)定。d測(cè)定者吹哨發(fā)令指揮汽車緩緩前進(jìn)，百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大值時(shí)，迅速讀取初讀數(shù) L1 。汽車仍在繼續(xù)前進(jìn)，表針?lè)聪蚧剞D(zhuǎn)，待汽車駛出彎沉影響半徑 (約 3m 以上 )后，吹口哨或揮動(dòng)指揮紅旗，汽車停止。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，再次讀取終讀數(shù) L2。汽車前進(jìn)的速度宜為 5km h 左右。（參見(jiàn)圖 3-1）2/52圖 3-1彎沉測(cè)量3彎沉儀的支點(diǎn)變形修正a當(dāng)采用長(zhǎng)度為36m 的彎沉儀對(duì)半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面等進(jìn)行彎沉測(cè)定時(shí)， 有可能引起彎沉儀支座處變形，因此測(cè)定時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)支點(diǎn)有無(wú)變形。此時(shí)應(yīng)用另一臺(tái)檢驗(yàn)用的彎沉儀安裝

6、在測(cè)定用彎沉儀的后方，其測(cè)點(diǎn)架于測(cè)定用彎沉儀的支點(diǎn)旁。當(dāng)汽車開(kāi)出時(shí)， 同時(shí)測(cè)定兩臺(tái)彎沉儀的彎沉讀數(shù)，如檢驗(yàn)用彎沉儀百分表有讀數(shù)，即應(yīng)該記錄并進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。 當(dāng)在同一結(jié)構(gòu)層上測(cè)定時(shí)，可在不同位置測(cè)定5 次，求取平均值，以后每次測(cè)定時(shí)以此作為修正值。b當(dāng)采用長(zhǎng)度為5.4m 的彎沉儀測(cè)定時(shí)，可不進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算1. 路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值依式 (4-1) 計(jì)算：LT= （L1 L2 ）×2(4-1)式中： LT 在路面溫度 T 時(shí)的回彈彎沉值(0.01mm) ；L1車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)百分表的最大讀數(shù)(0.O1mm)；L2汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的終讀數(shù)(0.

7、01mm) 。2. 當(dāng)需要進(jìn)行彎沉儀支點(diǎn)變形修正時(shí)，路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值按式(4-2) 計(jì)算。L =（LL）×2+（LL）×6(4-2)T1234式中： L1車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)測(cè)定用彎沉儀的最大讀數(shù)(0.01mm) ；L2汽車駛出彎沉影響半徑后測(cè)定用彎沉儀的最終讀數(shù)(0.01mm) ；L 車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)檢驗(yàn)用彎沉儀的最大讀數(shù)(0.01mm) ；3L 汽車駛出彎沉影響半徑后檢驗(yàn)用彎沉儀的終讀數(shù)(0.01mm) 。4注：此式適用于測(cè)定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已無(wú)變形的情況。3. 瀝青面層厚度大于 5cm的瀝青路面， 回彈彎沉值應(yīng)進(jìn)行溫度修正， 溫度

8、修正及回彈彎沉的計(jì)算宜按下列步驟進(jìn)行。3/53a.測(cè)定時(shí)的瀝青層平均溫度按式(4-3)計(jì)算：T =（T25 +Tm + T e ） /3(4-3)式中： T測(cè)定時(shí)瀝青層平均溫度()；T根據(jù) T 由圖 4-1決定的路表下 25mm處的溫度 ( ) ；250Tm根據(jù) T0 由圖 4-1決定的瀝青層中間深度的溫度( )；e根據(jù)0 由圖 4-1定的瀝青層底面處的溫度()。TT圖 4-1 中 T 為測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d 日平均氣溫的平均值之和 ( ) ，日平均0氣溫為日最高氣溫與最低氣溫的平均值。b.采用不同基層的瀝青路面彎沉值的溫度修正系數(shù)K，根據(jù)瀝青層平均溫度T 及瀝青層厚度，分別由圖4-2及

9、圖 4-3求取。1.41.2數(shù)粒料基層或?yàn)r青穩(wěn)定類基層70系正 1.06025mm修5c m度） 5050mm溫 0.810 cm（ 40100mm20cm度0.6溫 30300mm30cm的200mm度 200.4深150mm1020304050同 100測(cè)定時(shí)瀝青面層的平均溫度（）不0圖4-2 路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于粒料-10基層及瀝青穩(wěn)定基層）-1001020304050607080901001101201.4圖4-1 瀝青層平均溫度的決定1.2mm）注：線上數(shù)字為從路表下的不同深度（數(shù)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層系 1.0正修5 c度m溫 0.81 0cm0.62 0cm30 cm0

10、.410203040500測(cè)定時(shí)瀝青面層的平均溫度（）圖4-3 路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的半剛性基層）c.瀝青路面回彈彎沉按式 (4-4) 計(jì)算：20T× K(4-4)L =L式中： K 溫度修正系數(shù)；L20換算為 20的瀝青路面回彈彎沉值(0.01mm) ；LT 測(cè)定時(shí)瀝青面層內(nèi)平均溫度為T 時(shí)的回彈彎沉值 (0.01mm) 。4.按式 (4-5) 計(jì)算每一個(gè)評(píng)定路段的代表彎沉：LrL Za S(4-5)式中： Lr 一個(gè)評(píng)定路段的代表彎沉(0.01mm) ；L 一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的各測(cè)點(diǎn)彎沉的平均值(0.01mm) ；S 一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的全部測(cè)點(diǎn)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差(0.01mm) ；4/54Z a 與保證率有關(guān)的系數(shù)，采用下列數(shù)值：高速公路、一級(jí)公路Za 2.0二級(jí)公路Z