回彈彎沉測試方法

回彈彎沉測試方法路基路面的承載能力國內(nèi)外普通采用回彈彎沉值來表示?；貜棌澇恋酱?，承載能力越小，反之則超大。通常所說的回彈彎沉值是指：標(biāo)準(zhǔn)后軸載雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表面測試的回彈彎沉值，可以反映路基、路面的綜合承載能力?；貜棌澇林翟谖覈褟V泛使用，且有很多的經(jīng)驗及研究成果，它不僅用于路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計中(設(shè)計回彈彎沉)，用于施工控制及施工驗收中(竣工驗收彎沉值)；同時還用在舊路補強設(shè)計中，是公路工程的一個基本參數(shù)，所以正確的測試具有重要的意義。A彎沉值的幾個概念(1)彎沉彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基或路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形(總彎沉)或垂直回彈變形值(回彈彎沉)，以0.01Mm為單位o(2)設(shè)計彎沉值根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)一個車道上預(yù)測通過的累計當(dāng)量軸次、公路等級、面層和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計值。(3)竣工驗收彎沉值竣工驗收彎沉值是檢驗路面是否達到設(shè)計要求的指標(biāo)之一。當(dāng)路面厚度計算以設(shè)計彎沉值為控制指標(biāo)時，則驗收彎沉值應(yīng)小于或等于設(shè)計彎沉值；當(dāng)厚度計算以層底拉應(yīng)力為控制指標(biāo)時，應(yīng)根據(jù)拉應(yīng)力計算所得的結(jié)構(gòu)厚度，重新計算路面彎沉值，該彎沉值即為竣工驗收彎沉值oB彎沉值的測試方法彎沉值的測試方法較多，目前用的最多的是貝克曼梁法，在我國已有成熟的經(jīng)驗，但由于其調(diào)試速度等因素的限制，各國都對快速連續(xù)或動態(tài)測定進行了研究。現(xiàn)在用得比較普通的有法國洛克魯瓦式自動彎沉儀，丹麥等國家發(fā)明并幾經(jīng)改進形成的落錘式彎沉儀(FWD)，美國的振動彎沉儀等,現(xiàn)將幾種各自的特點作簡單比較，見下表。我們將采用貝克曼梁法進行檢測。幾種彎沉測試方式比較方法特點貝克曼梁法傳統(tǒng)方法，速度度慢，靜態(tài)態(tài)測試，比比較成熟，目目前屬于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方法。自動彎沉儀法利用貝克曼梁法法原理測試試快速連續(xù)續(xù)，屬于靜靜態(tài)測試范范疇，但測測定的是總總彎沉，因因此使用時時應(yīng)用貝克克曼梁進行行標(biāo)定換算算。落錘式彎沉儀法法利用重錘自由落落下的瞬間間產(chǎn)生的沖沖擊荷載測測定彎沉，屬屬于動態(tài)彎彎沉，并能能反算路面面的回彈模模量，快速速連續(xù)，使使用時應(yīng)用用貝克曼梁梁進行標(biāo)定定換算。C．貝克量粱法本方法適用于測定各類路基、路面的回彈彎沉，用以評定其整體承載能力，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用，以及可供交工和竣工驗收使用，可為公路養(yǎng)護管理部門制定養(yǎng)路修路計劃提供依據(jù)。瀝青路西的彎沉以標(biāo)準(zhǔn)溫度20度時為準(zhǔn)，在其他溫度(超過20±2度范圍)測試時，對厚度大于5cM的瀝青路面，彎沉值應(yīng)予溫度修正。(1)儀具與材料①測試車：雙抽、后鉑雙側(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1的要求。測試車，可根據(jù)需要按公路等級選擇。高速公路、一級及二級公路應(yīng)采用后軸100kN的BZZ—100；其他等級公路可采用后軸60kN的BZZ—60；測定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)軸參數(shù)表1標(biāo)準(zhǔn)軸載等級BZZ-1000BZZ-60后軸標(biāo)準(zhǔn)軸載100±160±1一側(cè)雙輪荷載50±0.530±0.5輪胎充氣壓力0.7±0.0050.5±0.005單輪傳壓面當(dāng)量量圓直徑（cm）21.3±0..519.5±0..5輪隙寬度應(yīng)滿足能自由插插入彎沉儀儀測頭的測測試要求②路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表果組成。貝克受架由鋁合金制成，上有水準(zhǔn)泡，其前臂(接觸路面)與后臂(裝百分表)長度比為2：10。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為5．4m，前后臂分別為3．6m和t．8m。當(dāng)在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝上路面上測定時，宜采用長度為5．4m的貝克曼梁彎沉儀，并采用BZZ—100標(biāo)準(zhǔn)車。彎沉值采用百分表量得，也可用自動記錄裝置進行測量；③接觸式路面溫度計：端部為平頭，分度不大于1℃。(2)試驗方法與步驟⑦試驗前準(zhǔn)備工作②檢查井保持測定用標(biāo)準(zhǔn)車的工況及剎車性能良好，輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力；a．向汽車車槽中裝載(鐵塊或集科)，并用地磅測量后袖總質(zhì)量，符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測定過程中，軸重不得變化；b．測定輪胎接地面積：在乎整光滑的硬質(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，即在方格紙上留下輪胎印痕，用求積儀或數(shù)方格的方法測算輪胎按地面積，精確至o．1cm2；c．檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況；d．當(dāng)在瀝青路面上測定時，用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度(一天中氣溫不斷交化，應(yīng)隨時測定)，并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫(日最高氣溫與最低氣溫的平均值)。e．記錄瀝青路面修建或改建時材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護等情況。(3)測試步驟①在測試路段布置測點，其距離隨測試需要而定。測點應(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；②將試驗車后輪輪隙對準(zhǔn)測點后約3—5cm處的位置上；③將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車方向一致，梁臂不得碰到輪跡，彎沉儀測點置于測點上(輪隙中心前方3—5M處)，并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上，百分表調(diào)軍，用手指輕輕叩打彎沉儀，檢查百分表是否穩(wěn)定回零。彎沉儀可以是單側(cè)測定，也可以雙側(cè)同時測定。(4)彎沉儀支點變形修正=1\*GB3①當(dāng)采用長度為3．6m的彎沉儀，對半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面等進行彎沉測定時，有可能引起彎沉儀支座處變形，因此測定時應(yīng)檢驗支點有無變形。此時，應(yīng)用另一臺檢驗用的彎沉儀安裝在測定用的彎沉儀的后方，其油點架于5D定用彎沉儀的支點旁。當(dāng)汽車開出時，同時測定兩臺彎沉儀的彎沉讀數(shù)，如檢驗用彎沉儀百分表有讀數(shù)，即應(yīng)該記錄并進行支點變形修正。當(dāng)決同一結(jié)構(gòu)層上調(diào)定時，可在不同的位置測定5次，求平均值，以后每次測定時以此作為修正值，支點變形修正的原理如圖10－7所示。=2\*GB3②當(dāng)采用長5．4m的彎沉儀測定時，可不進行支點變形修正。(5)結(jié)果計算及溫度修正①測點的回彈彎沉值按式(1)計算：Lt＝(Ll—L2)x2（1）式中：Lt—在路面溫度為T時的回彈變形值，0.01mm；L1——車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數(shù)，即初讀數(shù)．O.01mm；L2——汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數(shù)，即終讀數(shù)，O．O1mm。②進行彎沉儀支點變形修正時，路面測點的回彈彎沉值按式(2)計算：Lt=(L1-L2)+(L3-L4)×6(2)式中：L1——車輪中心臨近彎沉儀涸頭時，彎沉儀的最大讀數(shù)，0.01mm；L2——汽車駛出彎沉影響半徑后，彎沉儀的終讀數(shù)，0.01mmL3——車輪中心臨近彎沉僅測頭時，檢驗用彎沉儀的最大讀數(shù)、0.01mmL4——汽車駛出彎沉影響半徑后，檢驗用彎沉僅的終讀數(shù)，0.0lmm。此式適用于測定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已無變形的情況。③瀝青面層厚度大于5cm，用路面溫度超過(20±2)度范圍時，回彈彎沉值應(yīng)進行溫度修正。溫度修正有兩種方法：第一，查圖法a．測定時的瀝青層平均溫度按下式計算：T=(T25+Tm+Te)/3(3)．式中：T———測定時瀝青層平均溫度；T25——根據(jù)T0由圖10—8決定的路表下25MM處的溫度；Tm——根據(jù)T0由圖10-8決定的瀝青層中間深度的溫度；Te——根據(jù)T0由圖10—8決定的瀝青層底面處的溫度。圖10－8中T0為測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和．日平均氣溫為日最高氣溫與最低氣溫的平均值。b．不同基層的瀝青路面彎沉值的溫度修正系數(shù)k，根據(jù)瀝青平均溫度T及瀝青層厚度，分別由圖10-9及圖10—10求取。c.瀝青路面團彈彎沉按式(4)計算：L20＝LT*K(4)式中：K——溫度修正系數(shù);L20—換算為20度的瀝青路面回彈彎沉值，0.01mmLt——測定時瀝青面層內(nèi)平均溫度為T時的回彈彎沉值,0.0lMM.。第二，經(jīng)驗計算法a．測定時的瀝青面層平均溫度T按式(5)計算：T=а+bTo(5)式中：T———測定時瀝青面層平均溫度；a——系數(shù)，a＝-2.65+0.52h：b——系數(shù)，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，cm。b．瀝青路面彎沉的溫度修正系數(shù)是按式(6)、(7)計算：當(dāng)T≥20度時：K＝e(1/T-1/20)(6)當(dāng)T＜20度時：K＝e0.002h(20-T)(7)c.瀝青路面回彈彎沉按式(10-15)計算.(6)結(jié)果評定①按式(8)計算每一個評定路段的代表彎沉：Lr=L1+ZaS(8)式中：Lr—一個評定路段的代表彎沉，0.O1mm；L1—一個評定路段內(nèi)經(jīng)各項修正后的各測點彎沉平均值，O.01mm；S———一個評定路段內(nèi)經(jīng)各項修正后的全部測定彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差，0.01MM；Za——與保證率有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)設(shè)計彎沉值按《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTJ014-97)確定時，采用表2中的規(guī)定值。保證系數(shù)za的取法表2層位