路基路面現(xiàn)場試驗(yàn)檢測方法之回彈模量試驗(yàn)檢測方法

路基路面現(xiàn)場試驗(yàn)檢測方法之回彈模量試驗(yàn)檢測方法回彈模量是指路基，路面及筑路材料在荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力與其相應(yīng)的回彈應(yīng)變的比值，土基回彈模量表示土基在彈性變形階段內(nèi)， 在垂直荷載作用下，抵抗豎向變形的能力， 如果垂直荷載為定值， 土基回彈模量值愈大則產(chǎn)生的垂直位移就愈??； 如果豎向位移是定值， 回彈模量值愈大， 則土基承受外荷載作用的能力就愈大，因此，路面設(shè)計(jì)中采用回彈模量作為土基抗壓強(qiáng)度的指標(biāo)。 。測定回彈模量的方法， 目前國內(nèi)常用的主要有： 承載板法、 貝克曼梁法和其他間接測試方法（如貫人儀測定法和 CBR 測定法）。一、承載板法1．目的和適用范圍1）本方法適用于在現(xiàn)場土基表面，通過承載板對(duì)土基逐級(jí)加載、卸載的方法，測出每級(jí)荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值，經(jīng)過計(jì)算求得土基回彈模量。（2）本方法測定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計(jì)參數(shù)使用。2．儀具與材料（1）加載設(shè)施 :載有鐵塊或集料等重物、后軸重不小于 60kN 的載重汽車一輛。在汽車大梁的后軸之后約 80cm 處，附設(shè)加勁小梁一根作反力架。 汽車輪胎充氣壓力為 0．50MPa。2）現(xiàn)場測試裝置，由千斤頂、測力計(jì)（測力環(huán)或壓力表）及球座組成。3）剛性承載板一塊，板厚20mm，直徑為Φ30cm，直徑兩端設(shè)有立柱和可以調(diào)整高度的支座供安放彎沉儀測頭，承載板放在土基表面上。4）路面彎沉儀兩臺(tái)，由貝克曼梁、百分表及其支架組成。5）液壓千斤頂一臺(tái)，80～100KN，裝有經(jīng)過標(biāo)定的壓力表或測力環(huán)，其容量不小于土基強(qiáng)度，測定精度不小于測力什量程的 1／1oo。6）秒表。7）水平尺。8）其他：細(xì)砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。3．試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（1）根據(jù)需要選擇有代表性的測點(diǎn)，測點(diǎn)應(yīng)位于水平的路基上，土質(zhì)均勻，不含雜物；2）仔細(xì)平整土基表面，撒干燥潔凈的細(xì)砂填平土基凹處，砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。3）安置承載板，并用水平尺進(jìn)行校正，使承載板置水平狀態(tài)。（4）將試驗(yàn)卒置于測點(diǎn)上，在加勁小梁中部懸掛垂球測試， 使之恰好對(duì)準(zhǔn)承載板中心，然后收起垂球。（5）在承載板上安放千斤頂， 上面襯墊鋼圓筒， 并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸。 如用測力環(huán)時(shí)， 應(yīng)將測力環(huán)置于千斤頂與橫梁中間， 千斤頂及襯墊物必須保持垂直， 以免加壓時(shí)千斤頂傾倒發(fā)生事故并影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（6）安放彎沉儀，將兩臺(tái)彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上，百分表對(duì)零或其他合適的初始位置。4．測試步驟（1）用千斤頂開始加載，注視測力環(huán)或壓力表，至預(yù)壓 0.O5MPa 、穩(wěn)壓 1min，使承載板與土基緊密接觸， 同時(shí)檢查百分表的工作情況是否正常， 然后放松千斤頂油門卸載， 穩(wěn)壓1min，將指針對(duì)零或記錄初始讀數(shù)。（2）測定土基的壓力一變形曲線。用千斤頂加載 ,采用逐級(jí)加載卸載法，用壓力表或測力環(huán)控制加載量

,荷載小于

0．1MPa

時(shí)，每級(jí)增加

0．O2MPa

，以后每級(jí)增加

0.04MPa

左右。為了使加載和計(jì)算方便

,加載數(shù)值可適當(dāng)調(diào)整為整數(shù)。每次加載至預(yù)定荷載后，穩(wěn)定

1min

，立即讀記兩臺(tái)彎沉儀百分表數(shù)值，

然后輕輕放開千斤頂油門卸載至

0，待卸載穩(wěn)定

1min

后，再次讀數(shù)，每次卸載后百分表不再對(duì)零。當(dāng)兩臺(tái)彎沉儀百分表讀數(shù)之差小于平均值的 30％時(shí)，取平均值。如超過 30％，則應(yīng)重測，當(dāng)回彈變形值超過 1mm 時(shí),即可停止加載。（3）各級(jí)荷載的回彈變形和總變形，按以下方法計(jì)算：回彈變形L=（加載后讀數(shù)平均值一卸載后讀數(shù)平均值）×調(diào)彎沉儀杠桿比總變形L’=（加載后讀數(shù)平均值一加載初始前讀數(shù)平均值）×調(diào)彎沉儀杠桿比（4）測定汽車總影響量 a。最后一次加載卸載循環(huán)結(jié)束后，取走千斤頂，重新讀取百分表初讀數(shù) ,然后將汽車開出 10m以外，讀取終值數(shù)，兩只百分表的初、終讀數(shù)差之平均值乘彎沉儀杠桿比即為總影響量 a。（5）在試驗(yàn)點(diǎn)下取樣，測定材料含水量。取樣數(shù)量如下：最大粒徑不大于 5mm，試樣數(shù)量約 120g；最大粒徑不大于 25mm，試樣數(shù)量約 250g;最大粒徑不大于 40mm，試樣數(shù)量約 500g。（6）在緊靠試驗(yàn)點(diǎn)旁邊的適當(dāng)位置， 用灌砂法或環(huán)刀法或其他方法測定土基的密度。5.計(jì)算（1）各級(jí)壓力的回彈變形加上該級(jí)的影響量后，則為計(jì)算回彈變形值。表 6-7 是以后軸重60KN 的標(biāo)準(zhǔn)車為測試車的各級(jí)荷載影響量的計(jì)算值。當(dāng)使用其它類型測試車時(shí)，計(jì)算各級(jí)壓力下的影響量 ai 。（2）將各級(jí)計(jì)算回彈變形值點(diǎn)繪于標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算紙上，排除顯著偏離的異常點(diǎn)并繪出順滑的P一L曲線，如曲線起始部分出現(xiàn)反彎，應(yīng)修正原點(diǎn)。（3）計(jì)算相應(yīng)于各級(jí)荷載下的土基回彈模量值。（4）取結(jié)束試驗(yàn)前的各回彈變形值按線形回歸方法計(jì)算土基回彈模量 E0 值。6．報(bào)告1）本實(shí)驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)記錄格式。2）試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)記錄下列結(jié)果：1）試驗(yàn)時(shí)所采用的汽車；2）近期天氣情況；3）試驗(yàn)時(shí)土基的含水量；4）土基密度和壓實(shí)度；5）相應(yīng)于各級(jí)荷載下的土基回彈模量值；6）土基回彈模量值。二、貝克曼梁法1．目的和適用范圍本方法適用于在土基、厚度不小于 1m的粒料整層表面，用彎沉儀測試各側(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值，通過計(jì)算求得該材料的回彈模量值的試驗(yàn)； 也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。2．試驗(yàn)方法與步驟1）準(zhǔn)備工作1）選擇潔凈的路基表面、路面表面作為測點(diǎn)，在測點(diǎn)處作好標(biāo)記并編號(hào)。2）無結(jié)合料粒料基層的整層試驗(yàn)段（試槽）應(yīng)符合下列要求：①整層試槽可修筑在行車帶范圍內(nèi)或路肩及其他合適處，也可在室內(nèi)修筑，但均應(yīng)適于用汽車測定彎沉。②試槽應(yīng)選擇在干燥或中濕路段處，不得鋪筑在軟土基上。③試槽面積不小于 3m x 2m，厚度不宜小于 lm。鋪筑時(shí)，先挖 3mx2mxlm （長 x寬 x深）的坑，然后用欲測定的同一種路面材料按有關(guān)施工規(guī)定的壓實(shí)層厚度分層鋪筑并壓實(shí)，直至頂面， 使其達(dá)到要求的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。 同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制材料組成，配比均勻一致，符合施工質(zhì)量要求。④試槽表面的測點(diǎn)問距布置在中間 2mxlm 的范圍內(nèi)，可測定 23點(diǎn)。2）測試步驟按上述方法選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)車，實(shí)測各測點(diǎn)處的路面回彈彎沉值 Li 。如在舊瀝青面層上測定時(shí)，應(yīng)讀取溫度，并按規(guī)定的方法進(jìn)行測 定彎沉值的溫度修正，得到標(biāo)準(zhǔn)溫度 20℃時(shí)的彎沉值。3，計(jì)算1）計(jì)算全部測定值的算術(shù)平均值、單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差和自然誤差。2）計(jì)算各測點(diǎn)的測定值與算術(shù)平均值的偏差值，并計(jì)算較大的偏差與自然誤差之比 di/r0 。當(dāng)某個(gè)測點(diǎn)觀測值 di/r0 的值大于 d／r極限值時(shí)則應(yīng)舍棄該測點(diǎn)，然后重新計(jì)算所余各測點(diǎn)的算術(shù)平均值（ L’ ）及標(biāo)準(zhǔn)差（ s）。（3）計(jì)算代表彎沉值。（4）計(jì)算土基、整層材料的回彈模量（ E1）或舊路的綜合回彈模量。．報(bào)告報(bào)告應(yīng)包括彎沉測定表、計(jì)算的代表彎沉、采用的泊松比及計(jì)算得到的材料回彈模量等，對(duì)瀝青路面應(yīng)報(bào)告測試時(shí)的路面溫度。三、其它間接測試方法土基回彈模量也可用長桿貫人綜合次數(shù)法和

CBR

間接推算法來求算。長桿貫入綜合次數(shù)法是利用長桿貫人儀，試驗(yàn)時(shí)記錄測