路基路面現(xiàn)場回彈彎沉測試方法
路基路面現(xiàn)場回彈彎沉測試方法 (研發(fā)單位:河北省虹宇儀器設(shè)備有限公司)
一,、概 述
國內(nèi)外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力,回彈彎沉值越大,,承載能力越小,,反之則越大。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zui大回彈彎沉值,。在路表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,。
(一)彎沉值的凡個概念
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,。
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(dá)到設(shè)計要求的指標(biāo)之一,。,,當(dāng)胳面厚度計算以設(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,。
(二)彎沉值的測試方法
彎沉值的測試方法較多,目前用的zui多的是貝克曼梁法,,在我國已有成熟的經(jīng)驗,,但由于其測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)在用得比較普遍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。
二,、貝克曼梁法
1. 試驗?zāi)康暮瓦m用范圍
(1)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,。
(2)本方法測定的路基、柔性路面的回彈彎沉值可供交工和竣工驗收使用,。
(3)本方法測定的路面回彈彎沉可為公路養(yǎng)護管理部門制定養(yǎng)路修路計劃提供依據(jù),。
(4)瀝青路面的彎沉以標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時為準(zhǔn),在其他溫度(超過20土2℃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。
2.儀具與材料
(1)測試車: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,;其他等級公路也可采用后軸60kN的BZZ-60,。
(2)路面彎沉儀:由貝克曼梁、百分表及表架組成,,貝克曼梁由鋁合金制成,,上有水準(zhǔn)泡,其前臂(接觸路面)與后臂(裝百分表)長度比為2:1,。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5.4m,,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℃,。
(4)其它:皮尺、口哨,、白油漆或粉筆,、指揮旗等。
3.試驗方法與步驟
1)試驗前準(zhǔn)備工作
(1)檢查并保持測定用標(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,。
(2)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,,汽車行駛及測定過程中,軸重不得變化,。
(3)測定輪胎接地面積;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)方格的方法測算輪胎接地面積,、至0.1cm2 。
(4)檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況,。
(5)當(dāng)在浙青路面上測定時,,用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度(一天中氣溫不斷變化,應(yīng)隨時測定),,并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫(日zui高氣溫與zui低氣溫的平均值),。
(6)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。
2)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,,梁臂不得碰到輪胎,,彎沉儀測頭置于測點上(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)零,,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)測定者吹哨發(fā)令指揮汽車緩緩前進,百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉(zhuǎn)動,。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動到zui大值時,,迅速讀取初讀數(shù)L1 。汽車仍在繼續(xù)前進,,表針反向回轉(zhuǎn):待汽車駛出彎沉影響半徑(3m以上)后,,吹口哨或揮動紅旗指揮停車。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù) L2 ,。汽車前進的速度宜為5km/h左右,。
4.彎沉儀的支點變形修正
(1)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,,其測點架于測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)在同一結(jié)構(gòu)層上測定時,,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,。
(2)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)計算測點的回彈彎沉值,。
2)進行彎沉儀支點變形修正時,計算路面測點的回彈彎沉值,。
3)瀝青面層厚度大于5cm且路面溫度超過(20土2)℃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。
(2)計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差時,,應(yīng)將超出L’ 土(2~3)s的彎沉特異值舍棄,。對舍棄的彎沉值過大的點,應(yīng)找出其周圍界限,進行局部處理,。用兩臺彎沉儀同時進行左右輪彎沉值測定時,,應(yīng)按兩個獨立測點什:不能采用左右兩點的平均值。
(3)彎沉代表值不大于設(shè)計要求的彎沉值時得滿分,;大于時得零分,。