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路基路面回彈模量試驗(yàn)檢測方法 （研發(fā)單位：北京中科路建儀器設(shè)備有限公司）
土基的回彈模量是公路設(shè)計(jì)中一個(gè)*的參數(shù),，我國現(xiàn)有規(guī)范已給出了不同的自然區(qū)劃和土質(zhì)的回彈模量值的推薦值,，具體參見《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 014一97）中附錄E“土基回彈模量測定儀參考值”表,。但由于土基回彈模量的改變將會(huì)影響路面設(shè)計(jì)的厚度,，所以建議有條件時(shí)直接測定,，而且隨著施工質(zhì)量的提高）口彈模量值的檢驗(yàn)將會(huì)作為控制施工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(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測定法人）,。
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,，通過承載板對土基逐級加載,、卸載的方法，測出每級荷載下相應(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,，百分表對零或其他合適的初始位置,。
4．土基回彈模量測定儀
（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),，每級增加0．O2MPa，以后每級增加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。zui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：
zui大粒徑不大于5mm，試樣數(shù)量約120g,；
zui大粒徑不大于25mm,，試樣數(shù)量約250g;
zui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） 各級壓力的回彈變形加上該級的影響量后,，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)算各級壓力下的影響量 ai ,。
（2）將各級計(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)于各級荷載下的土基回彈模量值,；
（6）土基回彈模量值,。
二、貝克曼梁彎沉儀法
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,。
（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)平均值的偏差值山,，并計(jì)算較大的偏差與自
然誤差之比di /r 0 。當(dāng)某個(gè)測點(diǎn)觀測值di /r 0 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,。
4．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
土基回彈模量測定儀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)記錄測頭擊人土中每10cm所需的錘擊次數(shù),，直至貫人土中
80cm為止,。綜合貫入次數(shù)是按布辛公式以距路基表面深度為5cm、15cm,、25cm,、 35cm、45cm,、55cm,、66cm和75cm時(shí)壓應(yīng)力略加調(diào)整作為各層的權(quán)數(shù)。
CBR值間接推算法是利用CBR測試結(jié)果關(guān)系式求算E值,。測試步驟
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,，通過承載板對土基逐級加載,、卸載的方法，測出每級荷載下相應(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,，百分表對零或其他合適的初始位置,。
4．土基回彈模量測定儀
（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),，每級增加0．O2MPa，以后每級增加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。zui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：
zui大粒徑不大于5mm，試樣數(shù)量約120g,；
zui大粒徑不大于25mm,，試樣數(shù)量約250g;
zui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） 各級壓力的回彈變形加上該級的影響量后,，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)算各級壓力下的影響量 ai ,。
（2）將各級計(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)于各級荷載下的土基回彈模量值,；
（6）土基回彈模量值,。
二、貝克曼梁彎沉儀法
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,。
（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)平均值的偏差值山,，并計(jì)算較大的偏差與自
然誤差之比di /r 0 。當(dāng)某個(gè)測點(diǎn)觀測值di /r 0 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,。
4．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
土基回彈模量測定儀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)記錄測頭擊人土中每10cm所需的錘擊次數(shù),，直至貫人土中
80cm為止,。綜合貫入次數(shù)是按布辛公式以距路基表面深度為5cm、15cm,、25cm,、 35cm、45cm,、55cm,、66cm和75cm時(shí)壓應(yīng)力略加調(diào)整作為各層的權(quán)數(shù)。
CBR值間接推算法是利用CBR測試結(jié)果關(guān)系式求算E值,。測試步驟
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