贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验

一、目的和适用范围

1、本方法适用于测定各类路基路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。

沥青路面的弯沉以路表温度20℃时为准,在其他温度测试时,对厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予温度修正。

二、仪具与材料

本试验需要下列仪具与材料:

1、标准车:双轴、后轴双侧4轮的载重车,其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合表1的要求。测试车可根据需要按公路等级选择,高速公路、一级及二级公路应采用后

轴10t的BZZ-100标准车;其他等级公路可采用后轴6t的BZZ-60标准车。

2.、路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2:1。弯沉仪长度有两种:一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m;另一种加长的弯沉仪长5.4m,前后臂分别为3.6m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪,并采用BZZ-100标准车。弯沉采用百分表量得,也可用自动记录装置进行测量。

3、接触式路表温度计:端部为平头,分度不大于1℃。

4、其它:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。

测定弯沉用的标准车参数表1

标准轴载等级

BZZ-100

BZZ-60

后轴标准轴载P(kN)

100±1

60±1

一侧双轮荷载(kN)

50±0.5

30±0.5

轮胎充气压力(MPa)

0.70±0.05

0.50±0.05

单轮传压面当量圆直径(cm)

21.30±0.5

19.50±0.5

轮隙宽度

应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求

三、试验方法

1、准备工作

(1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。

(2)向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地磅称量后轴总质

量,符合要求的轴重规定。汽车行驶及测定过程中,轴载不得变化。

(3)测定轮胎接地面积:在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格纸印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积,准确至0.1cm2

(4)检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。

(5)当在沥青路面上测定时,用路表温度计测定试验时气温及路

表温度(一天中气温不断变化,应随时测定),并通过气象台了解前5d的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。

(6)记录沥青路面修建或改建时的材料、结构、厚度、施工及养护等情况。

2、测试步骤

(1)在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定。测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔划上标记。

(2)将试验车后轮轮隙对准测点后约3~5cm处的位置上。

(3)将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,梁臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上(轮隙中心前方3~5cm处)并安装百分表于弯沉仪的测定杆上,百分表调零,用手轻轻叩打弯沉仪,检查百分表是否稳定归零。弯沉仪可以单侧测定,也可以双侧同时测定。

(4)测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转到最大值时,迅速读取初读数L1。汽车仍在继续前进,表针反向回转,待汽车驶出弯沉影响半径(约3m以上)后,吹口哨或挥动指挥红旗,汽车停止。待表针回转稳定后,再次读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。

3、弯沉仪的支点变形修正

(1)当采用长度为3.6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,因此

测定时应检测支点有无变形。此时应用另一台检测用的弯沉仪安装在测定用弯沉仪的后方,其测点架于测定用弯沉仪的支点旁。当汽车开出时,同时测定两台弯沉仪的弯沉读数,如检测用弯沉仪百分表有读数,即应该记录并进行支点变形修正。当在同一结构层上测定时,可在不同位置测定5次,求取平均值,以后每次测定时以此作为修正值。

(2)当采用长度为5.4m的弯沉仪测定时,可不进行支点变形修正。

四、结果计算及温度修正

1、路面测点的回弹沉值依式(1)计算:

LT=(L1-L2)×2(1)

式中:LT——在路面温度T时的回弹弯沉值(0.01mm)。

L1——车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数(0.01mm);

L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数(0.01mm).

2、当需要进行弯沉仪支点弯形修正时,路面测点的回弹弯沉值式(2)计算:

LT=(L1-L2)×2+(L3-L4)×6(2)

式中:L1——车轮中心临近弯沉仪测头时测定用弯沉仪的最大读数(0.01mm);

L2——汽车驶出弯沉影响半径后测定用弯沉仪的最终读数(0.01mm);

L3——车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数(0.01mm);

L4——汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的终读数(0.01mm);

注:此式适用于测定用弯沉仪支座处有变形,但百分表架处路面已无变形的情况。

3、沥青面层厚度大于5cm的沥青路面,回弹弯沉值应进行温度修正,温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。

(1)测定时的沥青层平均温度按式(3)计算:

T=(T25+Tm+Te)/3(3)

式中:T——测定时沥青层平均温度(℃);

L25——根据T0由图7-2决定的路表下25mm处的温度(℃);

Lm——根据T0由图7-2决定的沥青层中间深度的温度(℃);

L2——根据T0由图7-2决定的沥青层底面处的温度(℃)。

图7-2中T0为测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和(℃),日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。

(2)采用不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数K,根据沥青层平均温度T及沥青层厚度。

(3)沥青路面回弹弯沉按式(4)计算:

L20=LT×K(4)

式中:K——温度修正系数;

L20——换算200C的沥青路面回弹弯沉值(0.01mm)

LT——测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值

(0.01mm).

4、按式(5)计算每一个评定路段的代表弯沉:

Lr=L+ZaS(5)

式中:Lr——个评定路段的代表弯沉(0.01mm);

L——个评定路段内经各项修正后和各测点弯沉的平均值(0.01mm);

S——个评定路段内经各项修正生的全部测点弯沉的标准点(0.01mm);

Za——与保证率有关和系数,当设计弯沉值按《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)确定时,采用:

层位

Za

高速公路、一级公路

二、三级公路

沥青面层

1.645

1.5

路基

2.0

1.645

五、报告

报告应括下列内容:

1、弯沉测定表、支点变形修正值,测试时的路面温度及温度修正值。

2、每一个评定路段的各测点弯沉的平均值、标准差及代表弯沉。

回弹弯沉试验报告表

祥临公路

路面低九合同段

承包单位

云南第一公路桥梁工程有限公司

监理单位

云南公路工程监理咨询有限公司

检测里程

K201+685~K202+164.14

试验编号

工程名称

路槽

报告日期

2003.11.25

标准轴载

100KN

保证率系数λ

2

平均弯沉值(0.01mm)

92.1

路表温度

温度影响系数

代表弯沉值(0.01mm)

167.2

左车道

里程桩号

右车道

弯沉(0.01mm)

读数(0.01mm)

读数(0.01mm)

弯沉(0.01mm)

左轮

右轮

左轮

右轮

左轮

右轮

左轮

右轮

K228+300

35

40

70

80

144

130

72

65

K228+325

28

26

56

52

160

120

80

60

K228+350

18

21

36

42

118

120

59

60

K228+375

20

40

40

80

90

60

45

30

K228+400

25

27

50

54

250

230

125

115

K228+425

44

59

88

118

100

90

50

45

K228+450

55

72

110

144

80

124

40

62

K228+475

60

95

120

190

90

90

45

45

K228+500

65

68

130

136

100

84

50

42

K228+525

75

68

150

136

190

110

95

55

K228+550

60

36

30

18

K228+575

56

60

112

120

120

120

60

60

K228+600

95

36

190

72

56

140

28

70

K228+625

80

72

160

144

96

108

48

54

K228+650

100

75

200

150

60

96

30

48

K228+675

70

100

140

200

80

100

40

50

K228+700

70

77

140

154

76

120

38

60

K228+725

80

100

160

200

96

60

48

30

K228+750

75

120

150

240

40

66

20

33

K228+775

45

44

90

88

128

76

64

38

K228+800

55

100

110

200

126

110

63

55

K228+825

30

103

60

206

54

100

27

50

K228+850

84

100

42

50

K227+925

55

42

110

84

114

76

57

38

K227+950

56

59

112

118

72

64

36

32

K227+975

102

100

51

50

K228+000

40

46

80

92

86

100

43

50

K228+025

20

22

40

44

46

22

23

11

K228+050

49

57

98

114