贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验.doc

1、1贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验一、目的和要求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。2. 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、实验装置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 2-1 的要求。测试车采用后轴 100 kN 的 BZZ100 标准车。表 2-1 测定弯沉用的标准车参数标准轴载等级 BZZ100后轴标准轴载 P (kN) 1001一侧双轮荷载 (kN) 500.5轮胎充气压力 (MPa) 0.

2、70O.05单轮传压面当量圆直径 (cm) 21.3040.5轮隙宽度 应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求2.路面弯沉仪：参见图 2-1，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 21。弯沉仪长度有两种：一种长 3.6m，前后臂分别 为 24m 和 12m；另一种加长的弯沉仪长 54m，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 BZZ100 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

3、不大于 1。4.其它：皮尺、口哨、白油漆或粉笔，指挥旗等。2图 2-1 弯沉仪三、实验步骤1准备工作a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。b向汽车车槽中装载(铁块或集料 )，并用地中衡称量后轴总质量，符合要求的轴重规定，汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化。c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，即在方格纸上印上轮胎印痕，用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积，准确至 0.1cm2。d检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。e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

4、，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)。f记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。2路基路面回弹弯沉测试a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。b将试验车后轮轮隙对准测点后约 35cm 处的位置上。c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 35cm 处) ，并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。d测定者吹哨发

5、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。当表针转动到最大值时，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，3再次读取终读数 L2。汽车前进的速度宜为 5kmh 左右。 （参见图 3-1）图 3-1 弯沉测量3弯沉仪的支点变形修正a当采用长度为 36m 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，因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台检验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

6、测定两台弯沉仪的弯沉读数，如检验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。b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、实验结果与计算1. 路面测点的回弹弯沉值依式(4-1)计算：LT = （ L1 L2 ）2 (4-1)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.O1mm)；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变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按式(4-

7、2)计算。LT =（ L1L2）2+（ L3L4）6 (4-2)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4-10不同深度的温度（） 5243706图 沥 青 层 平 均 温 度 的 决 定注 ： 线 上 数 字

8、为 从 路 表 下 的 不 同 深 度 （ m） (路 表 温 度 +前 d日 平 均 气 温 ， ）78901523弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。 a. 测定时的沥青层平均温度按式(4-3)计算： T =（ T25 + Tm + Te ）/3 (4-3) 式中： T 测定时沥青层平均温度()； T25 根据 T0由图 4-1 决定的路表下 25mm 处的温度()； Tm 根据 T0由图 4-1 决定的沥青层中间深度的温度()； Te 根据 T0由图 4-1 定的沥青层底面处的温度()。 图 4-1 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

9、低气温的平均值。 b. 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，分别由图 4-2 及图 4-3 求取。 c. 沥青路面回弹弯沉按式(4-4)计算：L20 = LT K (4-4)式中： K 温度修正系数；L20换算为 20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(4-5)计算每一个评定路段的代表弯沉：SZar (4-5)式中： Lr一个评定路段的代表弯沉(0.01mm)；一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉的平均值(0.01mm)；.温度修正系数 461010cm325

10、图 - 路 面 弯 沉 温 度 修 正 系 数 曲 线 （ 适 用 于 粒 料基 层 及 沥 青 稳 定 基 层 ）测 定 时 沥 青 面 层 的 平 均 温 度 （ ）粒 料 基 层 或 沥 青 稳 定 类 基 层 4.无 机 结 合 料 稳 定 类 基 层图 4-3路 面 弯 沉 温 度 修 正 系 数 曲 线 （ 适 用 于 无 机结 合 料 稳 定 的 半 刚 性 基 层 ）20测 定 时 沥 青 面 层 的 平 均 温 度 （ ）温度修正系数 .61.45c3m5S 一个评定路段内经各项修正后的全部测点弯沉的标准差(0.01mm)；aZ与保证率有关的系数，采用下列数值：高速公路、一级公路 aZ2.0二级公路 1.645二级以下公路 a1.5五、实验分析与讨论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。六、参考资料1JTG E60-2008 公路路基路面现场测试规程