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道路工程课题7道路现场质量检测5测定路基路面回弹模量贝克曼梁

时,先挖 3m × 2m × 1m (长×宽×深)的坑,然后用 欲测定的同一种路面材料按有关施工规范规定的压实层厚 度分层铺筑并压实,直至顶面,使其达到要求的压实度标 准。同时应严格控制材料组成,配比均匀一致,符合施工 质量要求。 • ④试槽表面的测点间距可布置在中间 2m × 1m 的范围内, 可测定 23 点。
图4-13 承载板试验现场测试装置 1-加劲横梁;2-测力计;3-钢板及球座;4钢圆筒;
5-加载千斤顶;6-立柱及支座;7-承载板
l检测方法:
• 落垂式弯沉仪法 • 利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击荷载测定弯
沉,属动态测试,快速连续,但须用贝克曼梁法 进行标定换算。
• FWD是利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击荷载测定 弯沉,近年来,采用落锤式弯沉仪(FWD)测定路面的 动态弯沉,并反算路面的回弹模量,已成为世界各国 道路界的热门课题。
l检测方法:
★贝克曼梁法 • (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)沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准, 在其他温度(超过20土2℃范围)测试时,对厚 度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予温度修正。
• 二、仪器和仪具
• 本试验要下列仪具:
• 国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的 承载能力,回弹弯沉值越大,承载能力越小,反 之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴 载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表 测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承 载能力。回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多 的经验及研究成果,它不仅用于路面结构的设计 中(设计回弹弯沉);用于施工控制及施工验收 中(竣工验收弯沉值);同时还用在旧路补强设 计中,是公路工程的一个基本参数,所以正确的 测试具有重要的意义。
部测定值的算术平均值( L )、单次测量的标准差( S )
和自然误差( r 0 ):
• L Li
(6 -4 )
N
• S (Li L)2 ( 6 - 5 ) n 1
• r0 =0.675 × S ( 6 - 6 )
• 式中: L ——回弹弯沉的平均值( 0.01mm ); • S ——回弹弯沉测定值的标准差( 0.01mm ); • r0 ——回弹弯沉测定值的自然误差( 0.01mm ); • Li ——各测点的回弹弯沉值( 0.01mm ); • N ——测点总数。
• 弯沉值的几个概念: • 1.弯沉 • 弯沉是指在规定的标准轴载作用下,路基或路面表
面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹 变形值(回弹弯沉),以0.01mm为单位。 • 2.设计弯沉值 • 根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴 次、公路等级。面层和基层类型而确定的路面弯沉设 计值。
l强度和模量
• 土基回弹模量是公路设计中一个必不可少的参 数。随着对施工质量要求的提高,回弹模量值 检测将会作为控制施工质量的一个重要指标。 常用方法:承载板法、贝克曼梁法、现场CBR 法等。
l检测方法:
★承载板法 适用于在现场土基表面,通过承载板对土
基逐级加载、卸载的方法,测出每级荷载下相 应的土基回弹变形值,经过计算求得土基回弹 模量。所测定的土基回弹模量可作为路面设计 参数使用。
di Li L
• 2 、计算各测点的测定值与算术平均值的偏 差值 d i = Li -L,并计算较大的偏差与自 然误差之比 d i / r 0 。当某个测点观测值的 d i / r 0 值大于表 中的 d / r 极限值时则应舍 弃该测点,然后重复四 .1 的步骤计算所余 各测点的算术平均值( L )及标准差 ( S )。
• ( 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4-4要求。 测试车应采用后轴100kN的BZZ-100。
( 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
标记并编号。 • ( 2 )无结合料粒料基层的整层试验段(试槽)应符合下
列要求: • ① 整层试槽可修筑在行车带范围内或路肩及其他合适处,
也可在室内修筑,但均应适于用汽车测定弯沉。 • ②试槽应选择在干燥或中湿路段处,不得铺筑在软土基上。 • ③试槽面积不小于 3m × 2m ,厚度不宜小于 1m 。铺筑
2:1 ,标准弯沉仪前后臂分别为 240mm 和 120mm ,加长弯沉仪分别为 360mm 和 180mm . 。弯沉采用百分表量得。 ( 3 )路表温度计:分度不大于 1 ℃ 。 ( 4 )接长杆:φ 16mm ,长 500mm 。 ( 5 )其它:皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。
• 三、方法与步骤 • 1 、准备工作 • ( 1 )选择洁净的路基路面表面作为测点,在测点处作好
• 三、方法与步骤
• 2 、测试步骤
• 选择适当的标准车,实测各测点处的路面 回弹弯沉值 L i 。如在旧沥青面层上测定时, 应读取温度,并进行测定弯沉值的温度修 正,得到标准温度 20 ℃ 时的弯沉值。
• 四、计算
• 1 、按式( 6 - 4 )、( 6 - 5 )、( 6 - 6 )计算全
• 测定在落锤式弯沉仪(FWD)标准质量的重锤落下一定 高度发生的冲击荷载作用下,路基或路面表面所产生 的瞬时变形,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯 沉及弯沉盆。并可由此反算路基路面各层材料的动态 弹性模量,作为设计参数使用。所测结果经转换至回 弹弯沉值后可用于评定道路承载能力,也可用于调查 水泥混凝土路面接缝的传力效果,探查路面板下的空 洞等。
• 3.竣工验收弯沉值 • 竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指
标之一。,当胳面厚度计算以设计弯沉值为控制指标 时,则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值;当厚度 计算以层底拉应力为控制指标时,应根据拉应力计算 所得的结构厚度,重新计算路面弯沉值,该弯沉值即 为竣工验收弯沉值。
• 弯沉值的测试方法较多,目前用的最多的是贝克 曼梁法,在我国已有成熟的经验,但由于其测试 速度等因素的限制,各国都对快速连续或动态测 定进行了研究,现在用得比较普遍的有法国洛克 鲁瓦式自动弯沉仪,丹麦等国家发明并几经改进 形成的落锤式弯沉仪(FWD),美国的振动弯 沉仪等。
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