贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法.doc

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法1 目的与适用范围1.1 本方法适用于测定各类路基路面的回弹弯沉以评定其整体承载能力，可供路面结构设计使用。1.2 沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度 20时为准，当路面平均温度在 20±2以内可不修正，在其他温度测试时，对沥青层厚度大于 5cm 的沥青路面，弯沉值应予温度修正。2 仪具与材料技术要求本方法需要下列仪具与材料：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 T 0951的要求。测试车应采用后轴 10t 标准轴载 BZZ-100的汽车。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，应采用长度为 5.4m 的贝克曼梁弯沉仪；对柔性基层或混合式结构沥青路面可采用长度为 3.6m 的贝克曼梁弯沉仪测定。弯沉采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。接触式路表温度计：端部为平头，分度不大于 1。其它：皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。标准轴载等级BZZ-100后轴标准轴载 P(kN)100±1一侧双轮荷载(kN)50±0.5轮胎充气压力(MPa)0.70±0.05单轮传压面当量圆直径(cm)21.3±0.5轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求3 方法与步骤3.1 准备工作检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好，轮胎胎压符合规定充气压力。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及单侧轮荷载，均应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。测定轮胎接地面积：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和一张方格纸，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。检查弯沉仪百分表量测灵敏情况。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)。记录沥青路面修建或改建材料、结构、厚度、施工及养护等情况。3.2 测试步骤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。将试验车后轮轮隙对准测点后约 35cm 处的位置上。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，检查百分表应稳定回零。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。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，再次读取终读数L2。汽车前进的速度宜为 5km/h 左右。3.3 弯沉仪的支点变形修正当采用长度为 3.6m 的弯沉仪进行弯沉测定时，有可能引起弯沉仪支座处变形，在测定时应检验支点有无变形。如果有变形，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。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。4 结果计算及温度修正4.1 路面测点的回弹弯沉值按式(T 0951-1)计算。lt = (L1L2)× 2 (T 0951-1)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)。4.2 当需进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点回弹弯沉值按式(T 0951-2)计算。lt = (L1L2)×2(L3L4)×6 (T 0951-2)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：此式适用于测定弯沉仪支座处有变形，但百分表架处路面已无变形的情况。4.3 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。测定时的沥青层平均温度按式(T 0951-3)计算：t = (t25 + tm + te)/3 (T 0951-3)式中：t测定时沥青层平均温度(%)；t25根据 t0由图 T 0951-2 决定的路表下 25mm 处的温度()；tm根据 t0由图 T 0951-2 决定的沥青层中间深度的温度()；te根据 t0由图 T 0951-2 决定的沥青层底面处的温度()。图 T 0951-2 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。根据沥青层平均温度 t 及沥青层厚度，分别由图 T 0951-3 及图 T 0951-4 求取不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数 K。沥青路面回弹弯沉按式(T 0951-4)计算l20 = lt × K (T 0951-4)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测定时沥青面层的平均温度为 t时的回弹弯沉值(0.01mm)。706050403020不同深度的温度()1025mm50mm100mm300m0-10m200mm150mm-10010 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120t0 (路表温度+前 5d 日平均气温的平均值，)图 T 0951-2 沥青层平均温度的决定注：线上的数字表示从路表向下的不同深度(mm)。粒料基层或沥青稳定类基层温 度 修 正 系 数1.41.21.0沥青层厚度5cm10cm0.80.60.420cm30cm0 10 20 30 40 50测定时沥青面层的平均温度()图 T 0951-3 路面弯沉温度修正系数曲线(适用于粒料基层或沥青稳定类基层)5 报告报告应包括下列内容：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。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。沥青层厚度5cm10cm温 度 修 正 系 数1.41.21.00.820cm30cm粒料基层或沥青稳定类基层0.60.40 10 20 30 40 50测定时沥青面层的平均温度()图 T 0951-4 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)