弯沉仪路基路面强度指标测试方法
1.1 路基路面回弹弯沉测试方法
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.我们通常所说的回弹弯沉值是指标准轴载轮隙中心处的zui大回弹弯沉值.在路表进行测试,则反映了路基路面综合承载能力.回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多试验和研究成果,正确的测试路表回弹弯沉具有重要的意义.
弯沉仪1.利用弯沉仪量测路面表面在标准试验车双后轮垂直静载作用下,轮隙处的回弹弯沉值,用作评定路面强度指标.
2.根据实测所得的土基或整层路面材料的回弹弯沉值,按照弹性半空间体理论的垂直位移公式,计算土基或路面材料的回弹弯沉模量.
3.通过对路面结构分层测定所得的回弹弯沉值,根据弹性层状体系垂直位移理论解,反算路面各结构层的回弹模量.
弯沉仪本节主要介绍路基,柔性路面回弹弯沉测试方法和回弹模量测试方法.
1.1.1 贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法
一,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,供路面结构设计使用.
2.沥青路面的弯沉以路表湿度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.
二弯沉仪,试验原理
利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉.
三,弯沉仪仪具与材料
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1-1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100kN的BZZ-100标准车;其他等级公路可采用后轴60kN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）与反臂（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1-1
弯沉仪标 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
四弯沉仪,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zui高气温与zui低气温的平均值）.
（6）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.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,并用白油漆或粉笔画上标记.
（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*,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.
（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.当表针转动到zui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.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.支点变形修正的原理如图1-1所示.
（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.
图1—1 弯沉仪支点变形修正原理
五,弯沉仪结果计算及温度修正
1.路面测点的回弹弯沉值依下式计算:
LT=（L1-L2）×2
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zui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变形修正时,路面测点的回弹弯沉值按下式计算:
LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6
式中 L1——车轮中心临近弯沉仪测头时测定用弯沉仪的zui大读数（0.01mm）;
L2——汽车驶出弯沉影响半径后测定用弯沉仪的zui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zui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弯沉仪步骤进行.
（1）测定时的沥青层平均温度按下式计算:
T=（T25+Tm+Te）/3
式中 T——测定时沥青层平均温度（℃）;
T25——根据T0由图1-2决定的路表下25mm处的温度（℃）;
Tm——根据T0由图1-2决定的沥青层中间深度的温度（℃）;
Te——根据T0由图1-2决定的沥青层底面处的温度（℃）.
图1-2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zui高气温与zui低气温的平均值.
（2）采用不同基层的沥青路面变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1-3及图1-4求取.
（3）弯沉仪沥青路面回弹弯沉按下式计算:
L20=LT×K
式中 K——温度修正系数;
图1—3 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
图1—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）
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.按下式计算每一个评定路段的代表弯沉:
Lr=L+ZaS
式中 Lr——一个评定路段的代表弯沉（0.1mm）;
L——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）;
S——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）;
Za——与保证率有关的系数,采用下列数值:
高速公路,一级公路 Za=2.0
二级公路 Za=1.645
二级以下公路 Za=1.5
六弯沉仪,报告
报告应包括下列内容:
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.
