彎沉儀技術/是河北省虹宇儀器設備有限公司自行研發(fā)的新一代試驗儀器。路基路面強度指標測試方法國內外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力,回彈彎沉值越大,承載能力越小,反之則越大.我們通常所說的回彈彎沉值是指標準軸載輪隙中心處的zui大回彈彎沉值.
彎沉儀路基路面強度指標測試方法
1.1 路基路面回彈彎沉測試方法
國內外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力,回彈彎沉值越大,承載能力越小,反之則越大.我們通常所說的回彈彎沉值是指標準軸載輪隙中心處的zui大回彈彎沉值.在路表進行測試,則反映了路基路面綜合承載能力.回彈彎沉值在我國已廣泛使用且有很多試驗和研究成果,正確的測試路表回彈彎沉具有重要的意義.
彎沉儀1.利用彎沉儀量測路面表面在標準試驗車雙后輪垂直靜載作用下,輪隙處的回彈彎沉值,用作評定路面強度指標.
2.根據(jù)實測所得的土基或整層路面材料的回彈彎沉值,按照彈性半空間體理論的垂直位移公式,計算土基或路面材料的回彈彎沉模量.
3.通過對路面結構分層測定所得的回彈彎沉值,根據(jù)彈性層狀體系垂直位移理論解,反算路面各結構層的回彈模量.
彎沉儀本節(jié)主要介紹路基,柔性路面回彈彎沉測試方法和回彈模量測試方法.
1.1.1 貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗方法
一,適用范圍
1.本方法適用于測定各類路基路面的回彈彎沉,用以評定其整體承載能力,供路面結構設計使用.
2.瀝青路面的彎沉以路表濕度20℃時為準,在其他溫度測試時,對厚度大于5cm的瀝青路面,彎沉值應予溫度修正.
二彎沉儀,試驗原理
利用杠桿原理制成的杠桿式彎沉儀測定輪隙彎沉.
三,彎沉儀儀具與材料
1.標準車:雙軸,后軸雙側4輪的載重車,其標準軸荷載,輪胎尺寸,輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應符合表1-1的要求.測試車可根據(jù)需要按公路等級選擇,高速公路,一級及二級公路應采用后軸100kN的BZZ-100標準車;其他等級公路可采用后軸60kN的BZZ-60標準車.
2.路面彎沉儀:由貝克曼梁,百分表及表架組成.貝克曼梁由合金鋁制成,上有水準泡,其前臂（接觸路面）與反臂（裝百分表）長度比為2:1.彎沉儀長度有兩種:一種長3.6m,前后臂分別為2.4m和1.2m;另一種加長的彎沉儀長5.4m,前后臂分別為3.6m和1.8m.當在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時,宜采用長度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀,并采用BZZ-100標準車.彎沉采用百分表量得,也可用自動記錄裝置進行測量.
3.接觸式路表溫度計:端部為平頭,分度不大于1℃.
4.其它:皮尺,口哨,白油漆或粉筆,指揮旗等.
測定彎沉用的標準車參數(shù) 表1-1
彎沉儀標 準 軸 載 等 級
BZZ-100
BZZ-60
后軸標準軸載P （kN）
100±1
60±1
一側雙輪荷載 （kN）
50±0.5
30±0.5
輪胎充氣壓力 （MPa）
0.70±0.05
0.50±0.05
單輪傳壓面當量圓直徑 （cm）
21.30±0.5
19.50±0.5
輪隙寬度
應滿足能自由插入彎沉儀測頭的測試要求
四彎沉儀,試驗方法
1.準備工作
（1）檢查并保持測定用標準車的車況及剎車性能良好,輪胎內胎符合規(guī)定充氣壓力.
（2）向汽車車槽中裝載（鐵塊或集料）,并用地磅稱量后軸總質量,符合要求的軸重規(guī)定.汽車行駛及測定過程中,軸載不得變化.
（3）測定輪胎接地面積:在平整光滑的硬質路面上用千斤頂將汽車后軸頂起,在輪胎下方鋪一張新的復寫紙,輕輕落下千斤頂,即在方格紙印上輪胎印痕,用求積儀或數(shù)方格的方法測算輪胎接地面積,準確至0.1cm2.
（4）檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況.
（5）當在瀝青路面上測定時,用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度（一天中氣溫不斷變化,應隨時測定）,并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫（日zui高氣溫與zui低氣溫的平均值）.
（6）記錄瀝青路面修建或改建時材料,結構,厚度,施工及養(yǎng)護等情況.
2.測試步驟
（1）在測試路段布置測點,其距離隨測試需要而定.測點應在路面行車車道的輪跡帶上,并用白油漆或粉筆畫上標記.
（2）將試驗車后輪輪隙對準測點后約3～5cm處的位置上.
（3）將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處,與汽車方向一致,梁臂不得碰到輪胎,彎沉儀測頭置于測點上（輪隙中心前方3～5cm處）,并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上.百分表調零,用手指輕輕叩打彎沉儀,檢查百分表是否穩(wěn)定回零.
彎沉儀可以是單側測定,也可以是雙側同時測定.
（4）測定者吹哨發(fā)令指揮汽車緩緩前進,百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉動.當表針轉動到zui大值時,迅速讀取初讀數(shù)L1.汽車仍在繼續(xù)前進,表針反向回轉,待汽車駛出彎沉影響半徑（約3m以上）后,吹口哨或揮動指揮紅旗,汽車停止.待表針回轉穩(wěn)定后,再次讀取終讀數(shù)L2.汽車前進的速度宜為5km/h左右.
3彎沉儀.彎沉儀的支點變形修正
（1）當采用長度為3.6m的彎沉儀對半剛性基層瀝青路面,水泥混凝土路面等進行彎沉測定時,有可能引起彎沉儀支座處變形,因此測定時應檢驗支點有無變形,此時應用另一臺檢驗用的彎沉儀安裝在測定用彎沉儀的后方,其測點架于測定用彎沉儀的支點旁.當汽車開出時,同時測定兩臺彎沉儀的彎沉讀數(shù),如檢驗用彎沉儀百分表有讀數(shù),即應該記錄并進行支點變形修正.當在同一結構層上測定時,可在不同位置測定5次,求取平均值,以后每次測定時以此作為修正值.支點變形修正的原理如圖1-1所示.
（2）當采用長度為5.4m的彎沉儀測定時,可不進行支點變形修正.
圖1—1 彎沉儀支點變形修正原理
五,彎沉儀結果計算及溫度修正
1.路面測點的回彈彎沉值依下式計算:
LT=（L1-L2）×2
式中 LT——在路面溫度T時的回彈彎沉值（0.01mm）;
L1——車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的zui大讀數(shù)（0.01mm）;
L2——汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的終讀數(shù)（0.01mm）.
2.當需要進行彎沉儀支點變形修正時,路面測點的回彈彎沉值按下式計算:
LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6
式中 L1——車輪中心臨近彎沉儀測頭時測定用彎沉儀的zui大讀數(shù)（0.01mm）;
L2——汽車駛出彎沉影響半徑后測定用彎沉儀的zui終讀數(shù)（0.01mm）;
L3——車輪中心臨近彎沉儀測頭時檢驗用彎沉儀的zui大讀數(shù)（0.01mm）;
L4——汽車駛出彎沉影響半徑后檢驗用彎沉儀的終讀數(shù)（0.01mm）.
注:此式適用于測定用彎沉儀支座處有變形,但百分表架處路面已無變形的情況.
3.瀝青面層厚度大于5cm的瀝青路面,回彈彎沉值應進行溫度修正,溫度修正及回彈彎沉的計算宜按下列彎沉儀步驟進行.
（1）測定時的瀝青層平均溫度按下式計算:
T=（T25+Tm+Te）/3
式中 T——測定時瀝青層平均溫度（℃）;
T25——根據(jù)T0由圖1-2決定的路表下25mm處的溫度（℃）;
Tm——根據(jù)T0由圖1-2決定的瀝青層中間深度的溫度（℃）;
Te——根據(jù)T0由圖1-2決定的瀝青層底面處的溫度（℃）.
圖1-2中T0為測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和（℃）,日平均氣溫為日zui高氣溫與彎沉儀zui低氣溫的平均值.
（2）采用不同基層的瀝青路面變沉值的溫度修正系數(shù)K,根據(jù)瀝青層平均溫度T及瀝青層厚度,分別由圖1-3及圖1-4求取.
（3）彎沉儀瀝青路面回彈彎沉按下式計算:
L20=LT×K
式中 K——溫度修正系數(shù);
圖1—3 路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于粒料基層及瀝青穩(wěn)定基層
圖1—4 路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于無機結合料穩(wěn)定的半剛性基層）
L20——換算為20℃的瀝青路面回彈彎沉值（0.01mm）;
LT——測定時瀝青面層內平均溫度為T時的回彈彎沉值（0.01mm）.
4彎沉儀.按下式計算每一個評定路段的代表彎沉:
Lr=L+ZaS
式中 Lr——一個評定路段的代表彎沉（0.1mm）;
L——一個評定路段內經各項修正后的各測點彎沉的平均值（0.01mm）;
S——一個評定路段內經各項修正后的全部測點彎沉的標準差（0.01mm）;
Za——與保證率有關的系數(shù),采用下列數(shù)值:
高速公路,一級公路 Za=2.0
二級公路 Za=1.645
二級以下公路 Za=1.5
六彎沉儀,報告
報告應包括下列內容:
1.彎沉測定表,支點變形修正值,測試時的路面溫度及溫度修正值.
2.每一個評定路段的各測點彎沉的平均值,標準差及代表彎沉.
