路面彎沉儀 路面彎沉儀 路面彎沉儀目的和適用范圍
1.1 本方法適用于測(cè)定各類路基路面的回彈彎沉,用以評(píng)定其整體承載能力,可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用。
1.2 瀝青路面的彎沉以路表溫度20℃時(shí)為準(zhǔn),在其他溫度測(cè)試時(shí),對(duì)厚度大于5cm的瀝青路面,彎沉值應(yīng)予溫度修正。
2、 引用標(biāo)準(zhǔn)
JTJ059-95《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》
3、 儀具與材料
路面彎沉儀 路面彎沉儀 路面彎沉儀本試驗(yàn)需要下列儀具與材料:
3.1 標(biāo)準(zhǔn)車(chē):雙軸、后軸雙側(cè)4輪的載重車(chē),其標(biāo)準(zhǔn)軸荷載、輪
胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應(yīng)符合表1的要求。測(cè)試車(chē)可根據(jù)需要按公路等級(jí)選擇,高速公路、一級(jí)公路及二級(jí)公路應(yīng)采用后軸10t的BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車(chē);其他等級(jí)公路可采用后軸6t的BZZ-60標(biāo)準(zhǔn)車(chē)。
測(cè)定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車(chē)參數(shù) 表 1
標(biāo)準(zhǔn)軸載等級(jí)
BZZ-100
BZZ-60
后軸標(biāo)準(zhǔn)軸載P (kN)
100±1
60±1
一側(cè)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(dāng)量圓直徑(cm)
21..30±0.5
19..50±0.5
輪隙寬度
應(yīng)滿足能自由插入彎沉儀測(cè)頭的測(cè)試要求
3.2: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(zhǔn)泡,其前臂(接觸路面)與后臂(裝百分表)長(zhǎng)度比為2∶1。彎沉儀長(zhǎng)度有兩種:一種長(zhǎng)3.6m,前后臂分別為2.4m和1.2m;另一種加長(zhǎng)的彎沉儀長(zhǎng)5.4m,前后臂分別為3.6m和1.8m.當(dāng)在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測(cè)定時(shí),宜采用長(zhǎng)度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀,并采用BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車(chē).彎沉采用百分表量得,也可用自動(dòng)記錄裝置進(jìn)行測(cè)量.
3.3 接觸式路表溫度計(jì):端頭為平頭,分度不大于1℃.
3.4 其他:皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等.
4、 試驗(yàn)方法
4.1 準(zhǔn)備工作
(1) 查并保持測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的車(chē)況及剎車(chē)性能良好,輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力.
(2) 汽車(chē)車(chē)槽中裝載(鐵塊或集料),并用地中衡或野外承重測(cè)試儀稱量后軸總質(zhì)量,符合要求的軸重規(guī)定,汽車(chē)行駛及測(cè)定過(guò)程中,軸重不得變化.
(3) 測(cè)定輪胎接地面積:在平整光滑的硬質(zhì)路面上用千斤頂將汽車(chē)后軸頂起,在輪胎下方鋪一張新的復(fù)寫(xiě)紙,輕輕落下千斤頂,即在方格紙上印上輪胎印痕,用求積儀或數(shù)方格的方法測(cè)算輪胎接地面積,準(zhǔn)確至0.1cm2。
(4) 查彎沉儀百分表測(cè)量靈敏情況。
(5) 在瀝青路面上測(cè)定時(shí),用路表溫度計(jì)測(cè)定試驗(yàn)時(shí)氣溫及路表溫度(一天中氣溫不斷變化,應(yīng)隨時(shí)測(cè)定),并通過(guò)氣象臺(tái)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(shí)材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護(hù)等情況。
4.2 路基路面回彈彎沉測(cè)試步驟
(1) 測(cè)試路段布置測(cè)點(diǎn),其距離隨測(cè)試需要而定。測(cè)點(diǎn)應(yīng)在路面行車(chē)車(chē)道的輪跡帶上,并用白油漆或粉筆劃上標(biāo)記
(2) 將試驗(yàn)車(chē)后輪輪隙對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)后約3—5cm處的位置上。
(3) 將彎沉儀插入汽車(chē)后輪之間的縫隙處,與汽車(chē)方向*,梁臂不得碰到輪胎,彎沉儀測(cè)頭置于測(cè)點(diǎn)上(輪隙中心前方3—5cm處),并安裝百分表于彎沉儀的測(cè)定桿上,百分表調(diào)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(cè)測(cè)定,也可以是雙側(cè)同時(shí)測(cè)定。
(4) 測(cè)定者吹哨發(fā)令指揮汽車(chē)緩緩前進(jìn),百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動(dòng)到zui大值時(shí),迅速讀取初讀數(shù)L1。汽車(chē)仍在繼續(xù)前進(jìn),表針?lè)聪蚧剞D(zhuǎn),待汽車(chē)駛出彎沉影響半徑(約3m以上)后,吹口哨或揮動(dòng)指揮紅旗,汽車(chē)停止。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后,再次讀取終讀數(shù)L2。汽車(chē)前進(jìn)的速度宜為5Km/h左右。
4.3 彎沉儀的支點(diǎn)變形修正
(1) 當(dāng)采用長(zhǎng)度為3.6m的彎沉儀對(duì)半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面等進(jìn)行彎沉測(cè)定時(shí),有可能引起彎沉儀支座處變形,因此測(cè)定時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)支點(diǎn)有無(wú)變形。此時(shí)應(yīng)用另一臺(tái)檢驗(yàn)用的彎沉儀安裝在測(cè)定用彎沉儀的后方,其測(cè)點(diǎn)架于測(cè)定用彎沉儀的支點(diǎn)旁。當(dāng)汽車(chē)開(kāi)出時(shí),同時(shí)測(cè)定兩臺(tái)彎沉儀的彎沉讀數(shù),如檢驗(yàn)用彎沉儀百分表有讀數(shù),即應(yīng)該記錄并進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。當(dāng)在同一結(jié)構(gòu)層上測(cè)定時(shí),可在不同位置測(cè)定5次,求取平均值,以后每次測(cè)定時(shí)以此作為修正值。支點(diǎn)變形修正的原理如圖1所示。
(2) 當(dāng)采用長(zhǎng)度為5.4m的彎沉儀測(cè)定時(shí),可不進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。
圖1彎沉儀支點(diǎn)變形修正原理
5、結(jié)果計(jì)算及溫度修正
5.1 路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值依式(1)計(jì)算:
LT=(L1-L2)×2 (1)
式中:LT——在路面溫度T時(shí)的回彈彎沉值(0.01mm);
L1——車(chē)輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)百分表的zui大讀數(shù)(0.01mm);
L2——汽車(chē)駛出彎沉影響半徑后百分表的zui終讀數(shù)(0.01mm)。
5.2 當(dāng)需要進(jìn)行彎沉儀支點(diǎn)變形修正時(shí),路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉
值按式(2)計(jì)算。
LT=(L1-L2)×2+(L3-L4)×6 (2)
式中:L1——車(chē)輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)測(cè)定用彎沉儀的zui大讀數(shù)(0.01mm);
L2——汽車(chē)駛出彎沉影響半徑后用彎沉儀的zui終讀數(shù)(0.01mm);
L3——車(chē)輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)檢驗(yàn)用彎沉儀的zui大讀數(shù)(0.01mm);
L4——汽車(chē)駛出彎沉影響半徑后檢驗(yàn)用彎沉儀的終讀數(shù)(0.01mm)。
注:此式適用于測(cè)定用彎沉儀支座處有變形,但百分表架處路面已無(wú)變形的情況。
5.3 瀝青面層厚度大于5cm的瀝青路面,回彈彎沉值應(yīng)進(jìn)行溫
度修正,溫度修正及回彈彎沉的計(jì)算宜按下列步驟進(jìn)行。
(1) 測(cè)定時(shí)的瀝青層平均溫度按式(3)計(jì)算:
T=(T25+Tm+Te)/ 3 (3)
式中:T——測(cè)定時(shí)瀝青層平均溫度(℃);
T25——根據(jù)T0由圖2決定的路表下25mm處的溫度(℃);
Tm——根據(jù)T0由圖2決定的瀝青層中間深度的溫度(℃);
Te——根據(jù)T0由圖2決定的瀝青層底面處的溫度(℃)。
圖2中T0為測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)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zui低氣溫的平均值。
圖(2) 瀝青層平均溫度的決定
注:線上的數(shù)字為從路表下的不同深度(mm)
(2) 采用不同基層的瀝青路面彎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(3)及圖(4)求取。圖(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)
(3) 瀝青路面回彈彎沉按式(4)計(jì)算:
圖(4)路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線(適用于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的半剛性基層)
L20 =LT × K (4)
式中:K——溫度修正系數(shù);
L20——換算為20℃的瀝青路面回彈彎沉值(0.01mm);
LT——測(cè)定時(shí)瀝青面層內(nèi)平均溫度為T(mén)時(shí)的回彈彎沉值(0.01mm)。
b) 按式(5)計(jì)算每一個(gè)評(píng)定路段的代表彎沉:
Lr=L+ZaS (5)
式中:Lr——一個(gè)評(píng)定路段的代表彎沉(0.01mm);
L——一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的各測(cè)點(diǎn)彎沉的平均值(0.01mm);
S——一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的全部測(cè)點(diǎn)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差(0.01mm);
Za——與保證率有關(guān)的系數(shù),采用下列數(shù)值:
高速公路、一級(jí)公路 Za=2.0
二級(jí)公路 Za=1.645
二級(jí)以下公路 Za=1.5
5、 報(bào)告
報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
(1) 彎沉測(cè)定表、支點(diǎn)變形修正值、測(cè)試時(shí)的路面溫度及溫度修正值。
(2) 每一個(gè)評(píng)定路段的各測(cè)點(diǎn)彎沉的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及代表彎沉
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