路基路面强度指标检测二

第八章路基路面强度指标检测第一节路基路面回弹弯沉测试一、概述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。（一）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。。（二）弯沉值的测试方法弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝克曼梁法，自动弯沉仪，落锤式弯沉仪（FWD）等。二、贝克曼梁法(1)试验目的: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。（一）仪具与材料（1）测试车：双轴：后轴双侧4轮的载重车，其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；其他等级公路也可采用后轴60kN的BZZ-60。（2）路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成，贝克曼梁由铝合金制成，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。（3）接触式路面温度计：端部为平头，分度不大于1℃。（4）其它：皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等二、试验方法与步骤1、试验前准备工作（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），并用地中衡称量后轴总质量，符合要求的轴重规定，汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化。（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、精确至0.1cm2。（4）检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。（5）当在浙青路面上测定时，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）。（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轮迹带上，并用白油漆或粉笔划标记。（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3~5m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（3m以上）后，吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。3．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的弯沉仪的后方，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，可在不同的位置测定5次，求平均值，以后每次测定时以此作为修正值。（2）当采用长5．4m的弯沉仪测定时，可不进行支点变形修正。（三）结果计算及温度修正1、计算测点的回弹弯沉值：LT=（L1-L2）/22、进行弯沉仪支点变形修正时，计算路面测点的回弹弯沉值。3、沥青面层厚度大于5cm且路面温度超过（20土2）℃范围时，回弹弯沉值应进行温度修正，温度修正有两种方法。4、结果评定（1）计算平均值和标准差时，应将超出平均值±（2～3）s的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值过大的点，应找出其周围界限，进行局部处理。用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计不能采用左右两点的平均值。（3）弯沉代表值不大于设计要求的弯沉值时得满分；大于时得零分。若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。三、自动弯沉仪利用贝克曼梁测定路面回弹弯沉值操作简便，应用广泛，但测试结果受人为因素的影响较大，测速慢。自动弯沉仪是测定路面弯沉值的高效自动化设备，可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收及路面养护管理。（一）主要设备自动弯沉仪测定车：洛克鲁瓦型，由测试汽车、测量机构、数据采集处理系统三部分组成。测量机构安装在测试车底盘下面。自动弯沉仪测定车的主要技术参数如下：测试车轴距：6.75m测臂长度：1.75-2.40m后轴荷载：100kN测定轮对路面的压强：0.7MPa最小测试步距：4-10m测试精度：0.01mm测试速度：1.5-8.0km/h（二）使用技术要点（1）长距离移动时，应根据路况把一些对通过能力影响大的组件部件拆下来，待移动到测量工地时，再进行安装调试。（2）操作计算机，按要求输入有关信息。（3）应进行自动弯沉仪的标定。（4）自动弯沉仪所采集数据以文本方式存储于计算机中。输入有关信息和参数后，可显示出左右双侧的弯沉峰值柱状图及峰值、距离和温度等；计算出平均值、标准差和代表弯沉值；显示弯沉盆图形并计算出曲率半径。

（二）使用技术要点应当注意，自动弯沉仪测定的是总弯沉，因而与贝克曼梁测定的回弹弯沉有所不同。可通过自动弯沉仪总弯沉与贝克曼梁回弹弯沉对比试验，得到两者相关关系式，换算为回弹弯沉，用于路基、路面强度评定。四、落锤式弯沉仪贝克曼梁法测出的回弹弯沉是静态弯沉。自动弯沉仪检测弯沉也接近静态弯沉。为了模拟汽车快速行驶的实际情况，不少国家开发了动态弯沉的测试设备。落锤式弯沉仪FallingWeightDeflectometer（简称FWD）模拟行车作用的冲击荷载下的弯沉量测，计算机自动采集数据，速度快，精度高。落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度无损检测设备之一。1．主要设备落锤式弯沉仪分为拖车式和内置式。拖车式便于维修与存放，而内置式则较小巧、灵便。拖车式内置式1．主要勉设备（1）惕荷载发虚生装置润：包括狠落锤和起直径3梯00m串m的4概分式扇嫂形承载判板。（2）弯慰沉检测装笔置：由5功-7个高馋精度传感醋器组成。（3）运鸭算及控制盗装置。（4）牵浩引装置：加牵引FW遣D并安装谁运算及控踏制装置等封的车辆。2．工蹲作原理将测定担车开到拍测定地抱点，通牌过计算邮机控制匪下的液逆压系统贪，启动眼落锤装木置，使策一定质技量的落肿锤从一羊定高度扔自由落妙下，冲尝击力作馋用于承择载板上折并传递背到路面座，导致肾路面产悄生弯沉册，分布兰于距测君点不同踏距离的判传感器诱检测结催构层表狠面的变氏形，记棒录系统淋将信号球输入计反算机，求得到路消面测点泉弯沉及聪弯沉盆苍。第二节脉路基杜路面回彼弹模量朽检测测定回弹砍模量的方科法，目前江国内常用参的主要有终：承载板延法、贝克祖曼梁法和读其他间接赶测试方法从（如贯入章仪测定法侦和CBR彼测定法）的。一、贝兄克曼梁业法本方法适魔用于在土踏基、厚度差不小于1写m的粒料驰整层表面胞；也适用绩于在旧路桃表面测定落路基路面胆的综合回喇弹模量。1、试糟验方法租与步骤1）准迎备工作（1）忠选择洁刮净路基三表面、文路面表怒面作为呆测点，船作好标扩记并编炒号。（2）榴无结合秤料粒料据基层的恶整层试夜验段应红符合要母求。2）测景试步骤按前述方销法选择适狱当的标准梨车，实测泡各测点处怖的路面回听弹弯沉值艳Li。若如在旧沥裳青面层上挖测定时，秀应读取温航度，并按愧规定的方邻法进行测较定弯沉帮值的温度挎修正，得棒到标准温懂度20℃分时的弯沉过值。2、计算（1）计故算全部测肥定值的算谢术平均值过、单次测系量的标准朋差S和自友然误差0踩.675矿S。2、计乐算（2）计弹算各测点乔的测定值胖与算术平民均值的偏量差值di船，并计杰算较大的凉偏差与自盯然误差之廉比di骗/r0。当某松个测点象观测值事di许/r0的值大于倍P139傅表8-6荒的d／r犬极限值时谜则应舍弃推该测点，愉然后重新逝计算所余阴各测点的玻算术平均梳值及标准甚差。2、计算（3）司计算代孟表弯沉沸值。（4）工计算土资基、整惧层材料起的回弹辅模量（签E1）赌或旧路强的综合激回弹模赵量。3．报刺告报告应包妖括弯沉测壶定表、计始算的代表谈弯沉、采则用的泊松浪比及计算帮得到的材子料回弹模荐量等，对欺沥青路面代应报告测烫试时的路兔面温度。二、承膏载板法（1）补本方法却适用于抛在现场却土基表改面，通厦过承载纲板对土奖基逐级绢加载、耗卸载的互方法，惠测出每凉级荷载尾下相应屋的土基躲回弹变污形值，辰经过计钥算求得腾土基回佳弹模量咐。（2）忠本方法肤测定的竭土基回绢弹模量棋可作为睛路面设恰计参数施使用。2．仪染具与材总料（1）加冠载设施:毫后轴重不版小于60雕kN的载抢重汽车一秀辆。在汽龟车大梁的棋后轴之后躲约80c姐m处，附轿设加劲小巩梁一根作遭反力架。理汽车轮胎龄充气压力文为0．5丹0MPa味。（2）亩现场测在试装置归，由千角斤顶、梳测力计敲（测力能环或压半力表）勒及球座摄组成。（3）刚尽性承载板销一块2．仪具绍与材料（4）长路面弯们沉仪两疗台（5）及液压千奶斤顶一惩台，8扇0～1汁00K斑N，其例量程不鹿小于土泰基强度窜，测定漂精度不盏小于测葱力计量躲程的1金／10紧0。3．试果验前准银备工作（1）根海据需要选指择有代表阿性的测点结，测点应足位于水平跃的路基上骄，土质均雄匀，不含习杂物；（2）仔纤细平整土填基表面，流撒干燥洁更净的细砂跳填平土基先凹处，砂和子不可覆盏盖全部土梳基表面避搜免形成一厚层。（3）安欺置承载板盆，并用水协平尺进行明校正，使歉承载板置岭水平状态饰。3．试拍验前准横备工作（4）将胆试验车置立于测点上漆，在加劲薄小梁中部械悬挂垂球价测试，使毯之恰好对浓准承载板返中心，然她后收起垂像球。（5）现白场测试装限置安装（6）宪安放弯暑沉仪，侮将两台酱弯沉仪厕的测头投分别置那于承载库板立柱美的支座耳上，百辉分表对桶零或其梅他合适驼初始位惹置。4．测常试步骤（1）牢用千斤饭顶加载血，注视散测力环修或压力淋表，至隔预压0臂.05枯MPa絮、稳压阵1mi杀n，使阀承载板蓝与土基额紧密接舍触，同察时检查片百分表竖的工作彼情况是耽否正常浴，然后敞放松千碧斤顶油哪门卸载株，稳压村1mi料n，将偏指针对肠零或记蕉录初始麻读数。4．测试呜步骤（2）爪测定土按基的压聚力一变剂形曲线毅。采用盗逐级加刻载卸载攀法，荷堆载小于呆0．1啄MPa非时，每氏级增加读0．0翅2MP父a，以哗后每级异增加0抖.04时MPa删左右。低加载数候值可适捕当调整晶为整数奔。每次加载块至预定荷当载后，稳男定1mi越n，立即偷读记两台面弯沉仪百册分表数值差，然后轻轨轻放开千顺斤顶油门馆卸载至0批，待卸载眨稳定1m眉in后，匠再次读数辩，每次卸糕载后百分厅表不再对拣零。当两台阀弯沉仪静百分表喘读数之谦差小于拐平均值忘的30秒％时，坏取平均绵值。如递超过3江0％，洗则应重见测，当浩回弹变宅形值超似过1m急m时,社即可停档止加载填。4．测带试步骤（3）各磨级荷载的趴回弹变形百和总变形罩，按以下刃方法计算超：回弹变形慢L=（加仙载后读数爱平均值-傅卸载后读扒数平均值畅）×弯沉车仪杠杆比总变形L富'=苹（加载后网读数平均奋值-加载守初始前读坛数平均值户）×弯沉默仪杠杆比4．测试顿步骤（4）测聚定汽车总丸影响量α。最后一袖次加载卸崇载循环结巧束后，取哗走千斤顶揭，重新读馒取百分表疼初读数,剑然后将汽哀车开出1烈0m以外符，读取终贷值数，两食只百分表粘的初、终巡寿读数差之置平均值乘乎弯沉仪杠屯杆比即为偿总影响量α。4．测毅试步骤（5）在胁试验点下休取样测定过材料含水脂量。取样挖数量如下赖：最大粒径叹不大于5辉mm，试森样数量约匙120g逆；最大粒径荡不大于2蛇5mm，呢试样数量从约250夏g;最大粒遭径不大器于40塞mm，吃试样数趟量约5德00g盟。（6）冠在紧靠滴试验点站旁边的摊适当位待置，用类灌砂法堵或环刀勉法或其非他方法犁测定土观基的密铅度。5.计算（1）各域级压力的租回弹变形腹加上该级虽的影响量佩后，则为倡计算回弹钞变形值。纺表8-7袖是以后轴贵重60K摇N的标准戴车为测试要车的各级初荷载影响领量的计算建值。当使结用其它类拢型测试车值时，计算占各级压力裹下的影响减量αi。（2）脖将各级亚计算回仪弹变形粘值点绘叙于标准苦计算纸嘱上，排祥除显著森偏离的筹异常点撕并绘出留顺滑的或P一L扛曲线，盟如曲线把起始部姐分出现快反弯，浓应修正徒原点。5.计磨算（3）昨计算相醒应于各圆级荷载送下的土雨基回弹简模量值候。（4）取史结束试验蹦前的各回辆弹变形值暴按线形回朱归方法计渐算土基回杆弹模量E期0值。6．报丢告1）本实效验采用的膀标准记录皆格式。2）试验涝报告应记巨录下列结与果：（1）漂试验时盛所采用偷的汽车它；（2）近脏期天气情搬况；（3）试价验时土基央的含水量旧；（4）暂土基密晕度和压毒实度；（5）相破应于各级仰荷载下的怒土基回弹川模量值；（6）吨土基回忠弹模量京值。第三节硬CBR豆值试验技补术CBR又痒称加州承忧载比，用于评定改路基土和谣路面材料博的强度指健标。一、屋CBR值由室内试验各技术1．主炮要仪器休设备（1）教圆孔筛队：孔径层38m揭m、2买5mm存、20释mm、拾及5m浊m筛各遥1个。（2）蓬重型标溜准击实比仪器设忆备：试刮筒、夯奥锤等。（3）贯裕入杆：端淡面直径5丽0mm、塔长l00污mm金属阶柱（4）弹路面材活料强度凶或其它盒载荷装伸置：能矩量不小吼于50翅kN。（5）百职分表、测幸力环、荷床载板等。2．试验完原理试验时，按路基叉施工时周的最佳温含水量起及压实向度要求融在试筒织内制备妇试件；为了模耍拟材料那在使用岛过程中川的最不利状格态，加载惹前饱水4套昼夜；在浸纽奉水过程很中及贯你入试验嘴时，在挽试件顶种面施加荷载滤板以模拟使路面结构毒对土基的呼附加应力；贯入试风验中，材料的琴承载能跌力越高吓，对其思压入一至定深度参所需施朋加的荷赠载越大竿。CB余R值，斯就是试偶料贯入遥量达到多2.5冠mm或赞5mm庄时的单刻位压力仅与标准搂碎石压系入相同注贯入量芹时标准丑荷载强彻度（7铸MPa托或10拥.5M烤Pa）预的比值升，用百泄分数表玻示。3．试临验技术罚要求（1）榜试验采弃用风干挽试料，顶按四分良法备料渡。（2）镜做击实输试验，求试料益的最大量干密度园和最佳齐含水量特。（3）按晨最佳含水套量制备试枝件。（4）柿试件泡沾水4昼层夜。（5）事加荷使鹊贯入杆坑以1-矿1.2扁5mm煤／mi纽奉n的速渔度压入轰试件，增记录不课同贯入谦量及相女应荷载碰。总贯入量借应超过7升mm。3．试验系技术要求（6）搂绘制单睁位压力页P与贯张入量L持关系曲掀线，必纯要时进夜行原点崇修正。（7）浪从P-业L曲线薄上读取顷贯入量倍分别为三2.5典mm和薪5mm裙所对应幸的单位惑压力（晚MPa赞）。一般采担用CB盖R2.莫5,如CBR屋5>C眯BR2再.5，则试滔验要重屋做。如肉果结果纷仍然如迅此，则讯采用C剩BR5披。二、土基日现场CB搅R值测试闹方法1．主要删仪器（1）针荷载装持置：设尊有加劲山横梁的踏载重汽傍车，后材轴重不招小于6伤0kN林。（2）晒现场测提试装置苍：由千都斤顶、靠测力计石、球座匠、贯入倒杆、荷餐载板及罩百分表技等组成底。2．测试订原理在公路路孝基施工现左场，用载婶重汽车作罚为反力架纵，通过千两斤顶连续深加载，使韵贯入杆匀跪速压入土借基。为了鸟模拟路面遣结构对土千基的附加咳应力，在跪贯入杆位坏置安放荷葬载板。路基强度聋越高，贯达入量为2执.5mm咐或5.0毯mm时的手荷载越大炮，即CB袜R值越大爱。3．测试产技术要点（1）煤将测点遣约直径购30c否m范围谱的表面寨找平。（2）葱安装现跳场测试挑装置，卖使贯入面杆与土挨基表面榜紧密接膊触。（3）收起动千两斤顶，砌使贯入音杆以l贯mm／结min骄的速度纠压入土昨基，记刑录不同亏贯入量磁及相应韵荷载。贯入量达妙7.5m委m或12粮.5mm坐时结束试卖验。（4）残卸载后债在测点朝取样，圆测定材训料含水共量。（5）柴在测点淡旁用灌裕砂法或兔环刀法乞等测定谅土基的淹密度。（6）绘盛制荷载压衔强—贯入兰量曲线，崇必要时进帽行原点修娘正3．测材试技术克要点应当注意光，公路现袍场条件下群测定的C踩BR值，漏因土基的厘含水量和偿压实度与赢室内试验魄条件不同正；也未经仅泡水，故茧与室内试便验CBR样值不一样屋。应通过试诵验，寻找设两者之间侮的关系，赖换算为室贤内试验C海BR值后靠，再用于际路基施工自强度检验殿或评定。三、落励球仪快授速测定吵土基现梨场CB辈R本方法适讨用细粒土佩路基施项工现场锯CBR踪蝶值的测饲定，试验她精度较朴高，方搏法可靠约，快速颂简便，胆能满足窗路基施胖工现场讲检验的岁要求。1．主宿要仪器（1）落洞球仪：包膜括底座、萍落球支架锈、导杆及肯落球、导棋杆卡口开或关、刻度汇标尺、仪免器平整水晚泡。10亮0mm内员径的底座巩套板。（2）权卡尺或铃钢板尺肾、刮刀础、水平校尺等。2．试键验原理一定质针量的球圈从一定末高度自蚀由下落湿到土基快表面，透陷入深顶度越小吧，表明宵路基强斗度越高努。根据众落球在好一定高亏度自由需下落陷外入上面火所做的坡功与室银内标准晶试验贯技入深度丽所做的色功相等三的原理，推导仍得出由胃落球陷傻痕直径蚀D值计刚算现场熄CBR吉值的公延式。3．试沿验技术社要点（1）夸将测点际土基表惨面刮平弊。（2）将桨落球仪置蛾于测点，穿使球体自局由落下，用卡尺量系落球陷痕才直径D值漂。（3）在计算现肿场CB访R值。3．试肉验技术史要点应当指叠出，落放球仪测狼定的现吩场CB汤R值，遮因土基侄的含水且量和压忘实度与挤室内C垄BR试任验标准潮条件不考同，也春未经泡郊水。同旱样，应扫通过对集比试验欣，建立遭落球仪焦CBR予值与室容内CB寒R值相腥关关系柳，换算退为室内才CBR响值后，射再用于堪评定路溜基强度汁。水泥弦稳工定土叔成诊型一、检测蓬仪器1、圆孔版筛：孔径冻40mm场、25m卸m、10景mm筛各毕一个。2、试模岭：细粒土（框最大粒径赖不超过1疾0mm）该:试模直冈径*高=唇50mm乡丰*50m淋m中粒土律（最大版粒径不剥超过2但5mm阻）:试从模直径察*高=组100拢mm*寒100设mm粗粒土醉（最大脆粒径不笋超过4洪0mm抢）:试到模直径罚*高=屋150晋mm*麻150梁mm3、脱模客器4、夯切锤和导醋管：击袄锤的底兴面积直知径50偷mm，尝总质量谱4.5壁kg，柴击锤在李导管内占的总形惹程为4润50m努m。5、反力扩架6、千叮斤顶7、养护献箱8、天虽平二、试粱件制备1、试料免准备将具有遣代表性悉的风干裂试料，栽（必要伶时可以旷在50总℃烘箱拼内烘干贼）用木芽槌和木顽碾捣碎战，但应则避免破抢碎粒料敌的原粒南径。将间土过筛繁并进行罗分类袜，如试疮料为殃粗粒土停，则除出去大于责40m垄m的颗惭粒备用确；如试割料为中壮粒土，贤则除去瓜大于2对5mm劝或20砍mm的血颗粒备么用；如把试料为迈细粒土椅，则除兽去大于庆10m协m的颗浊粒备用晨。二、试件杠制备2、用击业实试验确筛定无机结条合料混合最料的最佳蛛含水量和堤最大干密刑度。3、配置壮混合料。⑴对于无蹄机结合料态稳定细粒办土，至少争应该制备承6个试件疫，对于无愁机结合料戒稳定中粒难土和粗粒惹土，至少马分别应该润制备9个暂和13个捞试件。二、试件誓制备⑵称耐取一定中质量的灭风干土原并计算勿干土的分质窃量，测其数量以随试件箭大小而茄改变。烈对于级50m读m×算50m肯m的试迫件，一奥个试件射取土约导180愧~21怎