弯沉检测-贝克曼梁法

1、弯沉检测贝克曼梁法,王 军 2008.3,前 言,辛苦啦,辛苦啦！,弯沉检测指标很重要,对公路工程质量鉴定而言，弯沉检测指标是否决性指标，是反映路基或路面承载能力的重要指标。如果不合格，工程决不能通过质量鉴定。同时反映工程质量存在实质性问题。,弯沉检测工作很辛苦,无论采取何种方法进行弯沉检测，工作强度均很重，尤其是贝克曼梁法。工程有多长，人在路上就得走多远。,弯沉检测影响因素多,获得一个标准弯沉检测结果，涉及到的因素很多，车型、轴载、轮压、结构、气候、人员素质、现场管理等。,弯沉检测工作人员多,一台检测车的参检人员就达十几人，相当于检测总人数的一半。,弯沉检测时间长,弯沉检测按每公里80-10

2、0点计算，行进速度为单幅每小时3公里，每天每台车检测单幅平均20公里左右。,阐述内容,一、概述 概念、测试方法 二、贝克曼梁法弯沉检测 使用范围、仪器与材料、检测准备 工作、检测步骤、修正系数、结果评定,一、概述,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。 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。 回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中（设计回弹弯沉）；用于施工控制及施工验收中（竣工验收弯沉值）；同时还用在旧路补强设计中，

3、是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。 回弹弯沉值在我站主要用于公路工程的竣(交)工程项目的质量鉴定工作。,（一）弯沉值的几个概念,1、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积当量轴次、公路等级、路面和基层类型而确定的路面弯沉设计值。 3、竣工验收弯沉值 是检验路面是否达到设计要求的指标之一。 当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值； 当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算

4、所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。,（二）弯沉值的测试方法,弯沉值的测试方法很多，目前用的最多的是贝克曼梁法，在我国已有成熟的经验。现在用的比较普遍的还有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明的落锤式弯沉仪（FWD，我站已引进并使用） 几种弯沉测试方式比较 1、贝克曼梁法: 是传统方法，速度慢，静态测试，比较成熟，目前属于标准方法。 2、自动弯沉仪法 : 是利用贝克曼梁原理快速连续，属于静态测试范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼梁进行标定换算。 3、落锤式弯沉仪法: 是利用重锤自由落下的瞬间产生的瞬间产生的冲击荷载测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的

5、回弹弯沉模量，快速连续，使用时应用贝克曼梁法进行标定换算。,二、贝克曼梁法弯沉检测,（一）适用范围 1、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、测定路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工、竣工验收使用。 3、测定的路面回弹弯沉值可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。,（二）仪具与材料、测试车： 高速、一、二级公路采用后轴100KN的BZZ-100； 其它等级公路也可采用后轴60KN的BZZ-60。,相关数据参数,、弯沉仪：由贝克曼梁、百分表、表架组成。 贝克曼梁由铝合金制成（筑铝或铝板材两种）,前后臂长度比例为2：1，前臂接触地面 3.6m贝

6、克曼梁（2.4+1.2） 5.4m贝克曼梁(3.6+1.8),当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面测定时，宜采用5.4m贝克曼梁弯沉仪，并采用BZZ-100标准车，也可用自动记录装置进行测量。,3、接触式路面温度仪：端头为平头，分度不大于10C 。 4、统一的检测记录表格和记录笔;也可用自动记录装置进 行测量。 5、具有数理统计功能的计算器,（三）检测准备工作,1、百分表灵敏、安放稳定： ）日常检测出发前，可提拉百分表测试传感轴，检查量程范围内是否灵敏（必需配带两块以上百分表）； ）读数前轻叩弯沉仪，检查百分表是否稳定归零（检查灵敏性和尤其是充分接触程度）。,2、弯沉车配重：,、装配铁块：

7、常年从事检测的单位也可加工预制。 便于装载、便于运输，不受雨天气候影响。 、装载集料： 材料便宜、灵活，可随地取材。 受雨天气候影响大。 检测前对配重弯沉车的后轴总质量采用地中衡进行称量，调整重量，以达到轴重要求。 注意保证左右两侧重量均衡；注意连续检测预雨时对弯沉车集料进行苫盖，没有及时苫盖的，雨后应对重量进行复检。,3、轮胎接地面积,在平整光滑的硬质地面上用千斤顶将汽车后轴顶起，方格复写纸，轻落千斤顶，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0.1m2 新胎、旧胎胎纹变化不大，影响不大； 不同种类、型号轮胎的胎纹差别相对较大，影响较大。,4、轮压测定,每次检

8、测前均应用压力表对轮压进行测定并调整，否则轮胎接地面积会有很大变。,、检测人员,一台弯沉车的检测人员配备：,（四）检测步骤,、在检测位置停稳弯沉车,、按规定放好贝克曼梁；,弯沉仪测头放置后轴轮隙中间、轴线前3-5CM处；梁臂不得碰到轮胎。,、放稳支架、调整百分表,、启动车辆,行走速度：汽车前进的速度为5km/h，起车必须平稳，否则干扰较大。 读数时间：行驶距离超过影响半径。,、读取数值、记录,表针反走经过的距离,（五）修正系数,、配重及当量直径修正： 有时开始检测路段没有地中衡，弯沉车又是监理或业主经常反复使用的检测车辆，可在经过有地中衡的地方进行称重，如果重量偏差超过容许范围或当量直径不符合

9、规定则可按以下公式修正计算。 LR/LRi=(P/Pi)0.86 =d1.5/di1.5,、温度修正（2020C ）,沥青面层厚度大于5CM且路面温度超过（202）0C范围时，回弹弯沉值应进行温度修正，温度修正有两种方法。 1）查图法 2）经验计算法,1）查图法T=（T25+Tm+Te）3 测定时沥青层平均温度T0 =(地表平均温度（随时多次测试） +前5天日平均温度) T25、Tm、Te根据T0 值在图表中查得,5天前的平均气温，可通过气象台、当地报纸查询。 检测时气温和路表温度（随时多次测试）,5天前的平均气温，可通过气象台、当地报纸查询。 检测时气温和路表温度（随时多次测试）,5天前的平

10、均气温，可通过气象台、当地报纸查询。 检测时气温和路表温度（随时多次测试）,5天前的平均气温，可通过气象台、当地报纸查询。,0 10 20 0c 30 40 50,换算成20度时的回弹弯沉公式 L20=t+k,2）经验计算法,求测定时沥青平均温度T T=a+bT0 a= -2.65+0.52h b=0.62-0.008h T0 -(l表平均温度+前5天日平均温度) H -沥青面层厚度 当T20时： K=E（1/T-1/20）h 当T20时：K=E0.002h(20-T) 换算成20度时的回弹弯沉公式 L20=lt+k,、弯沉仪的支点变形修正,当采用长度为3.6米的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水

11、泥混凝土路面进行弯沉检测时，有可能引起弯沉仪支座处变形，因此检测时应检验支点有无变形。此时用另一台弯沉仪放置检测用的弯沉仪之后，其测头放置于检测用弯沉仪的支点旁。车辆开出后，同时测弯沉定读，当检验弯沉仪有读数时，应该记录并进行支点变形修正。取同一结构层不同位置的5次读数，求平均值（10个数值平均），作为以后检测的修正值。 修正后的公式为： LT =(L1-L2)2+(L3-L4)6 (5次读数的平均值) 此公式适用于测定用弯沉仪支点处有变化，但百分表支架处路面已无变形的情况。,检验弯沉读数 L3、L4,、季节修正根据不同季节、不同自然区划位置和结构类型、路基干湿进行查表,春融45.15 干季5.157.15 910 雨季7.159.30 冻前11月,E。值得的获得： 核查设计文件（路面结构类型），摘取E。值， 并逐段计算设计弯沉值，以备计算使用（有的施工单位或工程项目采用一个E。值；有的施工、监理单位提供的E。值不准确，有的段落划分不准确）。,修正后的计算公式,Lr=L+ Za s =L2（季节温度支点轴重轮胎）系数+ Zas,Za与保证率有关的系数，当设计弯沉值按公路沥青路面设计规范（JTJ014-97）确定时，采用表以下规定：,结