路基路面強度指標(biāo)檢測十一月收集整理

1、第八章 路基路面強度指標(biāo)檢測1第一節(jié)路基路面回彈彎沉測試一、概 述 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。通常所說的回彈彎沉值是指標(biāo)準(zhǔn)后軸載雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力。2（一）彎沉值的幾個概念1彎沉 彎沉是指在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，路基或路面表面輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形（總彎沉）或垂直回彈變形值（回彈彎沉），以001mm為單位。2設(shè)計彎沉值 根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)一個車道上預(yù)測通過的累計當(dāng)量軸次、公路等級。面層和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計值。3（二）彎沉值的測試方法 彎沉值的測試方法較多，目前用的最

2、多的是貝克曼梁法，自動彎沉儀，落錘式彎沉儀（FWD）等。4二、貝克曼梁法 (1)試驗?zāi)康?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，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用。 （2）瀝青路面的彎沉以標(biāo)準(zhǔn)溫度20時為準(zhǔn)，在其他溫度（超過20土2范圍）測試時，對厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應(yīng)予溫度修正。5（一）儀具與材料（1）測試車：雙軸：后軸雙側(cè)4輪的載重車，其測試車可根據(jù)需要按公路等級選擇，高速公路，一級及二級公路應(yīng)采用后軸100kN的BZZ-100；其他等級公路也可采用后軸60kN的BZZ-60。（2）路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成，貝克曼梁由鋁合金制成，上有水準(zhǔn)泡，其前臂

3、（接觸路面）與后臂（裝百分表）長度比為2:1。彎沉儀長度有兩種：一種長36m，前后臂分別為24m和12m；另一種加長的彎沉儀長54m，前后臂分別為36m和18m。（3）接觸式路面溫度計：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 6二、試驗方法與步驟1、試驗前準(zhǔn)備工作（1）檢查并保持測定用標(biāo)準(zhǔn)車的車況及剎車性能良好，輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力。（2）向汽車車槽中裝載（鐵塊或集料），并用地中衡稱量后軸總質(zhì)量，符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測定過程中，軸重不得變化。（3）測定輪胎接地面積；在平整光滑的硬質(zhì)路面上用千斤頂將汽車后軸頂起，在輪胎下方鋪一張新的復(fù)寫紙，輕輕落下

4、千斤頂，即在方格紙上印上輪胎印痕，用求積儀或數(shù)方格的方法測算輪胎接地面積、精確至0.1cm2 。（4）檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況。（5）當(dāng)在浙青路面上測定時，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(yīng)隨時測定），并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫（日最高氣溫與最低氣溫的平均值）。（6）記錄瀝青路面修建或改建時材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護等情況。72、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(yīng)在路面行車車道輪跡帶上，并用白油漆或粉筆劃標(biāo)記。（2）將試驗車后輪輪隙對準(zhǔn)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

5、碰到輪胎，彎沉儀測頭置于測點上（輪隙中心前方3 5m處），并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上，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)測定，也可以雙側(cè)同時測定。（4）測定者吹哨發(fā)令指揮汽車緩緩前進(jìn)，百分表隨路面變形的增加而持續(xù)向前轉(zhuǎn)動。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動到最大值時，迅速讀取初讀數(shù)L1 。汽車仍在繼續(xù)前進(jìn)，表針反向回轉(zhuǎn)：待汽車駛出彎沉影響半徑（3m以上）后，吹口哨或揮動紅旗指揮停車。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后讀取終讀數(shù) L2 。汽車前進(jìn)的速度宜為5km/h左右。83彎沉儀的支點變形修正（1）當(dāng)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(jìn)行彎沉測定時，有可能引起

6、彎沉儀支座處變形，因此測定時應(yīng)檢驗支點有無變形。此時應(yīng)用另一臺檢驗用的彎沉儀安裝在測定用的彎沉儀的后方，其測點架于測定用彎沉儀的支點旁。當(dāng)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(yīng)該記錄并進(jìn)行支點變形修正。當(dāng)在同一結(jié)構(gòu)層上測定時，可在不同的位置測定5次，求平均值，以后每次測定時以此作為修正值。（2）當(dāng)采用長54m的彎沉儀測定時，可不進(jìn)行支點變形修正。9 （三）結(jié)果計算及溫度修正1、計算測點的回彈彎沉值： LT=（L1-L2）/22、進(jìn)行彎沉儀支點變形修正時，計算路面測點的回彈彎沉值。3、瀝青面層厚度大于5cm且路面溫度超過（20土2）范圍時，回彈彎沉值應(yīng)進(jìn)行溫度

7、修正，溫度修正有兩種方法。104、結(jié)果評定（1）計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差時，應(yīng)將超出平均值（23）s的彎沉特異值舍棄。對舍棄的彎沉值過大的點，應(yīng)找出其周圍界限，進(jìn)行局部處理。用兩臺彎沉儀同時進(jìn)行左右輪彎沉值測定時，應(yīng)按兩個獨立測點計不能采用左右兩點的平均值。 （3）彎沉代表值不大于設(shè)計要求的彎沉值時得滿分；大于時得零分。 若在非不利季節(jié)測定時，應(yīng)考慮季節(jié)影響系數(shù)。11三、自動彎沉儀利用貝克曼梁測定路面回彈彎沉值操作簡便，應(yīng)用廣泛，但測試結(jié)果受人為因素的影響較大，測速慢。自動彎沉儀是測定路面彎沉值的高效自動化設(shè)備，可對路面進(jìn)行高密集點的強度測量，適用于路面施工質(zhì)量控制、驗收及路面養(yǎng)護管理。 12（一）

8、主要設(shè)備自動彎沉儀測定車：洛克魯瓦型，由測試汽車、測量機構(gòu)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)三部分組成。測量機構(gòu)安裝在測試車底盤下面。自動彎沉儀測定車的主要技術(shù)參數(shù)如下：測試車軸距： 6.75m測臂長度： 1.75-2.40m后軸荷載： 100kN測定輪對路面的壓強： 0.7MPa最小測試步距： 4-10m測試精度： 0.01mm測試速度： 1.5-8.0km/h131415（二）使用技術(shù)要點（1）長距離移動時，應(yīng)根據(jù)路況把一些對通過能力影響大的組件部件拆下來，待移動到測量工地時，再進(jìn)行安裝調(diào)試。（2）操作計算機，按要求輸入有關(guān)信息。（3）應(yīng)進(jìn)行自動彎沉儀的標(biāo)定。（4）自動彎沉儀所采集數(shù)據(jù)以文本方式存儲于計算

9、機中。輸入有關(guān)信息和參數(shù)后，可顯示出左右雙側(cè)的彎沉峰值柱狀圖及峰值、距離和溫度等；計算出平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和代表彎沉值；顯示彎沉盆圖形并計算出曲率半徑。 16（二）使用技術(shù)要點應(yīng)當(dāng)注意，自動彎沉儀測定的是總彎沉，因而與貝克曼梁測定的回彈彎沉有所不同。可通過自動彎沉儀總彎沉與貝克曼梁回彈彎沉對比試驗，得到兩者相關(guān)關(guān)系式，換算為回彈彎沉，用于路基、路面強度評定。17四、落錘式彎沉儀貝克曼梁法測出的回彈彎沉是靜態(tài)彎沉。自動彎沉儀檢測彎沉也接近靜態(tài)彎沉。為了模擬汽車快速行駛的實際情況，不少國家開發(fā)了動態(tài)彎沉的測試設(shè)備。落錘式彎沉儀Falling Weight Deflectometer（簡稱FWD）模擬行

10、車作用的沖擊荷載下的彎沉量測，計算機自動采集數(shù)據(jù)，速度快，精度高。落錘式彎沉儀是目前國際上最先進(jìn)的路面強度無損檢測設(shè)備之一。181主要設(shè)備落錘式彎沉儀分為拖車式和內(nèi)置式。拖車式便于維修與存放，而內(nèi)置式則較小巧、靈便。19拖車式20內(nèi)置式211主要設(shè)備（1）荷載發(fā)生裝置：包括落錘和直徑300mm的4分式扇形承載板。（2）彎沉檢測裝置：由5-7個高精度傳感器組成。（3）運算及控制裝置。（4）牽引裝置：牽引FWD并安裝運算及控制裝置等的車輛。22232工作原理將測定車開到測定地點，通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)，啟動落錘裝置，使一定質(zhì)量的落錘從一定高度自由落下，沖擊力作用于承載板上并傳遞到路面，導(dǎo)致路面

11、產(chǎn)生彎沉，分布于距測點不同距離的傳感器檢測結(jié)構(gòu)層表面的變形，記錄系統(tǒng)將信號輸入計算機，得到路面測點彎沉及彎沉盆。 24第二節(jié) 路基路面回彈模量檢測測定回彈模量的方法，目前國內(nèi)常用的主要有：承載板法、貝克曼梁法和其他間接測試方法（如貫入儀測定法和CBR測定法）。25一、貝克曼梁法本方法適用于在土基、厚度不小于1m的粒料整層表面；也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。261、試驗方法與步驟1）準(zhǔn)備工作 （1）選擇潔凈路基表面、路面表面作為測點，作好標(biāo)記并編號。（2）無結(jié)合料粒料基層的整層試驗段應(yīng)符合要求。272）測試步驟按前述方法選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)車，實測各測點處的路面回彈彎沉值Li 。如在舊

12、瀝青面層上測定時，應(yīng)讀取溫度，并按規(guī)定的方法進(jìn)行測 定彎沉值的溫度修正，得到標(biāo)準(zhǔn)溫度20時的彎沉值。282、計算（1）計算全部測定值的算術(shù)平均值、單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差S和自然誤差0.675S。292、計算（2）計算各測點的測定值與算術(shù)平均值的偏差值di ，并計算較大的偏差與自然誤差之比di /r 0 。當(dāng)某個測點觀測值di /r 0 的值大于P139表8-6的dr極限值時則應(yīng)舍棄該測點，然后重新計算所余各測點的算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)差。302、計算（3）計算代表彎沉值。（4）計算土基、整層材料的回彈模量（E1）或舊路的綜合回彈模量。 313報告報告應(yīng)包括彎沉測定表、計算的代表彎沉、采用的泊松比及計算得到

13、的材料回彈模量等，對瀝青路面應(yīng)報告測試時的路面溫度。 32 二、承載板法（1）本方法適用于在現(xiàn)場土基表面，通過承載板對土基逐級加載、卸載的方法，測出每級荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值，經(jīng)過計算求得土基回彈模量。（2）本方法測定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計參數(shù)使用。 332儀具與材料（1）加載設(shè)施:后軸重不小于60kN的載重汽車一輛。在汽車大梁的后軸之后約80cm處，附設(shè)加勁小梁一根作反力架。汽車輪胎充氣壓力為050MPa。（2）現(xiàn)場測試裝置，由千斤頂、測力計（測力環(huán)或壓力表）及球座組成。（3）剛性承載板一塊342儀具與材料（4）路面彎沉儀兩臺（5）液壓千斤頂一臺，80100KN，其量程不小于土基強

14、度，測定精度不小于測力計量程的1100。 35363試驗前準(zhǔn)備工作（1）根據(jù)需要選擇有代表性的測點，測點應(yīng)位于水平的路基上，土質(zhì)均勻，不含雜物；（2）仔細(xì)平整土基表面，撒干燥潔凈的細(xì)砂填平土基凹處，砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。（3）安置承載板，并用水平尺進(jìn)行校正，使承載板置水平狀態(tài)。373試驗前準(zhǔn)備工作（4）將試驗車置于測點上，在加勁小梁中部懸掛垂球測試，使之恰好對準(zhǔn)承載板中心，然后收起垂球。（5）現(xiàn)場測試裝置安裝（6）安放彎沉儀，將兩臺彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上，百分表對零或其他合適初始位置。384測試步驟（1）用千斤頂加載，注視測力環(huán)或壓力表，至預(yù)壓0.05MPa、穩(wěn)

15、壓1min，使承載板與土基緊密接觸，同時檢查百分表的工作情況是否正常，然后放松千斤頂油門卸載，穩(wěn)壓1min，將指針對零或記錄初始讀數(shù)。394測試步驟（2）測定土基的壓力一變形曲線。采用逐級加載卸載法，荷載小于01MPa時，每級增加002MPa，以后每級增加0.04MPa左右。加載數(shù)值可適當(dāng)調(diào)整為整數(shù)。 每次加載至預(yù)定荷載后，穩(wěn)定1min，立即讀記兩臺彎沉儀百分表數(shù)值，然后輕輕放開千斤頂油門卸載至0，待卸載穩(wěn)定1min后，再次讀數(shù)，每次卸載后百分表不再對零。 當(dāng)兩臺彎沉儀百分表讀數(shù)之差小于平均值的30時，取平均值。如超過30，則應(yīng)重測，當(dāng)回彈變形值超過1mm時,即可停止加載。 404測試步驟（3

16、）各級荷載的回彈變形和總變形，按以下方法計算： 回彈變形L=（加載后讀數(shù)平均值-卸載后讀數(shù)平均值）彎沉儀杠桿比 總變形L =（加載后讀數(shù)平均值-加載初始前讀數(shù)平均值）彎沉儀杠桿比 414測試步驟（4）測定汽車總影響量。最后一次加載卸載循環(huán)結(jié)束后，取走千斤頂，重新讀取百分表初讀數(shù),然后將汽車開出10m以外，讀取終值數(shù)，兩只百分表的初、終讀數(shù)差之平均值乘彎沉儀杠桿比即為總影響量 。 424測試步驟（5）在試驗點下取樣測定材料含水量。取樣數(shù)量如下：最大粒徑不大于5mm，試樣數(shù)量約120g；最大粒徑不大于25mm，試樣數(shù)量約250g;最大粒徑不大于40mm，試樣數(shù)量約500g。（6）在緊靠試驗點旁邊的

17、適當(dāng)位置，用灌砂法或環(huán)刀法或其他方法測定土基的密度。435.計算（1）各級壓力的回彈變形加上該級的影響量后，則為計算回彈變形值。表8-7是以后軸重60KN的標(biāo)準(zhǔn)車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當(dāng)使用其它類型測試車時，計算各級壓力下的影響量 i 。（2）將各級計算回彈變形值點繪于標(biāo)準(zhǔn)計算紙上，排除顯著偏離的異常點并繪出順滑的P一L曲線，如曲線起始部分出現(xiàn)反彎，應(yīng)修正原點。445.計算（3）計算相應(yīng)于各級荷載下的土基回彈模量值。（4）取結(jié)束試驗前的各回彈變形值按線形回歸方法計算土基回彈模量E0 值。456報告1）本實驗采用的標(biāo)準(zhǔn)記錄格式。2）試驗報告應(yīng)記錄下列結(jié)果：（1）試驗時所采用的汽車；（

18、2）近期天氣情況；（3）試驗時土基的含水量；（4）土基密度和壓實度；（5）相應(yīng)于各級荷載下的土基回彈模量值；（6）土基回彈模量值。46第三節(jié) CBR值試驗技術(shù)CBR又稱加州承載比，用于評定路基土和路面材料的強度指標(biāo)。47一、 CBR值室內(nèi)試驗技術(shù)1主要儀器設(shè)備（1）圓孔篩：孔徑38mm、25mm、20mm、及5mm篩各1個。（2）重型標(biāo)準(zhǔn)擊實儀器設(shè)備：試筒、夯錘等。（3）貫入桿：端面直徑50mm、長l00mm金屬柱（4）路面材料強度或其它載荷裝置：能量不小于50kN。（5）百分表、測力環(huán)、荷載板等。 48492試驗原理試驗時，按路基施工時的最佳含水量及壓實度要求在試筒內(nèi)制備試件；為了模擬材料在

19、使用過程中的最不利狀態(tài)，加載前飽水4晝夜；在浸水過程中及貫入試驗時，在試件頂面施加荷載板以模擬路面結(jié)構(gòu)對土基的附加應(yīng)力；50貫入試驗中，材料的承載能力越高，對其壓入一定深度所需施加的荷載越大。CBR值，就是試料貫入量達(dá)到2.5mm或5mm時的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時標(biāo)準(zhǔn)荷載強度（7MPa或10.5MPa）的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。513試驗技術(shù)要求（1）試驗采用風(fēng)干試料，按四分法備料。（2）做擊實試驗，求試料的最大干密度和最佳含水量。（3）按最佳含水量制備試件。（4）試件泡水4晝夜。（5）加荷使貫入桿以1-1.25mmmin的速度壓入試件，記錄不同貫入量及相應(yīng)荷載。總貫入量應(yīng)超過7mm。

20、523試驗技術(shù)要求（6）繪制單位壓力P與貫入量L關(guān)系曲線，必要時進(jìn)行原點修正。（7）從P-L曲線上讀取貫入量分別為2.5mm和5mm所對應(yīng)的單位壓力（MPa）。 一般采用CBR2.5,如CBR5CBR2.5，則試驗要重做。如果結(jié)果仍然如此，則采用CBR5。53二、土基現(xiàn)場CBR值測試方法1主要儀器（1）荷載裝置：設(shè)有加勁橫梁的載重汽車，后軸重不小于60kN。（2）現(xiàn)場測試裝置：由千斤頂、測力計、球座、貫入桿、荷載板及百分表等組成。 542測試原理 在公路路基施工現(xiàn)場，用載重汽車作為反力架，通過千斤頂連續(xù)加載，使貫入桿勻速壓入土基。為了模擬路面結(jié)構(gòu)對土基的附加應(yīng)力，在貫入桿位置安放荷載板。 路基

21、強度越高，貫入量為2.5mm或5.0mm時的荷載越大，即CBR值越大。 553測試技術(shù)要點（1）將測點約直徑30cm范圍的表面找平。（2）安裝現(xiàn)場測試裝置，使貫入桿與土基表面緊密接觸。（3）起動千斤頂，使貫入桿以lmmmin的速度壓入土基，記錄不同貫入量及相應(yīng)荷載。貫入量達(dá)7.5mm或12.5mm時結(jié)束試驗。（4）卸載后在測點取樣，測定材料含水量。（5）在測點旁用灌砂法或環(huán)刀法等測定土基的密度。（6）繪制荷載壓強貫入量曲線，必要時進(jìn)行原點修正563測試技術(shù)要點 應(yīng)當(dāng)注意，公路現(xiàn)場條件下測定的CBR值，因土基的含水量和壓實度與室內(nèi)試驗條件不同；也未經(jīng)泡水，故與室內(nèi)試驗CBR值不一樣。應(yīng)通過試驗，

22、尋找兩者之間的關(guān)系，換算為室內(nèi)試驗CBR值后，再用于路基施工強度檢驗或評定。57三、落球儀快速測定土基現(xiàn)場CBR本方法適用細(xì)粒土路基施工現(xiàn)場CBR值的測定，試驗精度較高，方法可靠，快速簡便，能滿足路基施工現(xiàn)場檢驗的要求。 581主要儀器（1）落球儀：包括底座、落球支架、導(dǎo)桿及落球、導(dǎo)桿卡口開關(guān)、刻度標(biāo)尺、儀器平整水泡。100mm內(nèi)徑的底座套板。（2）卡尺或鋼板尺、刮刀、水平尺等。592試驗原理一定質(zhì)量的球從一定高度自由下落到土基表面，陷入深度越小，表明路基強度越高。根據(jù)落球在一定高度自由下落陷入上面所做的功與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)試驗貫入深度所做的功相等的原理，推導(dǎo)得出由落球陷痕直徑D值計算現(xiàn)場CBR值的公

23、式。603試驗技術(shù)要點（1）將測點土基表面刮平。（2）將落球儀置于測點，使球體自由落下，用卡尺量落球陷痕直徑D值。（3）計算現(xiàn)場CBR值。613試驗技術(shù)要點應(yīng)當(dāng)指出，落球儀測定的現(xiàn)場CBR值，因土基的含水量和壓實度與室內(nèi)CBR試驗標(biāo)準(zhǔn)條件不同，也未經(jīng)泡水。同樣，應(yīng)通過對比試驗，建立落球儀CBR值與室內(nèi)CBR值相關(guān)關(guān)系，換算為室內(nèi)CBR值后，再用于評定路基強度。62水 泥 穩(wěn) 定 土 成 型63一、檢測儀器1、圓孔篩：孔徑40mm、25mm、10mm篩各一個。2、試模：細(xì)粒土（最大粒徑不超過10mm）:試模直徑*高=50mm*50mm中粒土（最大粒徑不超過25mm）:試模直徑*高=100mm*1

24、00mm粗粒土（最大粒徑不超過40mm）:試模直徑*高=150mm*150mm643、脫模器4、夯錘和導(dǎo)管：擊錘的底面積直徑50mm，總質(zhì)量4.5kg，擊錘在導(dǎo)管內(nèi)的總形程為450mm。5、反力架6、千斤頂7、養(yǎng)護箱8、天平65二、試件制備1、試料準(zhǔn)備將具有代表性的風(fēng)干試料，（必要時可以在50烘箱內(nèi)烘干）用木槌和木碾搗碎，但應(yīng)避免破碎粒料的原粒徑。將土過篩并進(jìn)行分類 ，如試 料為粗粒土，則除去大于40mm的顆粒備用；如試料為中粒土，則除去大于25mm或20mm的顆粒備用；如試料為細(xì)粒土，則除去大于10mm的顆粒備用。66二、試件制備2、用擊實試驗確定無機結(jié)合料混合料的最佳含水量和最大干密度。3、配置混合料。 對于無機結(jié)合料穩(wěn)