路基路面回彈模量檢測.doc

河南交通職業(yè)技術(shù)學院教案第七章 路基路面強度指標檢測教學目的要求1、 掌握路基路面回彈模量現(xiàn)場測定方法，并對結(jié)果進行計算與處理。重點與難點1、 貝克曼梁測定路基路面回彈模量的步驟；2、 承載板測定土基回彈模量的步驟。復(fù)習1、 貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉的步驟；2、 溫度修正；新課內(nèi)容7-2 路基路面回彈模量檢測一、貝克曼梁測定路基路面回彈模量用彎沉儀測試各點的回彈彎沉值，通過計算求得該材料的回彈模量值的試驗適用于基和厚度不小于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。（）檢測器具與材料 1、標準車：按前述規(guī)定選用。 2、路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成。彎沉采用百分表量得。3、路表溫度計：分度不大于1。4、其他：皮尺、口哨、粉筆、指揮旗等。（二）方法與步驟1、準備工作 選擇潔凈的路面表面作為測點，要在測點處作好標記并編號。無機結(jié)合料粒料基層的整層試驗段（試槽）應(yīng)符合下列要求：整層試槽可修筑在行車帶范圍內(nèi)或路肩及其他合適處，也可在室內(nèi)修筑，但均應(yīng)適用于汽車測定彎沉。試槽應(yīng)選擇在干燥或中濕路段處，不得鋪筑在軟土基上。試槽面積不小于3m2m，厚度不宜小于1m。鋪筑時，先挖3m2m1m（長寬深）的坑，然后用欲測定同一種路面材料按有關(guān)規(guī)定的壓實度分層鋪筑并壓實。直至頂面，使其達到要求的壓實度標準。同時應(yīng)嚴格控制材料組成，配比均勻一致，符合施工質(zhì)量要求。試槽表面的測點間距可按圖7-2布置在中間2m1m的范圍內(nèi)，可測定23點。 50425 2005050 8 25 50300圖7-2試槽表面的測點布置（尺寸單位：cm）2、測試步驟選擇適當?shù)臉藴受?，實測各測點處路面回彈彎沉值。如在舊瀝青路面上測定時，應(yīng)讀取溫度，并測定彎沉值的溫度修正，得到標準溫度20時的彎沉值。（三）計算1、分別計算全部測定值的算術(shù)平均值、單次測量的標準差S和自然誤差：式中：回彈彎沉的平均值，0.01mm； S回彈彎沉值的標準差，0.01mm； 回彈彎沉值的自然誤差，0.01mm； 各測點的回彈彎沉值，0.01mm； n測點總數(shù)。2、計算各測定值與算術(shù)平均值的偏差值，并計算較大的偏差與自然誤差之比。當某個測點觀測值的值大于表7-4中極限值時則應(yīng)舍棄該測點，然后重復(fù)上述的步驟計算所余各測點算術(shù)平均值（）及標準差（S）。相應(yīng)于不同觀測次數(shù)的d/r極限值 表7-4n510152050d/r2.52.93.23.33.83、按下式計算代表彎沉值： 式中：計算代表彎沉；舍棄不合要求的測點后所余各測點彎沉的算術(shù)平均值；S舍棄不符合要求的測點后所余各測點彎沉的標準差。 4、按下式計算土基、整層材料的回彈模量（）或舊路的綜合回彈模量： 式中：計算的土基、整層材料的回彈模量或舊路的綜合回彈模量，MPa；p測定車輪的平均垂直荷載，MPa；測定用標準車雙圓荷載單輪傳壓面當量圓的半徑，cm；測定層材料的泊松比，根據(jù)路面設(shè)計規(guī)范的規(guī)定取用。我國土基通常采用0.35，瀝青材料通常采用0.25；彎沉系數(shù)，為0.712。（四）檢測報告的內(nèi)容 報告應(yīng)包括彎沉測定表、計算代表彎沉、采用的泊松比及計算得到的材料回彈模量等，對瀝青路面應(yīng)報告測試時的路面溫度。二、承載板測定土基回彈模量在現(xiàn)場土基表面用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，作為路面設(shè)計參數(shù)使用。（一）檢測器具與材料1、加載設(shè)施：載有鐵塊或集料等重物、后軸重不小于60KN載重汽車一輛，作為加載設(shè)備，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0.50MPa。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，板厚20mm，直徑為30cm，直徑兩端設(shè)有立柱和可以調(diào)整高度的支座，供安放彎沉儀測頭。承載板安放在土基表面上。4、路面彎沉儀兩臺，由貝克曼梁、百分表及其支架組成。5、液壓千斤頂一臺（80100kN），裝有經(jīng)過標定的壓力表或測力環(huán)，其量程不小于土基強度，測定精度不小于測力計量程的。6、秒表、水平尺、細砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。（二）方法與步驟1、準備工作根據(jù)需要選擇有代表性的測點，測點應(yīng)位于水平的路基上，路基土質(zhì)均勻，不含雜物。仔細平整土基表面，撒干燥潔凈的細砂填平凹處，砂子不可覆蓋全部土基表面，避免形成一層。安置承載板，并用水平尺進行校正，使承載板處于水平狀態(tài)。將試驗車置于測點上，在加勁小梁中部懸掛錘球測試，使之恰好對準承載板中心，然后收起垂球。在承載板上安裝千斤頂，上面襯墊鋼圓筒、鋼板，并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸，如用測力環(huán)時，應(yīng)將測力環(huán)置于千斤頂與橫梁中間，千斤頂及襯墊物必須保持垂直，以免加壓時千斤頂傾倒發(fā)生事故并影響測試數(shù)據(jù)的準確性。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的初始位置上。2、測試步驟用千斤頂開始加載，注視測力環(huán)或壓力表，至預(yù)壓0.05MPa，穩(wěn)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后，將指針對零或記錄初始讀數(shù)。測定土基的壓力變形曲線，用千斤頂控制加載，采用逐級加載卸載法，用壓力表或測力環(huán)控制加載量。荷載小于0.1MPa時，每級增加0.02MPa，以后每級增加0.04MPa左右。為了使加載和計算方便，加載數(shù)值可適當調(diào)整為整數(shù)，每次加載至預(yù)定荷載（P）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。當回彈變形值超過1mm時，即可停止加載。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（加載后讀數(shù)平均值加載初始前讀數(shù)平均值）彎沉儀杠桿比測定總影響量。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，讀取終讀數(shù)，兩只百分表的初、終讀數(shù)差之平均值即為總影響量?？傆绊懥渴瞧嚭筝S荷載對施測點的回彈變形。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。在緊靠試驗點旁邊的適當位置，用灌砂法或環(huán)刀法等測定土基的密度。 （三）計算1、各級壓力的回彈變形值加上該級的影響量后，則為計算回彈變形值。表7-5是以后軸重60kN的標準車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當使用其他類型的測試車時，各級壓力下的影響量按下計算：式中：測試車前后軸距，m；加勁小梁中點距后軸距離，m；D承載板直徑，m；Q測試車后軸重，N；各級荷載下的承載板壓力，Pa；各級荷載下的影響量壓力的分影響量，0.01mm。各級荷載影響量（后軸60kN） 表7-5承載板壓力（MPa）0.050.100.150.200.300.400.50影響量0.060.120.180.240.360.480.602、將各級計算回彈變形值點繪于標準計算紙上，排除顯著偏離的異常點并繪出順滑的PL曲線，如曲線起始部分出現(xiàn)反彎，應(yīng)修正原點O，則是修正的原點。3、按下式計算相當于各級荷載下的土基回彈模量值：式中：相應(yīng)于各級荷載下土基回彈模量，MPa；土的泊松比，根據(jù)部頒路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定選用。當無規(guī)定時，非粘性土可取0.3，高粘性土取0.5，一般可取0.35或0.4；D承載板直徑30cm；承載板單位壓力，MPa；相對于荷載時的計算回彈變形值，cm。4、取結(jié)束試驗前的各回彈變形值按線性回歸方法由下式計算土基回彈模量值：式中：土基回彈模量，MPa；土的泊松比，根據(jù)設(shè)計規(guī)范選用。D承載板直徑30cm；計算回彈變形值，cm。 各級荷載下的影響量，0.01mm；各級荷載下的實測彎沉值，cm；對應(yīng)的各級壓力值。（四）檢測報告內(nèi)容應(yīng)記錄下列結(jié)果：試驗時所采用的