路基路面強度

1、路基路面強度長沙理工大學(xué)實驗報告年級班號姓名實驗日期月日指導(dǎo)教師簽字：批閱教師簽字路基路面強度實驗一、實驗?zāi)康谋緦嶒灠◤澇?、回彈模量、CBR三項實驗。用于評定路基土、基層和路面材料的強度。主要作用如下：1.作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。2.用于交竣工驗收。3.制定路面維修和養(yǎng)護(hù)計劃。二、實驗原理彎沉實驗：首先應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)車進(jìn)行校準(zhǔn)，然后進(jìn)行測試，將測試結(jié)果按數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行數(shù)據(jù)出來，得到彎沉代表值，與設(shè)計值進(jìn)行比較，以判斷彎沉是否滿足設(shè)計要求。承載板測土基回彈模量實驗：應(yīng)對測力裝置測力環(huán)（千斤頂）進(jìn)行標(biāo)定實驗，利用彎沉儀測定在每一級荷載作用下壓力-變形曲線，通過計算得到某處回彈模量值。承載板CBR實驗：首

2、先應(yīng)進(jìn)行重型擊實實驗，得到最佳含水量和最大干密度，在最佳含水量條件根據(jù)不同密度制件，泡水測膨脹量再進(jìn)行貫入實驗得到不同密度下的CBR值，通過計算綜合分析得到在某一壓實度條件下材料的CBR 值?；鶎硬牧系膹姸葘嶒灒焊鶕?jù)設(shè)計配合比在室內(nèi)用錘擊法制件，采用無側(cè)限抗壓強度試驗方法確定基層材料的強度。三、實驗儀器彎沉實驗:1.標(biāo)準(zhǔn)軸載車BZZ-100 BZZ-60后軸重（KN） 1001 601輪胎氣壓（MPa） 0.700.05 0.500.05單輪傳壓面單量圓的直徑（cm2） 21.300.5 19.500.5輪隙寬度應(yīng)能滿足自由插入彎沉儀的測頭過鎊：將前輪開出地鎊，只需鎊后軸重。車上的貨要裝得比較

3、均勻，例如BZZ-100，每側(cè)輪重50KN。用氣壓表（計）即可測定輪胎氣壓。與單輪接地面積相當(dāng)?shù)闹睆綖閱屋唫鲏好娴膯瘟繄A直徑。有兩種測定方法：a.用千斤頂將車頂起來，在輪胎與地面之間放上一張格子紙，每一格為1mm，在格子紙上放上一張復(fù)寫紙，將千斤頂松開，這時輪胎就會壓在復(fù)寫紙與格子紙上，將車再頂起，這時，在格子紙上就會留下一個痕跡，這個痕跡的大小也就是車輪的接地面積，通過數(shù)格子的方法可求出其面積。b.用千斤頂將車頂起，在輪胎與地面之間放上一張格子紙，將千斤頂松開，輪胎壓在紙上，在輪胎四周噴上一層油漆，這時格子紙中間沒有油漆區(qū)域的面積就是輪胎的接地面積，數(shù)格子即可求出。2.路面彎沉儀：由貝克曼梁

4、、百分表及表架組成。貝克曼梁3.6 2.4, 1.25.4 3.6, 1.8m m mm m m?前后前后宜用于半剛性基層,瀝青路面及砼路面貝克曼梁是剛性的杠桿，杠桿比為2：1(前：后)。3.自動彎沉儀主要有加載器和測量箱兩部分組成。加載器如圖1所示：當(dāng)落錘下落時通過底板對被試驗地面產(chǎn)生一個沖擊力。在此同時底架內(nèi)的力傳感器輸出力值信號，而位移傳感器則輸出一個位移信號。兩個信號送入測量箱后，測量箱上的兩個數(shù)碼顯示器，即實時顯示出力值（載荷Kg）和位移（m）兩個參數(shù)。4其它工具：接觸式路表溫度計、皮尺、口哨、粉筆、指揮旗等。承載板測土基回彈模量實驗:1.剛性承載板：一個直徑為30厘米的圓形鋼板，兩

5、側(cè)有立柱，水平尺2.加載設(shè)備：(反力加載)載重車（后軸重60KN）,為了避免后軸變形，在后軸后80cm處設(shè)一加勁橫梁。千斤頂（80-100KN）測力環(huán)（校正系數(shù)，c=N/格） 464N/格，每格0.01mm墊塊為了滿足高度的要求3.彎沉儀兩臺承載板CBR實驗：由于在制件的過程中要對材料進(jìn)行擊實，所以要用一些和擊實實驗相同的儀器。1.試筒：圓柱形，直徑為150mm，高170mm,內(nèi)有一墊塊，墊塊高50mm，墊塊直徑略比150mm小，試筒下有一個配套的底板。2.圓孔篩: 作用是確定材料的最大粒徑。3.夯錘和導(dǎo)管：夯錘的底面直徑為50mm，總質(zhì)量為4.5kg，在導(dǎo)管里的行程為450mm，作用與其在擊

6、實實驗中的作用相同，把材料擊實到一定的程度。原理：夯錘從一定的高度（450mm）自由落下，它的擊實功的大小與現(xiàn)場重型壓路機壓實功能大小相一致。4.路面材料強度儀：一種用于測定路基路面材料強度的儀器。儀器上有一貫入桿、直徑為50mm，長約100mm。還有測力環(huán)，百分表。5.泡水用到的儀器設(shè)備：多孔底板，多孔頂板。荷載板百分表，水槽（這是為了考慮一種最不利的情況，如果材料在泡水這種最不利的情況,如果材料在泡水這種最不利的情況下，強度能夠滿足我們的要求，那么它在其它情況下，強度同樣能滿足要求。）基層材料的強度實驗：1.擊實筒：小型，內(nèi)徑：100mm、高127mm的金屬筒，套環(huán)高50mm，底座；中型，

7、內(nèi)徑152mm、高170mm的金屬圓筒，套環(huán)高50mm，直徑151mm和高50mm 的筒內(nèi)墊塊，底座。2.擊錘和導(dǎo)管：擊錘的底面直徑50mm,總質(zhì)量4.5kg，擊錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm。3.天平：感量0.01g。4.臺秤：稱量15kg，感5g。5.圓孔篩：孔徑40mm、25mm、或20mm以及5mm的篩各一個。6.量筒：50ml、100ml、和500ml的量筒各1個。7.刮刀。8.拌和工具。9.脫模器。10. 路面材料強度儀或壓力機。四、實驗方法及步驟彎沉實驗: 1.準(zhǔn)備工作：檢查車況、輪胎充氣、剎車性能。裝料，用地鎊稱量后軸總質(zhì)量，汽車行駛時，不能掉貨。 測定輪胎接地面積。檢查彎沉儀

8、百分表測量靈敏情況。 測定溫度。記錄瀝青路面修建或改建時的情況。 2.測試步驟在測試路段上布置測點，其距離隨測試需要而定。有兩種方法?隨機選點針對性選點,即選薄弱環(huán)節(jié)將車停在測點后約35cm 處的位置上。將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車行駛方向一致，梁臂不能碰到輪胎，將彎沉儀的測頭置于測點上，并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上。將百分表調(diào)零，用手指輕輕叩打彎沉儀，檢查百分表是否穩(wěn)定回零。彎沉儀可以單側(cè)測定，也可以是雙側(cè)同時測定。測定者吹口哨發(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。啟示錄表上指針轉(zhuǎn)動到最大值時，讀取初讀數(shù)1L ，當(dāng)汽車開離影響區(qū)域后，百分表的讀數(shù)穩(wěn)定了，讀

9、取終讀數(shù)2L 。測點的回彈彎沉值為12()2T L L L =-? 2為桿杠比支點修正：當(dāng)采用5.4m 的彎沉儀測定時，不需要進(jìn)行支點修正；當(dāng)采用3.6m 的彎沉儀時，需修正。方法：再設(shè)一彎沉儀，將測頭放在前面彎沉儀的支點處，讀取1L 時，讀取3L ,讀取2L 時，讀取4L ，測5次，取5個（3L -4L ）的平均值。 1231()2()6T L L L L L =-?+-? 加上支點的修正值 采用自動彎沉儀進(jìn)行測定： 1、加載器和測量箱的連接加載器上的測力傳感器和位移傳感器的輸出信號分別通過兩根電纜和插頭輸出。在測量箱的左側(cè)有一插座盒，打開插座盒連接對應(yīng)的插頭（四芯和五芯）把鈕子開關(guān)由“關(guān)”

10、（Off ）位置扳到測量位置。再按一下“復(fù)位”按鈕即進(jìn)入待測狀態(tài)。2、 測量（1）在開啟“電源開關(guān)”之后約1秒的時間，電控箱將顯示當(dāng)前的測點號和單片機所能讀到的當(dāng)前壓力和位移值，并不斷變化。（2）試驗之前，須按一下測量箱面板上的“復(fù)位”按鈕。使數(shù)字表示值復(fù)位。按下釋放手柄按鈕落錘呈自由落體狀態(tài)下落，通過底板對被測試地面形成沖擊，測量箱上的三個數(shù)字表則分別當(dāng)前的測點號、當(dāng)前壓力和位移。（3）這時，電控箱將顯示當(dāng)前的壓力和位移值，按“存儲”鍵儲存當(dāng)前數(shù)據(jù)，測點號自動加1，進(jìn)行下一點測量。（4）數(shù)據(jù)測量完畢后，按“測量/瀏覽”鍵，可以查看測量的各點數(shù)據(jù)。 （5）插入usb-rs232電纜，打開筆記本

11、的數(shù)據(jù)傳輸程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。（有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容請參考）（6）數(shù)據(jù)傳輸完畢后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，把各測點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為樁號數(shù)據(jù)。（7）打開數(shù)據(jù)處理軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到彎沉代表值，并打印報表。r T L L Z S =+? ?-=)1(220Lp E P=0.7MPa, =10.65，=0.35，a=0.7123.數(shù)據(jù)處理：計算彎沉代表值：r T L L Z S =+?Z 為保證率系數(shù)，對于不同的公路等級，不同的路面層次有所不同。 S 為標(biāo)準(zhǔn)差。評定r sr sL L L L ?合格滿分不合格零分 承載板測土基回彈模量實驗:1.選點：不能選在坡上，因為承載板底部與地面接觸的范圍沒有均勻受力，

12、而且比較危險。2.墊平測點，把車停在測點上，后軸對準(zhǔn)測點3.在距離后軸80cm 處加勁橫梁下方（用垂球或石子確定位置）放置承載板，用水平尺測定，安裝要水平，在底部撒上細(xì)砂，再放上墊塊，根據(jù)高度的情況，放上一或兩塊。再放上千斤頂，使它們位置放好。 加勁橫梁測力環(huán)鋼板或球座千斤頂墊塊承載板 放上兩臺彎沉儀，彎沉儀的測頭分別對準(zhǔn)承載板兩邊的兩個立柱。 4.測試預(yù)壓預(yù)壓0.05MPa 5.逐級加載、缷載以每級0.05MPa 加載，當(dāng)變形達(dá)到1mm 時，停止加載。如果土基承載能力較小時，可為0.02MPa 每級。計錄每級回彈變形值。1級 0.05MPa 2級 0.10MPa 10級 0.50MPa 6.

13、測影響量缷去千斤頂，讀數(shù)1L ,汽車開走后，讀數(shù)2L ，影響量為兩個彎沉儀所測得的回彈變形值的平均值，也就是兩側(cè)百分表讀數(shù)差值之和?？傆绊懥?121112()2()2()()2L L L L L L L L -?+-?=-+-左右右右左左右右7.計算通過總的影響量來計算各級影響量各級影響量2121()4ii T T D P T Q +=?1T ：車的前后軸距 2T :加勁橫梁到后軸距離 2d ：承載板面積 Q:后軸重i P ：該級荷載作用下的壓強實際的回彈變形值=測的回彈變形值+i 繪制i i P L -曲線 各級荷載作用下的回彈模量20(1)4ii iP D E l =?-0-土的泊松比?面

14、層:0.2基層:0.3土基:0.35代表值：20(1)4i iP DE l=?- 承載板CBR 實驗：一個班分為三個組，每一組按一個壓實度做三個試件，一共九個試件。第一組做98次（壓實度為100%），第二組做50次，第三組做30次的。每一組取18kg 土，這里不做擊實實驗，已知最佳含水量為10%，加入1.8kg 水，拌勻。將試料裝入試筒，分三層，每一層擊實98次（第一組），取下套環(huán)，將高出試模的那一部分削平。裝上多孔底板、頂板，放上8塊荷載板，裝上百分表，泡水一個小時， 測膨脹量： 膨脹量=100%?泡水后試件高度變化原試件(120mm) 泡水后試件高度的變化百分表的終讀數(shù)減初讀數(shù)測吸水量：吸

15、水量32a m m =-3m -泡水后試模與試件的質(zhì)量的和2m -泡水前試模與試件的質(zhì)量的和貫入實驗（）將泡水后的試件放到路面材料強度實驗儀的升降臺上，使貫入桿與試件頂面接觸，在貫入桿周圍放置4層荷載板。（）先在貫入桿上施加45N 荷載，例如測力環(huán)的校正系數(shù)為22.5N/格，則預(yù)壓2格。在兩邊裝上兩個百分表，再把這兩個百分表與測力環(huán)中的百分表均調(diào)零。（）加荷使貫入桿以11.25mm/min 的速度壓入試件，記錄測力環(huán)內(nèi)的讀數(shù)。在貫入量為20、40、50、100、150、200、250、300、400、500、750、1000時的讀數(shù)。在貫入量為250210mm -?時，能有5個讀數(shù)。數(shù)據(jù)處理（

16、）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，以單位壓力（P ）為橫坐標(biāo)，貫入量l 為縱坐標(biāo)，繪制P l 關(guān)系曲線。 對曲線進(jìn)行修正，從拐點處引一條明線與縱坐標(biāo)的支點為新的原點O （）求一個試件的CBR 值2.52.5100%7000P CBR =? 5.05.0100%10500PCBR =?如果 2.5 5.0CBR CBR 時，取 2.5CBR 做為該試件的CBR 值。如果 2.55.0CBR CBR ，重做，如仍如此，取 5.0CBR（）精度要求：平行三個試件的CBR 值的變異系數(shù)Cv 不大于12，取三者平均值做為該壓實度條件下的CBR 值。平行三個試件的CBR 值的變異系數(shù)Cv12,去掉一個偏移大的，取剩下兩者

17、的平均值。平行三個試件的干密度d ，相差不大于0.03g/3cm ,去掉偏離大的，取剩下兩者的平均值。求得材料在某一壓實度下材料的CBR 值。繪制d CBR-曲線次次次求值基層材料的強度試驗1、備料：將具有代表性的風(fēng)干試料用木錘和木碾搗碎。分三組，每組取2kg 土，并按最佳含水量進(jìn)行加水并拌勻加入預(yù)定數(shù)量的水泥（3%、5%、7%）或石灰，攪拌均勻。2、將試料裝入試筒，分五層，每一層擊實59次，取下套環(huán)，將高出試模的那一部分削平。3、試件從試模內(nèi)脫出并稱重并量取高度后，應(yīng)立即放到密封濕氣箱和恒溫室內(nèi)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)生7d，最后一天泡水。4、將泡水完的試件擦干，稱重并量取高度后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強度試驗，記錄試件破壞時的最大壓力P（N）。5、從試件內(nèi)部取有