貝克曼梁檢測路基路面的回彈彎沉

1、彎沉值的幾個概念彎沉 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 0.01mm為單位。設(shè)計彎沉值 根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)一個車道上預(yù)測通過的累積當(dāng)量軸次、公路等級、路 面和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計值。 竣工驗收彎沉值 是檢驗路面是否達到設(shè)計要求的指標(biāo)之一。當(dāng)路面厚度計算以設(shè)計彎沉值為控制指標(biāo)時，則驗收彎沉值應(yīng)小于或等于設(shè)計彎沉值。彎沉值的測試方法很多，目前用的最多的是貝克曼梁法，在我國已有成熟的經(jīng)驗?，F(xiàn)在用的比較普遍的還有法國洛克魯瓦式自動彎沉儀，丹麥等國家發(fā)明的落錘式彎沉儀（FWD）。貝克曼梁法:是傳統(tǒng)方法，速度慢，靜態(tài)測試，比

2、較成熟，目前屬于標(biāo)準(zhǔn)方法。自動彎沉儀法:是利用貝克曼梁原理快速連續(xù)，屬于靜態(tài)測試范疇，但測定的是總彎沉，因此使用時應(yīng)用貝克曼梁進行標(biāo)定換算。落錘式彎沉儀法:是利用重錘自由落下的瞬間產(chǎn)生的瞬間產(chǎn)生的沖擊荷載測定彎沉，屬于動態(tài)彎沉，并能反算路面的回彈彎沉模量，快速連續(xù)，使用時應(yīng)用貝克曼梁法進行標(biāo)定換算。本方法利用杠桿原理制成杠桿式彎沉儀測定輪隙彎沉。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。測定路基、柔性路面的回彈彎沉值可供交工、竣工驗收使用。測定的路面回彈彎沉值可為公路養(yǎng)護管理部門制定養(yǎng)路修路計劃提供依據(jù)。概述國內(nèi)外普遍采用回彈彎沉值來表示路基、路面的承載

3、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。 回彈彎沉值在我國已廣泛使用且有很多的經(jīng)驗及研究成果，它不僅用于路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計中（設(shè)計回彈彎沉）；用于施工控制及施工驗收中（竣工驗收彎沉值）；同時還用在舊路補強設(shè)計中，是公路工程的一個基本參數(shù)，所以正確的測試具有重要的意義。標(biāo)準(zhǔn)車：測定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車參數(shù)（如右表）。路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表以及表架組成。 接觸式路表溫度計：端部為平頭，分度不大于1。 皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗。 標(biāo)準(zhǔn)軸載等級BZZ-100后軸標(biāo)準(zhǔn)軸

4、載P（KN）1001一側(cè)雙輪荷載（KN）500.5輪胎充氣壓力（MPa）0.700.05單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑（ ）21.300.5輪隙寬度應(yīng)滿足能自由插入彎沉儀側(cè)頭的測試要求工作性質(zhì)工作性質(zhì)參檢人數(shù)參檢人數(shù)備注備注抬儀器抬儀器4力工，身體健康力工，身體健康讀表讀表2要求熟練、認真要求熟練、認真計數(shù)計數(shù)1認真并監(jiān)督讀表人員認真并監(jiān)督讀表人員汽車發(fā)令員汽車發(fā)令員1指揮車輛啟動指揮車輛啟動司機司機1駕駛技術(shù)熟練、認真駕駛技術(shù)熟練、認真如果人員不足，抬儀器的人員經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)后可以讀數(shù)。計數(shù)和汽車發(fā)令員可以一個人完成。在路面行車車道的輪跡帶上標(biāo)記處測點。彎沉檢測按每一雙車道評定路段（不超過1km）

5、檢查80-100點。試驗車后軸對準(zhǔn)測試點后約3-5處的位置上。 彎沉儀插入汽車后輪間的縫隙處，與汽車方向一致，保證梁臂不得碰到輪胎彎沉儀，彎沉儀側(cè)頭置于測點上。為了提高檢測效率，我們先讀出百分表的開始讀數(shù)L0，標(biāo)準(zhǔn)車駛出時最大讀數(shù)L1，標(biāo)準(zhǔn)車駛出彎沉影響半徑（約3米以上）后讀數(shù)L2,標(biāo)準(zhǔn)車前進的速度宜為5km/h左右。 彎沉儀測頭放置后軸輪隙中間、軸線前彎沉儀測頭放置后軸輪隙中間、軸線前3-5CM處；處；梁臂不得碰到輪胎。梁臂不得碰到輪胎。行走速度：汽車前進的速度為行走速度：汽車前進的速度為5km/h，起車必須平穩(wěn)，否則干擾較大。，起車必須平穩(wěn)，否則干擾較大。讀數(shù)時間：行駛距離超過影響半徑。讀

6、數(shù)時間：行駛距離超過影響半徑。（如果汽車在啟動瞬間有突然停下，數(shù)據(jù)會瞬間變大）（如果汽車在啟動瞬間有突然停下，數(shù)據(jù)會瞬間變大）路面測點的回彈彎沉值計算：LT = (L2-L1) 2 若L2L0LT = (L0-L1) 2 若L2L0LT 在路面溫度T時的回彈彎沉值，0.01mmL0 百分表原始數(shù)據(jù)，0.01mmL1 車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數(shù)即初讀數(shù)，0.01mm L2 汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數(shù)即終讀數(shù)，0.01mm 瀝青面層厚度大于5cm且路面溫度超過（202）0C范圍時，回彈彎沉值應(yīng)進行溫度修正T=(T25+Tm+Te)/3T 測試時瀝青層平均溫度， 0C；T2

7、5 路表下25mm處的溫度， 0C；Tm 瀝青中間深度的溫度， 0C；Te 瀝青層底面處的溫度， 0C?；貜棌澇劣嬎慊貜棌澇劣嬎鉒20 = LT KK 溫度修正系數(shù)L20 換算為200C的瀝青路面回彈彎沉值，0.01mmLT 測定瀝青面層內(nèi)平均溫度為T時的回彈彎沉值，0.01mm通常僅能測得靜態(tài)汽車荷載作用下路面的單點最大回彈彎沉值，無法反映路面結(jié)構(gòu)在行車荷載作用下的動力特性和整個彎沉盆形狀。由于采用的是杠桿原理，當(dāng)彎沉盆范圍變大時，支點變形對測試結(jié)果有明顯的影響。整個測試過程依賴人工操作，測試結(jié)果受人為因素的影響較大。 根據(jù)貝克曼梁法觀測得到的最大彎沉，無法確定路面結(jié)構(gòu)層的材料性能。國內(nèi)關(guān)于

8、路面材料強度的檢測仍依賴于鉆孔、挖坑等破壞性方法測試速度慢，適應(yīng)能力差，操作不便利，不適合大范圍的路網(wǎng)普查和對路面的長期觀測。由于采取人工操作，易受外界干擾，可靠性不高，隨著路面等級及強度的提高，彎沉盆半徑會增大，測出的結(jié)果必須對支點進行修正。僅測量路面單點最大彎沉值不能反映運動車輛對路面的動力作用。季節(jié)。瀝青路面在一年內(nèi)隨著季節(jié)的變化，在不同時期具有不 同的承載力，也就是說有不同的彎沉值。研究資料表明，在春 融時，彎沉值最大即路面承載力最低，這種情況在北方季節(jié)性 冰凍地區(qū)表現(xiàn)的特別嚴(yán)重。溫度。溫度對彎沉的影響較明顯，溫度升高，彎沉值增大。路面結(jié)構(gòu)。彎沉值的大小同路面類型、結(jié)構(gòu)厚度、路基土類型

9、 和狀態(tài)有關(guān)。彎沉儀?；貜棌澇翜y定的正確與否，與彎沉儀的支架距離有明 顯聯(lián)系，彎沉儀的選取要根據(jù)實際情況來定，靈活運用。準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作一定要一絲不茍，力求精確。如車況及性 能、彎沉儀靈敏度、溫度測定及修正、收集設(shè)計參數(shù)等。檢測人員?，F(xiàn)場測試人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的操作技術(shù)培訓(xùn)。測試 過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的操作步驟進行。彎沉值就是從整體上反映了路面各層次的整體強度，路基的強度一般用回彈模量來反映。彎沉值過大，其原因一般與路面各層的材料性質(zhì)，厚度，整體性（是否結(jié)板），壓實度等有關(guān)。與氣候條件有關(guān)，雨季會偏大。如果彎沉值過大，其變形也就越大，路面各層也就容易破裂。瀝青路面的表面彎沉變化過程分為三個階段路面竣工后的前12年為第一階段。在這一階段，由于車輛荷載的重復(fù)碾壓，漸趨壓實，加上半剛性基層材料隨著齡期強度增長，從而導(dǎo)致路表彎沉將逐漸減小，大約在路面竣工后的第2年達到最小值。路面竣工后的第2年到第4年為第二階段。在這一階段，表現(xiàn)為路表彎沉的不斷增長。這是因為，一方面半剛性基層的強度增長已十分緩慢，并逐漸趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)；另一方面，由于車輛荷載的重復(fù)作用以及水、溫度狀況的變化，加之路面混合料本身因拌和不均勻，而導(dǎo)致強度不均勻性等因素的影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的微觀缺陷將因局部范圍的應(yīng)力集中而擴展，并逐漸出現(xiàn)小范圍的局部破壞，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)整體剛度的下降，使得