实验6、7、回弹弯沉、回弹模量检测实验

实验6、回弹弯沉检测试验
1．目的和适用范围
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）测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用；
3）测定的路面回弹弯沉值可为公路养护部门制定养路修路计划提供依据；
4）沥青路面的弯沉测定的标准温度为20︒C，在其他温度（超过20±2︒C）测试时，对于厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应进行温度修正。

2．弯沉测定方法
贝克曼梁法，自动弯沉仪法（贝克曼梁修正），落锤式弯沉仪法。

本实验采用贝克曼梁法。

3．测试设备与仪器
1）标准车
2）弯沉仪
二台同时使用，有5.4m 3.6m等规格，要求采用5.4m，见图1。

3）其他
百分表、架，皮尺，温度计等。

图1 弯沉仪
4．测试准备工作
采用前进卸载法测回弹弯沉。

1）检测标准车及轮胎气压；
2）标准车装载并称后轴重符合标准轴载要求；
3）测定轮胎接地面积；
在平整光滑硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下方铺一张新复写纸，轻轻落下千斤顶，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0.1cm2。

4）检查仪器，测量路面的温度和气温，并通过气象台了解5天平均气温；
5）记录沥青路面修建或改建的材料、结构、厚度、施工及养护等情况。

5．测定步骤
1）选定测点：行车道轮迹带上20m一点，记录桩号（左右）；
2）测点置于后轴前方3~5cm；
3）百分表读初读数。

4）开动汽车，读百分表最大值l1，汽车开出10m，读稳定数l2；
回弹弯沉计算值l e=2（l1-l2）。

图2 弯沉现场检测
6．弯沉仪支点修正及温度修正
1）3.6m 弯沉仪需要对支做修正，5.4m 弯沉仪不需要对支做修正。

2）温度修正
凡沥青面层大于5cm 时需要进行修正，温度T ≠20︒C ，需要进行修正：
K
l l T ⨯=
式中 K —温度修正系数，可以采用查图法或经验法确定。

测定时沥青面层平均温度按下式计算：
bT a T +=
式中 T —测定时沥青面层平均温度，︒C ； a —系数，a=-2.65+0.52h ；
b —系数，b=0.62-0.008h ；
T0—测定时路表平均温度与前5h 平均气温之和，︒C ； h —沥青面层的厚度，cm 。

当T ≥20︒C 时：
h
T e
K ⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=2011
当T<20︒C 时：
()
T
h e
K -=20002.0
7．弯沉值评定
S Z l l r ⋅+=α
式中 r l —代表值； l —平均值；
S —均方差； αZ —保证率系数；
高速公路、一级公路：沥青面层：Z α=1.645，土基Z α=2.0； 二级公路、三级公路：沥青面层：Z α=1.5，土基Z α=1.645。

8．注意事项
1）S l ）（3~2+
弯沉特异值舍去，重新计算l ，s 并且对局部不合要求的点处理； 2）两台弯沉仪同时测，应独立计算，不能用左右平均值； 3）弯沉修正：温度修正、不利季节修正、湿度修正、轴载修正。

实验7、回弹模量检测实验
1．目的
在土基表面用承载板逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载相应的回弹弯沉值，通过计算求得土基的回弹模量0E 。

0E 反映土基或基层材料的强度、刚度指标，设计规范用0E 表示。

2．测试设备与仪器
1）加载设施：
后轴重量不小于60kN 的载重汽车一辆。

在汽车大梁的后轴之后约80cm 处，附加小梁一根作为反力架。

汽车轮胎的充气压力为0.5MPa 。

2）承载板、弯沉仪2台、千斤顶、压力表或测力环。

3）秒表、水平尺等。

承载板测试装置
1-加载千斤顶；2-钢圆筒；3-钢板及球座；4-测力计；5-加载横梁；6-承载板；7-立柱及支座
3．测定
1）预压0.05MPa 稳1min 。

2）加载顺序
0→0.05→0 读弯沉仪读数l 1 加卸载读数p 1；
0→0.10→0 读弯沉仪读数l 2 加卸载读数p 2； 0→0.15→0 读弯沉仪读数l 3 加卸载读数p 3； 0→0.20→0 读弯沉仪读数l 4 加卸载读数p 4； 0→0.30→0 读弯沉仪读数l 5 加卸载读数p 5； 0→0.40→0 读弯沉仪读数l 6 加卸载读数p 6； 0→0.50→0 读弯沉仪读数l 7 加卸载读数p 7。

当回弹变形≥1mm 时停止加载
两台弯沉仪读数之差＜平均值30%，取平均值； 两台弯沉仪读数之差＞平均值30%，重测。

3）加载结束后测定汽车总的影响量a 如何测定：
最后一级荷载测定结束后，取去千斤顶，读百分表读数1d 汽车开出10m ，读百分表读数2d
)(221d d a -=
式中 a —汽车后轴对测点的回弹变形值影响。

由于加载过程中汽车轴载对测点的影响随分级加载时逐级变化，分级影响量i a
a p a i i 26.1=
计算回弹变形值i l =实测回弹变形值+分级影响量
4．计算
i
i l p D E ⋅
-⋅=
)1(4
2
0μπ
式中 i p —承载板压力，MPa ；
i l —相应该级荷载计算回弹变形；
D —承载板直径，cm ；
0μ—土基泊松比，0μ=0.35；
取＜1mm 变形用线性归纳法计算
∑∑⋅
-⋅=
i
i
l
p u
D E )1(4
20
0π
5．试验报告
测定路段的回弹模量。