路面彎沉儀使用手冊(cè)

目的和適用范圍
1.1  本方法適用于測(cè)定各類路基路面的回彈彎沉，用以評(píng)定其整體承載能力，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用。

 1.2  瀝青路面的彎沉以路表溫度20℃時(shí)為準(zhǔn)，在其他溫度測(cè)試時(shí)，對(duì)厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應(yīng)予溫度修正。

2、            引用標(biāo)準(zhǔn)

JTJ059-95《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》

3、            儀具與材料

路面彎沉儀使用手冊(cè)本試驗(yàn)需要下列儀具與材料：

3.1  標(biāo)準(zhǔn)車：雙軸、后軸雙側(cè)4輪的載重車，其標(biāo)準(zhǔn)軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應(yīng)符合表1的要求。測(cè)試車可根據(jù)需要按公路等級(jí)選擇，高速公路、一級(jí)公路及二級(jí)公路應(yīng)采用后軸10t的BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車；其他等級(jí)公路可采用后軸6t的BZZ-60標(biāo)準(zhǔn)車。

測(cè)定彎沉用的標(biāo)準(zhǔn)車參數(shù)            表 1

標(biāo)準(zhǔn)軸載等級(jí)
 BZZ-100
 BZZ-60
 
后軸標(biāo)準(zhǔn)軸載P （kN）    
 100±1
 60±1
 
一側(cè)雙輪荷載 （kN）      
 50±0.5
 30±0..5
 
路面彎沉儀使用手冊(cè)輪胎充氣壓力    （Mpa）
 0.70±0.05
 0..50±0.05
 
單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑（cm）
 21..30±0.5
 19..50±0.5
 
輪隙寬度
 應(yīng)滿足能自由插入彎沉儀測(cè)頭的測(cè)試要求
 

3.2           彎沉儀   路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成，貝克曼梁

由合金鋁制成，上有水準(zhǔn)泡，其前臂（接觸路面）與后臂（裝百分表）長(zhǎng)度比為2∶1。彎沉儀長(zhǎng)度有兩種:一種長(zhǎng)3.6m,前后臂分別為2.4m和1.2m;另一種加長(zhǎng)的彎沉儀長(zhǎng)5.4m,前后臂分別為3.6m和1.8m.當(dāng)在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測(cè)定時(shí),宜采用長(zhǎng)度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀,并采用BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)車.彎沉采用百分表量得,也可用自動(dòng)記錄裝置進(jìn)行測(cè)量.

3.3  接觸式路表溫度計(jì):端頭為平頭,分度不大于1℃.

3.4 彎沉儀 其他:皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等.

4、            試驗(yàn)方法

4.1  準(zhǔn)備工作

（1）         查并保持測(cè)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）    汽車車槽中裝載（鐵塊或集料）,并用地中衡或野外承重測(cè)試儀稱量后軸總質(zhì)量,符合要求的軸重規(guī)定,汽車行駛及測(cè)定過(guò)程中,軸重不得變化.

（3）   彎沉儀 測(cè)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(xiě)紙,輕輕落下千斤頂,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(cè)算輪胎接地面積,準(zhǔn)確至0.1cm2。

（4）    查彎沉儀百分表測(cè)量靈敏情況。

（5）    在瀝青路面上測(cè)定時(shí)，用路表溫度計(jì)測(cè)定試驗(yàn)時(shí)氣溫及路表溫度（一天中氣溫不斷變化，應(yīng)隨時(shí)測(cè)定），并通過(guò)氣象臺(tái)了解前5d的平均氣溫（日zui高氣溫與zui低氣溫的平均值）。

（6） 彎沉儀記錄瀝青路面修建或改建時(shí)材料、結(jié)構(gòu)、厚度、施工及養(yǎng)護(hù)等情況。

4.2  路基路面回彈彎沉測(cè)試步驟

（1） 測(cè)試路段布置測(cè)點(diǎn)，其距離隨測(cè)試需要而定。測(cè)點(diǎn)應(yīng)在路面行車車道的輪跡帶上，并用白油漆或粉筆劃上標(biāo)記

（2） 將試驗(yàn)車后輪輪隙對(duì)準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)后約3—5cm處的位置上。

（3） 彎沉儀將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車方向一致，梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測(cè)頭置于測(cè)點(diǎn)（輪隙中心前方3—5cm處），并安裝百分表于彎沉儀的測(cè)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(cè)定，也可以是雙側(cè)同時(shí)測(cè)定。

（4） 測(cè)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(dòng)。當(dāng)表針轉(zhuǎn)動(dòng)到zui大值時(shí)，迅速讀取初讀數(shù)L1。汽車仍在繼續(xù)前進(jìn)，表針?lè)聪蚧剞D(zhuǎn)，待汽車駛出彎沉影響半徑（約3m以上）后，吹口哨或揮動(dòng)指揮紅旗，汽車停止。待表針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，再次讀取終讀數(shù)L2。汽車前進(jìn)的速度宜為5Km/h左右。

4.3  彎沉儀的支點(diǎn)變形修正

（1）   彎沉儀 當(dāng)采用長(zhǎng)度為3.6m的彎沉儀對(duì)半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面等進(jìn)行彎沉測(cè)定時(shí)，有可能引起彎沉儀支座處變形，因此測(cè)定時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)支點(diǎn)有無(wú)變形。此時(shí)應(yīng)用另一臺(tái)檢驗(yàn)用的彎沉儀安裝在測(cè)定用彎沉儀的后方，其測(cè)點(diǎn)架于測(cè)定用彎沉儀的支點(diǎn)旁。當(dāng)汽車開(kāi)出時(shí)，同時(shí)測(cè)定兩臺(tái)彎沉儀的彎沉讀數(shù)，如檢驗(yàn)用彎沉儀百分表有讀數(shù)，即應(yīng)該記錄并進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。當(dāng)在同一結(jié)構(gòu)層上測(cè)定時(shí)，可在不同位置測(cè)定5次，求取平均值，以后每次測(cè)定時(shí)以此作為修正值。支點(diǎn)變形修正的原理如圖1所示。

（2） 當(dāng)采用長(zhǎng)度為5.4m的彎沉儀測(cè)定時(shí)，可不進(jìn)行支點(diǎn)變形修正。

圖1彎沉儀支點(diǎn)變形修正原理

5、結(jié)果計(jì)算及溫度修正

5.1  彎沉儀路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉值依式（1）計(jì)算：

LT=（L1-L2）×2             （1）

 式中：LT——在路面溫度T時(shí)的回彈彎沉值（0.01mm）；

L1——車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)百分表的zui大讀數(shù)（0.01mm）；

L2——汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的zui終讀數(shù)（0.01mm）。

5.2  當(dāng)需要進(jìn)行彎沉儀支點(diǎn)變形修正時(shí)，路面測(cè)點(diǎn)的回彈彎沉

彎沉儀值按式（2）計(jì)算。

LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6             （2）

 式中：L1——車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)測(cè)定用彎沉儀的zui大讀數(shù)（0.01mm）；

L2——汽車駛出彎沉影響半徑后用彎沉儀的zui終讀數(shù)（0.01mm）；

L3——車輪中心臨近彎沉儀測(cè)頭時(shí)檢驗(yàn)用彎沉儀的zui大讀數(shù)（0.01mm）；

L4——汽車駛出彎沉影響半徑后檢驗(yàn)用彎沉儀的終讀數(shù)（0.01mm）。

注：此式適用于測(cè)定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已無(wú)變形的情況。

5.3  瀝青面層厚度大于5cm的瀝青路面，回彈彎沉值應(yīng)進(jìn)行溫

彎沉儀度修正，溫度修正及回彈彎沉的計(jì)算宜按下列步驟進(jìn)行。

（1） 測(cè)定時(shí)的瀝青層平均溫度按式（3）計(jì)算：

T=（T25+Tm+Te）/ 3                 （3）

 式中：T——測(cè)定時(shí)瀝青層平均溫度（℃）；

T25——根據(jù)T0由圖2決定的路表下25mm處的溫度（℃）；

Tm——根據(jù)T0由圖2決定的瀝青層中間深度的溫度（℃）；

彎沉儀Te——根據(jù)T0由圖2決定的瀝青層底面處的溫度（℃）。

圖2中T0為測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d日平均氣溫的平均值之和（℃），日平均氣溫為日zui高氣溫與zui低氣溫的平均值。

圖（2）   瀝青層平均溫度的決定

注：線上的數(shù)字為從路表下的不同深度（mm）

（2） 采用不同基層的瀝青路面彎沉值的溫度修正系數(shù)K，根據(jù)瀝青層平均溫度T及瀝青層厚度，分別由圖（3）及圖（4）求取。圖（3）路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于粒料基層及瀝青穩(wěn)定基層）

（3） 彎沉儀瀝青路面回彈彎沉按式（4）計(jì)算：

圖（4）路面彎沉溫度修正系數(shù)曲線（適用于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的半剛性基層）

L20 =LT × K                     （4）

式中：K——溫度修正系數(shù)；

L20——換算為20℃的瀝青路面回彈彎沉值（0.01mm）；

LT——測(cè)定時(shí)瀝青面層內(nèi)平均溫度為T時(shí)的回彈彎沉值（0.01mm）。

b）      按式（5）計(jì)算每一個(gè)評(píng)定路段的代表彎沉：

Lr=L+ZaS 彎沉儀              （5）

式中：Lr——一評(píng)定路段的代表彎沉（0.01mm）；

L——一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的各測(cè)點(diǎn)彎沉的平均值（0.01mm）；

S——一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)經(jīng)各項(xiàng)修正后的全部測(cè)點(diǎn)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差（0.01mm）；

Za——與保證率有關(guān)的系數(shù)，采用下列數(shù)值：

彎沉儀高速公路、一級(jí)公路           Za=2.0

二級(jí)公路                     Za=1.645

二級(jí)以下公路                 Za=1.5

5、            報(bào)告

報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 彎沉測(cè)定表、支點(diǎn)變形修正值、測(cè)試時(shí)的路面溫度及溫度修正值。

彎沉儀（2） 每一個(gè)評(píng)定路段的各測(cè)點(diǎn)彎沉的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及代表彎沉

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