T 0951-2008 贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法
T 0951—2008 贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法
1、目的与适用范围
1.1 本方法适用于测定各类路基路面的回弹弯沉以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。
1.2 沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20℃时为准,当路面平均温度在20℃±2℃以内可不修正,在其他温度测试时,对沥青层厚度大于5cm 的沥青路面,弯沉值应予温度修正。
2、仪具与材料技术要求
本方法需要下列仪具与材料:
(1)标准车:双轴,后轴双侧4轮的载重车。其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合表T0951的要求。测试车应采用后轴10t 标准轴载BZZ-100的汽车。
(2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触路面) 与后臂(装百分表) 长度比为2:1。弯沉仪长度有两种:一种长3.6m ,前后臂分别为2.4m 和1.2m ;另一种加长的弯沉仪长5.4m ,前后臂分别为3.6m 和1.8m 。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,应采用长度为5.4m 的贝克曼梁弯沉仪;对柔性基层或混合式结构沥青路面可采用长度为3.6m 的贝克曼梁弯沉仪测定。弯沉采用百分表量得,也可用自动记录装置进行测量。
(3)接触式路表温度计:端部为平头,分度不大于1℃。
(4)其他:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。
表T0951 弯沉测定用的标准车参数
3、方法与步骤
3.1 准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及制动性能良好,轮胎胎压符合规定充气压力。
(2)向汽车车槽中装载(铁块或集料) ,并用地中衡称量后轴总质量及单侧轮荷载,均应符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。
(3)测定轮胎接地面积:在平整光滑的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的复写纸和一张方格纸,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,准确至0.1cm 。
(4)检查弯沉仪百分表量测灵敏情况。
(5)当在沥青路面上测定时,用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断变化,应随时测定) ,并通过气象台了解前5d 的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值) 。
(6)记录沥青路面修建或改建材料、结构、厚度、施工及养护等情况。
3.2 测试步骤
(1)在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定。测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔划上标记。
(2)将试验车后轮轮隙对准测点后约3~5cm处的位置上。
(3)将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,梁臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上(轮隙中心前方3~5cm处) ,并安装百分表于弯沉仪的测定杆上,百分表调零,用手指轻轻叩打弯沉仪,检查百分表应稳定回零。
弯沉仪可以是单侧测定,也可以是双侧同时测定。
(4)测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时,迅速读取初读数L1。汽车仍在继续前进,表针反向回转,待汽车驶出弯沉影响半径(约3m 以上) 后,吹口哨或挥动指挥红旗,汽车停止。待表针回转稳定后,再次读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。 2
3.3 弯沉仪的支点变形修正
(1)当采用长度为3.6m 的弯沉仪进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,在测定时应检验支点有无变形。如果有变形,此时应用另一台检测用的弯沉仪安装在测定用弯沉仪的后方,其测点架于测定用弯沉仪的支点旁。当汽车开出时,同时测定两台弯沉仪的弯沉读数,如检测弯沉仪百分表有读数,即应该记录并进行支点变形修正。当在同一结构层上测定时,可在不同位置测定5次,求取平均值,以后每次测定时以此作为修正值。支点变形修正的原理如图T0951-1所示。
(2)当采用长度为5.4m 的弯沉仪测定时,可不进行支点变形修正。
4、结果计算及温度修正
4.1 路面测点的回弹弯沉值按式(T0951-1)计算。
lt=(L1-L2)*2 (T0951-1)
式中:lt ——在路面温度t 时的回弹弯沉值(0.01mm);
L1——车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数(0.01mm);
L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数(0.01mm)。
4.2 当需进行弯沉仪支点变形修正时,路面测点回弹弯沉值按式(T0951-2)计算。
lt=(L1-L2)*2+(L3-L4)*6 (T0951-2)
式中:L1——车轮中心临近弯沉仪测头时测定用弯沉仪的最大读数(0.01mm);
L2——汽车驶出弯沉影响半径后测定用弯沉仪的终读数(0.01mm);
L3——车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数(0.01mm);
L4——汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的终读数(0.01mm)。
注:此式适用于测定弯沉仪支座处有变形,但百分表架处路面已无变形的情况。
4.3 沥青面层厚度大于5cm 的沥青路面,回弹弯沉值应进行温度修正。温度修正及回弹
弯沉的计算宜按下列步骤进行。
(1)测定时的沥青层平均温度按式(T0951-3)计算:
t=(t25+tm+te)/3 (T0951-3)
式中:t ——测定时沥青层平均温度(℃) ;
t25——根据t0由图T0951-2决定的路表下25mm 处的温度(℃) ;
tm ——根据t0由图T0951-2决定的沥青层中间深度的温度(℃) ;
te ——根据t0由图T0951-2决定的沥青层底面处的温度(℃) 。
图T0951-2中t0为测定时路表温度与测定前5d 日平均气温的平均值之和(℃) ,日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。
(2)根据沥青层平均温度t 及沥青层厚度,分别由图T0951-3及图T0951-4求取不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数K 。
(3)沥青路面回弹弯沉按式(T0951-4)计算
L20=lt*K (T0951-4)
式中:K ——温度修正系数;
l20——换算为20℃的沥青路面回弹弯沉值(0.01mm);
lt ——测定时沥青面层的平均温度为t 时的回弹弯沉值(0.01mm)。
5、报告
报告应包括下列内容:
(1)弯沉测定表、支点变形修正值、测试时的路面温度及温度修正值。
(2)每一个评定路段的各测点弯沉的平均值、标准差及代表弯沉。