沥青路面弯沉值季节影响系数的研究

沥青路面弯沉值季节影响系数的研究
沥青路面弯沉值季节影响系数的研究

摘要随着我国国民经济的快速发展交通运输车辆大吨位、大型车和交通流量的太幅度增加使得现有公路交通很难适应

这种现状特别是“九五”以前新建、改建的公路技术标准低强度不高通行能力差。那么公路交通如何建设、养护才能更好地为社会服务已摆在各级公路部门面前。从沈阳市乃至辽宁省近几年公路建设来看主要采取在原有路线的基础上进行

加宽、补强改建和大修以此来提高公路的等级增大通行能力。在补强设计中新、旧路面弯沉值是补强层结构设计的重要指标之一。旧路面的弯沉值为春融不利季节的路面弯沉。但由于种种原因路面弯沉在其他非不利季节也要测定这就需要

通过弯沉值季节影响系数换算为不利季节弯沉值再用于评价、设计中去。、本文主要是科学、合理地选定具有代表性、典型性路段对该路段的路面弯沉值、地表温度、土样等进行外业采集、测定再通过试验和内业数据整理计算得出沥青路面不同干湿状态下弯沉值的季节影响系数。关键词弯沉值季节影响系数干湿状态研究’哥。沥青路面弯沉值季节影响系数的研究绪论我国公路交通的现状及季节影响系数的提出交

通是国民经济的翅膀从承担社会总运量的角度计算公路至

少是中国国民经济的一翼其重要性不仅在本行业内得到了

认可全社会也对公路的发展状况形成集体关注对其在交通

运输行业内的地位日趋认可受到国家和各级政府的高度重视。改革开放以来特别是“九五”乃至“十五”以来公路作为国

民经济的重要基础设施建设规模之大速度之快是史无前例的。到年底全国公路里程达万比年时增加万增长。到年底全国公路总里程近万。我国的高速公路建设也取得突破性进展。年底全国高速公路里程达万超过了加拿大列世界第二位。一个以高速公路为大动脉国道、省道干线公路为主骨架县乡公路延伸至城镇乡村的公路网络系统己基本形成。在大规模、高速度、高等级建设的同时“七五”、“八五”乃至“九五”新建、改建公路技术标准偏低强度不高通行能力差加之目前交通量、大吨位、大型车的增加使得这些公路难以适应地方经济的快速发展也带来了公路的严重破损其次由于公路网已基

本形成公路选线、走向已基本固定公路两侧的经济带、产业带、生活区和工业区随公路的建成而逐年完善特别是发达地区已形成规模。另外环保意识和土地使用审批管理的规范化、集权化使得舍弃原路而再新建高标准地方公路成为不可能。那么现有公路交通如何建设、养护才能适应当今国民经济高速发展适应交通量急剧增长的需要早己摆在各级公路管理

部门面前。从沈阳市乃至辽宁省“八五”以来公路建设养护的实际情况来看主要是采取在原有路线的基础上进行加宽、补强改建和大修改造以此来提高公路的等级提高强度增大通

行能力而不采取新开辟路线新建高标准地方公路的作法来

解决这一问题。路面补强是指在原有强度不适应交通要求的公路上加铺结构层来提高公路强度达到新的设计弯沉标准。

因此新、旧路面弯沉值是补强层结构设计的重要指标之一。设计规范规定旧路面的弯沉值是指春融不利季节的路面弯

沉所以要求设计部门在春融时期必须完成老路面弯沉值的

测定工作。但是由于每年改建大修里程多专业技术人员少仪器设备有限使得测定工作在春融期不能完成计划的随时调

整和变动重点项目、重点工程的不断提出贷款工程的工可研前期工作等原因都要求设计部门何时有项目何时就进行改建、大修工程的设计。旧路面的弯沉值在非不利季节也要测定测定后利用季节影响系数将旧路面非不利季节的弯沉值

换算为不利季节的弯沉值作为公路设计的指标。沥青路面弯沉值季节影响系数的研究路面弯沉值季节影晌系数的研究

意义新技术、新材料、新工艺、新成果日新月异并被广泛地应用于公路的设计、施工、养护和评价中去。然而作为公路设计、施工和评价的重要指标之一的路面弯沉值的季节影响系数在辽沈地区还一直沿用多年前的数据。这与科技的进步和时代的发展极不适应。我国现行的公路工程设计、施工和验收标准中弯沉值作为衡量路基、路面强度的指标占有相当重要的地位。在弯沉值的计算过程中轴载换算系数和温度修正系数有公式可依而对弯沉季节影响系数来说比较复杂影

响因素较多。我国地域广阔地质、水文、气候等条件复杂多样因此根据本地区的自身特点来确定岛值大小是十分必要的。路面设计采用多层弹性连续体系理论以设计弯沉值为路

面整体剐度的设计指标计算路面结构层厚度。在非不利季节测定的弯沉值应通过季节影响系数修正为不利季节的弯沉值根据此弯沉值和设计弯沉值按照补强的设计方法计算补强结构层厚度。若路面弯沉值的季节影响系数不准确由非不利季节弯沉值修正所得的不利季节弯沉值偏差较大势必造成路面补强设计的厚度不是过厚就是过薄若过厚造成材料和资金的浪费过薄使路面达不到设计年限过早破损同样也造成材料和资金的浪费。季节影响系数不准确不能准确评价公路整体强度可能使决策失误应该大修改造的路线未做不应该大修、改造的路线却进行了大修。若路面弯沉值的季节影响系数准确能对路面作真实评价决策准确资会就能用在“刀刃”上。路面弯沉值季节影响系数现状我国现行标准中将北方春融翻浆期和南方雨季设定为不利季节不利季节的弯沉值与非不利季节的弯沉值之比即季节影响系数女产弼以嚣丕釉此法客观性强易被人接受。在规范中将季节影响系数按自然区划、路基干湿类型和四个不同季节进行了规定。对于季节影响系数和湿度系数近年来国内未统一进行新的调研工作若各地区有实测资料可采用本地区调查成果若没有新的调查资料仍可参考《公路沥青路面设计规范》中季节影响系数和湿度系数表如表一所示。沥青路面弯沉值季节影响系数的研究表—路基干岛建议值湿类型春融干季雨季冻前干一一一由一一—湿—一—国外解决此问题的方法大致是

取天然状态的样品测定其强度同时测定同类样品浸入水四天或若干天后的强度两者的比值即被认为是季节影响系数显然此种方法的客观性差并不能全面反映出各地区不同气候条件对道路的强度影响区别。、本文研究的目的与主要研究内容通过前述不难看到路面弯沉值季节影响系数的研究是一项重要的工程应用研究课题沈阳市公路管理处于年月向辽宁省交通厅申请了“沈阳地区沥青路面弯沉值季节影响系数的调查与研究”的课题并被批准由于一些原因现在该课题还未结题。沈阳市于年初在其所管辖的苏家屯地区进行了沥青路面弯沉值季节影响系数的调查与研究试点工作。研究的主要内容通过外业数据采集、内业数据整理确定该地区现阶段的季节影响系数。通过测定土的含水量、液限和塑限等指标得出路床表面以下深度内土的平均稠度“。确定路基干湿状态作为季节影响系数按路基干湿类型划分的依据。利用所得数据对季节影响系数进行定量和定性分析。通过具体实践总结经验教训为在沈阳市乃至辽宁省的推广提供指导性意见探索一条成功之路。结论与建议。沥青路面弯沉值季节影响系数的研究沥青路面弯沉值的采集整理沥青路面弯沉值测定路线的选定苏家屯区位于沈阳城区之南东与东南为抚顺市、本溪市西与西北接辽阳南靠鞍山北邻沈阳。苏家屯区地形自东向西倾斜。东部为石质、低山、丘陵地带西部为冲积平原这里地势平坦土质肥沃。苏家屯区属温带季风型大陆

性气候年平均降水量左右降水集中在夏季。由于在苏家屯地区做试点工作因此在其所管养的县以上公路条公路中选定了具有代表性的条路线中路面结构不同的典型路段作为测定所需数据的平台。这路段的路况为黑大线线苏家屯段位于该地区西部行政等级为国道技术等级三级路路基宽路面宽年新建当年月建成通车是沈大高速公路的副线年平均交通量为台次地带类型中湿地带。段路面结构是水泥稳定砂砾基层面层是沥青贯入式黑大线—段路面结构为水泥稳定砂砾基层面层是沥青混凝土沈营线苏家屯段位于该地区中部行政等级为省道技术等级二级路路基宽路面宽年改建当年月建成通车年平均交通量为台次地带类型中湿地带一段路面结构是基层水泥稳定砂砾面层是沥青混凝土苏黑线苏家屯段位于该地区中东部行政等级为县道技术等级三级路路基宽路面宽。“八五”以前新建年平均交通量为台次地带类型中湿地带—段路面结构是灰土稳定砂砾基层面层是沥青贯入式红永线苏家屯段位于该地区西南部行政等级为县道技术等级三级路路基宽路面宽年新建当年月建成通车年平均交通量为台地带类型中湿地带一段路面结构是灰土稳定砂砾基层面层是沥青贯入式加沥青混凝土。沥青路面弯沉值测定季节影响系数季节影响系数是指不利季节路面弯沉值和非不利季节路面弯沉值的比值。东北地区不利季节指春融时期的月中旬其他时期为非不利季节。非不利季节又分为干季月

中旬一月中旬或—月雨季月中旬一月末冻前指月。因此为得出不同季节的季节影响系数需先采集不同月份的路面弯沉值。沥青路莅弯沉值季节影响系数的研究沥青路面弯沉值国内外普遍采用弯沉值来表示路基路面的承载能力弯沉值越

大承载能力越小反之则越大。沥青路面弯沉值是路面在标准载重汽车作用下用前进卸载法得到的路面的垂直变形值以

表示它是反映路面强度的一项指标路面材料或路基的强度

愈高则弯沉值愈小反之则弯沉值愈大。因此路面设计、施工、养护、加固等工作中制定一条即经济又合理的方案路面弯沉值是不可缺少的指标近年来为公路部门广泛采用。沥青路面弯沉值以路面温度℃时的测定值为准其他温度测定时应进

行温度修正。弯沉值的测试方法弯沉值的测试方法较多目前用的最多的是贝克曼梁法在我国已有成熟的经验但由于其

测试速度等因素的限制各国都对快速连续或动态测定进行

了研究现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪

丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪美国的振

动弯沉仪等。贝克曼梁法仪器设备测试车双轴后轴双侧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要求。测试车可根据需要按公路等级选择高速公路一级公路应采用后轴的一其他等级公路也可采用后轴

的一。贝克曼梁弯沉仪见图一由贝克曼粱、百分表及表架组成贝克曼梁由铝合金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。弯沉仪长度有两种一种长前后臂分别为和另一种加长的弯沉仪长前后臂分别为和。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时宜采用长度为的贝

克曼梁弯沉仪、并采用标准车弯沉值采用百分表量得也可用自动记录装置进行测量。接触式路面温度计端部为平头分度不大于℃。其它皮尺、白油漆或粉笔、指挥旗等。图一贝克曼梁弯沉仪仪器原理沥青路面弯沉值季节影响系数的研究

本仪器适用于测定净土加载时或以非常慢的速度加载时路

面弹性弯沉值能良好的反映出路面的总体强度。路面弯沉仪是采用杠杆原理制成的用来测定汽车后轴双轮之间的路面

弯沉值。路面在负荷作用下形成局部下沉即垂直变形路面反映的形状是以负荷为中心盆形称之弯沉盆。当负荷移开后弹性使路面恢复到原状弯沉盆消失负荷前后的差值即称该点

的弯沉值。实验证明总弯沉和弹性弯沉不相等即负荷移开后路面弯沉盆并不完全消失路面还会存在微量的残余变形路

面弯沉与车速、温度等因素有密切关系。仪器具有结构简单、使用方便、灵敏度高、结构紧固轻便等特点。不受天气、风力、日照等客观条件等影响。自动弯沉仪测定法由洛克鲁瓦测试车见图—等组成测速—测试精度。自动弯沉仪是在贝克曼粱基础上发展起来的静力弯沉设备测定路面弯沉值的高

效自动化设备。可对路面进行高密集点的测量绘出整条路面详细的强度分布图得出大量路面强度数据。图—自动弯沉仪

其特点是实现了自动加载自动读数测试速度有了较大提高主要用于路面连续弯沉测试。落锤式弯沉仪测定法原理落锤式弯沉仪见图产生一个荷载脉冲来模拟行驶中的车轮荷载的影响。一个质量块从选定的高度落下产生冲击荷载。施加的荷载由一个重载的荷载传感器测量出并通过一个直径为毫米的承载板传递到路面导致路面产生弯沉。弯沉由地震检波器测量同时提供”弯沉盆图”这使得评价多层路面结构成为可能。落锤式弯沉仪在驾驶员座位上操作测试过程快使得每小时可测个点这尤其适合进行大规模的路面测试。图落锤式弯沉仪沥青路面弯沉值季节影响系数的研究数据采集方法和步骤本论文弯沉值采集采用贝克曼梁法。配备了弯沉仪——贝克曼梁 汽车一解放—点温计温度计气压表水泥钉锤子等设备。方法采集数据需先在选定的四条路线 路面上沿路线前进方向每 距路面边缘 路面宽 、 路面宽 处标定测点位置钉一水泥钉作为测定点。然后每月用一车测定一次测定点的弯沉值同时测量路表温度和大气气温并记录在路面弯沉值采集记录表如表一卜 一 所示中。步骤①测定准备、将仪器杠杆前后连接成一体按要求检查好。、载重汽车解放一型一辆。均匀加载并用地磅称量后轴载调整气胎压力使之符合规定值。、热电阻测温计支用以测定路面温度因弯沉值随温度变化。、指挥交通用的红旗三面小铁棒一根长 直径 每次测定除驾驶员外一般需要工作人员三人一

人指挥汽车一人记录读数另一人搬运弯沉仪。、路面弯沉值采集记录表。②测定步骤、将汽车后轴外轮轮隙中心对准测定点稍后位置约— 处、置弯沉仪于测定点保持仪器轴线

与汽车轴线平行测头不与轮胎接触调整仪器支座螺丝使支

座水平。将百分表装在百分表支架上使表的小指针处于旱程的中部位置大指针指零轻弹弯沉粱检查百分表指针读数是

否稳定。 、汽车缓慢向前开动仔细注意指针运动方向迅速

读取车轮中心位于测定点时最大读数即为初读数汽车继续

前进指针反向旋转使其后轮在影响半径以外一般距测点— 此时百分表走动待百分表读数基本稳定后记录终读数。、用热敏点温度计测出并记录下路表的温度。、弯沉值厶 、将

所测定的弯沉值、路表温度和气温填写记录表此时弯沉值未乘。、每公里测完后对测定数据进行观察商讨若认为某点数据存在问题应返回重测该点并做数据对比将确认无误的数

据作为最终测定数据。、测完收工应检查仪器设备、记录表等是否全部收回若没应立即返回查找。对仪器设备擦拭干净放于指定位置。沥青路面弯沉值季节影响系数的研究路面弯沉值采集记录表

℃℃路线

名称黑大线时间气温℃地表温℃℃℃℃℃——表一卜一 里

程第一次测定第二次测定第三次测定第四次测定桩号左轮

右轮左轮左轮左轮右轮左轮右轮 ●.

1对沥青路面回弹弯沉温度修正方法的改进及探讨_孟可令

1前言 目前采用贝克曼梁测定路基路面的回弹弯沉,是对公路和市政道路工程进行质量检验的一种重要手段;回弹弯沉又可用以评定路基路面的整体承载能力,以供路面结构设计使用。 测定时的路面温度对沥青面层的弯沉值有明显影响,交通部规定以路面温度20℃时为标准状态,对厚度大于5cm的沥青路面在路面温度非20℃时测定的回弹弯沉值,应进行温度修正,计算公式为 L20=L T×K 式中,K为温度修正系数,在《公路沥青路面设计规 范》中以K 3表示;L 20 为换算为20℃的沥青路面回弹弯 沉值,0.01mm;L T 为测定时沥青面层内平均温度为T 时的回弹弯沉值,0.01mm。 可见,沥青路面回弹弯沉的温度修正主要在于确定温度修正系数。 笔者通过对交通部规程、规范、标准中有关回弹弯沉检测内容的研究和实践,对现行沥青路面回弹弯沉温度修正方法提出以下改进和探讨意见。 2改进及探讨意见 2.1规程中应尽可能提供温度修正的线性方程式 《公路路基路面现场测试规程》在“贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法(T0951-95)”中规定,采用查图法对沥青路面回弹弯沉进行温度修正,先从图9.1.4-1中查取测定时的沥青层平均温度,再根据基层 类型从图9.1.4-2或图9.1.4-3中查取路面弯沉温度修正系数。但这种在图中求取修正系数的做法实施起来费时费力又不准确。实际上,查图法所依赖的这3个图中的各条直线段均可通过量测纵、横坐标得出截距和斜率,建立各自的二元一次线性方程式,从而将查图法转变为公式计算法。建议规程组在今后修订时应尽可能直接提供各条直线或曲线的线性方程式,显然,这比使用者在图上量取所建立的公式要可靠,具有权威性,可以免除图形在绘制、印刷、量取各环节中产生的误差。 笔者认为,采用线性方程式计算,可以克服查图法既慢又累且误差大的缺点,为试验检测数据的自动化处理提供方便—— —这是新时期对试验检测工作提出的新要求。 2.2用一个公式直接求取沥青层的平均温度 《JTJ059-95》测试规程规定,各厚度沥青层在测定 时的平均温度,是根据T (路表温度+前5天日平均气温的平均值,℃)由图9.1.4-1求出的,先在图中读出路 表下25mm处的温度T 25 、沥青层中间深度的温度Tm、 沥青层底面深度的温度T e ,再取三者的平均值。现笔者提出:省去求3个深度处温度这几步,用一个公式直接求得该厚度的沥青层平均温度。下面以厚度为20cm的沥青层为例加以说明。 先将图9.1.4-1中的各条直线变成二元一次方程式,从中得到路表下25mm、中间深处100mm、底面200mm 三处的温度公式: 对沥青路面回弹弯沉温度修正方法的改进及探讨 孟可令 (东莞市交通工程质量监督站,广东东莞523125) 摘要:文章对现行交通部规程、规范、标准中有关沥青路面回弹弯沉温度修正方法提出以下改进和探讨意见: (1)将测试规程中的温度修正查图法改为公式计算法,能一式求出沥青面层的平均温度。(2)对“沥青路面的弯 沉以路表温度20℃时为准”这一条文提出疑问,指出实际上是以沥青面层平均温度20℃为准来修正弯沉的。(3) 分析按设计规范上的经验公式实施温度修正时所存在的困难。(4)对采用测试规程和设计规范两种方法计算沥青 路面回弹弯沉温度修正的结果进行对比,提出应加强对经验公式适用性的研究。(5)对制定温度修正精度要求和 路表温度量测频率的必要性以及如何制定,作出分析研究。 关键词:沥青路面;回弹弯沉;温度修正;公式计算;条文研究;方法探讨;改进提高 中图分类号:U416.2文献标识码:B 作者简介:孟可令(1943-),女,浙江宁波人,高级工程师,从事工程地质、工程测量和土工试验工作。

弯沉值计算步骤

道路设计弯沉值计算步骤 一、土基弯沉计算: 1、L0=9308 E0’-0.938(JTJ031-2000路面基层技术规范P88,单位为0.01mm) 其中E0’ = E0 * K1 (K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3) 2、E0可用刚性承载板测定、柔性承载板测定及结合W C查表所 得,在市政工程中考虑条件限制及结合地质勘察报告采用查表的方法得出E0。(查表参数为W C,、自然区划、土组类别) 3、W C= (W L- W)/(W L- W P),W C—平均稠度、W L—土的液 限、W—土的平均含水量、W P—土的塑限。(JTJ014-97 公路 沥青路面设计规范P34) 4、算出W C后根据自然区划(惠州为IV7)、土组类别及平均稠度 查表可得E0。(JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P79,采用内 插法查表) 二、底基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、利用土基及底基层材料的回弹模量E0’及E1利用底基层厚度h1 及计算模量比K1E0/K2E1和h1/δ查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得出底基层顶面回弹弯沉系数αL,K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3;K2为季节影响系数,为1.1~1.2,在此取1.15;δ=10.75cm(为标准车轮迹当量圆半径) 2、底基层材料弯沉计算公式L1=(2Pδ/ K1E0)*αL*F。(JTJ031-2000 P89 A.0.3-2,算出单位为cm,要化成

0.01mm),F=3.643αL1.8519;P=标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 三、基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层材料换算成与基层材料 相当(即具有基层回弹模量E2)的厚度h21,由弯沉系数αL和比值K1E0/K3E2(K3为季节影响系数,为 1.05~1.0,在此取 1.025)查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得相应的h21/δ值; 2、由h2/δ与h21/δ值之和及K1E0/K3E2值查图A.0.3得出基层基 层顶面回弹弯沉系数α’L; 3、计算弯沉综合修正系数F’=3.643α’L1 1.8519; 4、计算基层弯沉值弯沉计算公式L2=(2Pδ/ K1E0)*α’L* F’。 (JTJ031-2000 P89 A.0.4-1,算出单位为cm,要化成0.01mm);P= 标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 5、h1的底基层材料换算成与基层材料相当(即具有基层回弹模 量E2)的厚度h21公式为:h21= h1 (E1/ E2)∧(1/3)。 四、基层及底基层回弹模量取值: 经查表和实际相结合得出5%水泥稳定基层回弹模量取值为1300MPa, 4%水泥稳定基层回弹模量取值为1000MPa。 五、各基层的试验要求: 1、各基层配合比设计根据7天无侧限抗压强度实验确定(2.5~ 5.0MPa)。 2、水泥稳定粒料实测强度以7天养护期的无侧限抗压强度为准。 3、7天养护为在规定湿度下养生6天,浸水1天。

路基弯沉值计算

弯沉值计算方法 青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 [文章]:沥青路面弯沉变化及测试 摘要:本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间,着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在,并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词:沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前,路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分,如弯沉达不到,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化,是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1~2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实,加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段,表现为路表弯沉的不断增长。这是因为,一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并

沥青路面弯沉测试及分析

沥青路面弯沉测试及分析 A08土木1班蒋莉莉 080303140 摘要:论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间。着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在。 关键词:沥青混凝土路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此,工程竣工前路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一公路的弯沉分值分别为15分和2O分,如弯沉达不到要求,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1-2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实。加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段。表现为路表弯沉的不断增长。这是因为。一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早 期破坏。 路面竣工3~4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并一直延续到路面结构出现疲劳破坏。 在路面竣工后的1~2年之间,路表弯沉值最小。可见,在此期间路面整体结构处于最大刚度状态。但是,在测定材料参数时,养生时间最长的基层材料的设计龄期也只有6个月。这个时间,正好接近于路面竣工后第一年的不利季节。而且统计结

弯沉地概念及计算方法

弯沉的概念及计算方法 李燕 路面弯沉是路基和路面结构不同深度竖向变形的总和。它是以路面在车辆荷载反复作用下出现纵向裂缝为临界状态,以纵向网裂为破坏状态,它主要反映车辆荷载作用下路面结构整体,包括结构层部分应力与抗力失衡状态时的表现特征。弯沉另一个含义是道路结构表面在双圆均布荷载作用下,轮隙中心处实测的路面弯沉值。柔性路面在荷载作用下产生竖向变形,在荷载作用后,变形的量是弯沉值。弯沉值的概念就是荷载对路基路面作用前后,路基、路面发生变形的大小。用1/100毫米做计算单位。弯沉值的确定对新建道路的意义很大,也是工程初始阶段必须考虑的因素和重要的设计指导资料。一般情况下,弯沉值越小,则结构强度越高。在旧路改造前,对原有道路进行实际弯沉测量,可以勘测路况,作为道路补强设计的依据。在新建道路施工中或竣工后,弯沉测量可以检验施工质量是否达到设计强度要求和规范规定的标准指标。所以弯沉值的计算和确定作为道路质量的合格标准之一,我们作为设计人员必须重视而不能忽视的。 弯沉值的测定方法叫贝克曼梁测定法。是由美国人贝克曼于1953年发明的。此方法作为道路补强设计及施工时弯沉检验的手段,在全世界得到了广泛的应用。此方法主要是用于沥青路面的弯沉检测。混凝土路面弯沉的检测方法一般为落锤式检测法。具体检测方法如下:

沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20℃时为准,当路面温度在20℃±2以内可不用修正,在其他温度测试时,对沥青层厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予以修正。 需要的仪具和材料: (1)标准车;双轮,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符合下表要求。测试车应采用后轮10吨标准轴载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(接触地面)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5.4 m,前后臂分别是3.6 m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 .4 m的贝克曼梁弯沉仪;对柔性基层和混合式结构沥青路面可采用长度为3 .6mi的贝克曼梁弯沉仪测定。

贝克曼梁测定路基路面弯沉试验步骤及计算方法

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 贝克曼梁法 一.计算方法 Lr=L+Zα×S Lr=该路段弯沉代表值,L=该路段回弹弯沉值的平均值,Zα=保证系数(一般市政道路二灰、灰土路基选1.645,沥青路面选1.5),S=该路段回弹弯沉值的标准差。单点弯沉值计算方法:(初读数-终读数)×2 1.一般贝克曼梁,单轮直接读数*2就是估算的弯沉值了。 2.弯沉代表值=实测弯沉平均值+保证率系数*标准差。高速公路、或者一级公路的沥青面层保证率系数是1.645。高速公路、或者一级公路的路基、柔性基层保证率系数是2.0。二级、三级公路沥青面层保证率系数是1.5。二级、三级公路路基、柔性基层保证率系数是1.645。 2.方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/(n) (x为平均数) 3.标准差=方差的算术平方根 二.试验方法与步骤 1)试验前准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (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,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,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)检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。 (5)当在浙青路面上测定时,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时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。 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 ~ 5m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,检查百分表是否稳定回零。 弯沉仪可以是单侧测定,也可以双侧同时测定。 (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(3m以上)后,吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2 。汽车前进的速度宜为5km/h左右。 三.弯沉仪的支点变形修正 (1)当采用长度为3,6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台

公路弯沉试验

弯沉试验 利用贝克曼梁测定路面回弹弯沉值操作简便,应用广泛,我国路面设计及检测的标准方法和基本参数都是建立在这种试验方法基础之上的,但是,这种试验方法整个测试过程全是人工操作,测试结果受人为因素的影响较大,而且测速慢。自动弯沉仪是测定路面弯沉值的高效自动化设备,可对路面进行高密集点的强度测量,适用于路面施工质量控制、验收及路面养护管理。 1.主要设备 自动弯沉仪测定车:洛克鲁瓦型,由测试汽车、测量机构、数据采集处理系统三部分组成。测量机构安装在测试车底盘下面。 自动弯沉仪测定车的主要技术参数如下: 测试车轴距:6.57m 测臂长度:1.75-2.40m 后轴荷载:100kn 测定轮对路面的压强:0.7mpa 最小测试步距:4-10m 测试精度:0.01mm 测试速度:1.5-4.0km/h 2.工作原理 自动弯沉仪的基本工作原理与贝克曼梁的原理是相同的,都是采用简单的杠杆原理。 自动弯沉仪测定车在检测路段以一定速度行驶,将安装在测试车前后轴之间底盘下面的弯沉测定梁放到车辆底盘的前端并支于地面保持不动,当后轴双轮隙通过测头时,弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来,这时,测定梁被拖动,以二倍的汽车速度拖到下一测点,周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计计算结果。 3.使用技术要点 (1)自动弯沉仪做长距离移动时,应根据路况把一些对通过能力影响大的组件、部件拆下来,待移动到测量工地时,再进行安装调试。 (2)操作计算机,根据要求输入有关信息及命令。 (3)为了保证系统a/d转换板与位移传感器的测量精度,应进行自动弯沉仪的标定。(4)自动弯沉仪所采集数据以文本方式存储于计算机中,其记录格式分节点数据。弯沉值数据及弯沉盆数据三种。输入有关信息和参数后,可显示出左右双侧的弯沉峰值柱状图及峰值、距离和温度等;计算出平均值、标准差和代表弯沉值;显示弯沉盆图形并计算出曲率半径。 应当注意,自动弯沉仪测定的是总弯沉,因而与贝克曼梁测定的回弹弯沉有所不同。可通过自动弯沉仪总弯沉与贝克曼梁回弹弯沉对比试验,得到两者相关关系式,换算为回弹弯沉,用于路基、路面强度评定。 关于自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法可详见《公路路基路面现场测试规程》(jtj 059-95)。 二、落锤式弯沉仪 利用贝克曼梁方法测出的回弹弯沉是静态弯沉。自动弯沉仪检测弯沉时,因为汽车行进速度很慢,所测得的弯沉也接近静态弯沉。为了模拟汽车快速行驶的实际情况,不少国家开发了动态弯沉的测试设备。落锤式弯沉仪(falling weight deflectometer,简称fwd)模拟行车作用的冲击荷载下的弯沉量测,计算机自动采集数据,速度快,精度高。近年来,采用落锤式弯沉仪(fwd)测定路面的动态弯沉,并用来反算路面的回弹模量。已成为世界各国道路界

路基弯沉检测见证)监理旁站记录表

(路基回弹弯沉试验见证)监理旁站记录表工程名称:浏阳市两型产业园紫荆东路、立新路基础建设项目工程 1

监理情况:上午& 00分路基回弹弯沉试验准备工作: 1、路基回弹弯沉试验货车在工地装土配重。 2、试验货车装土后到称重站进行后轮车箱称重(11130公斤)上午9 : 00市 质量检测中心两位检测试验工程师进入施工现场 进行弯沉试验检测工作,施工单位安排6人配合工作。施工单位技术员、施工员、质检员、测量员等均到岗。 检测数据如下: 紫荆东路: 左轮桩号右轮左轮桩号右轮百分表读数百分表读数百分表读数百分表读数 45 K 0+ 020 右63 73 K 0 + 020 左62 63 K 0+ 040 右52 65 K 0 + 040 左51 65 K 0+ 060 右80 62 K 0 + 060 左60 43 K 0+ 080 右37 47 K 0 + 080 左60 34 K 0+ 0100 右210 50 K 0+ 0100 左47 50 K 0+ 0120 右61 38 K 0+ 0120 左35 45 K 0+ 0140 右36 38 K 0 + 0140 左30 39 K 0+ 0160 右40 53 K 0+ 0160 左74 37 K 0+ 0180 右37 52 K 0+ 0180 左61 60 K 0+ 0200 右52 73 K 0+ 0200 左57 2

28 K0+0220右40 61 K 0+0220左57 50 K0+0240右26 57 K0+0240左50 73 K0+0260右65 28 K0+0260左28 42 K0+0280右45 41 K0+0280左36 68 K0+0300右53 32 K0+0300左21 75 K0+0320右70 3 7 K0+0320左30 60 K0+0340右52 92 K0+0340左87 73 K0+0360右88 62 K0+0360左50 72 K0+0380右63 39 K0+0380左35 37 K0+0400右38 52 K0+0400左47 75 K0+0420右70 42 K0+0420左35 50 K0+0440右50 39 K0+0440左20 45 K0+0460右70 64 K0+0460左53 63 K0+0480右57 51 K0+0480左50 51 K0+0500右42 42 K0+0500左37 60 K0+0520右61 51 K0+0520左62 60 K0+0540右57 51 K0+0540左54 52 K0+0560右57 47 K0+0560左39 36 K0+0580右38 43 K0+0580左53 立新路: 左轮桩号右轮左轮桩号右轮 百分表读数百分表读数百分表读数百分表读 40 K 0 + 020 右35 61 K 0+ 020 左42 39 K 0 + 040 右36 51 K 0+ 040 左39 67 K 0 + 060 右50 40 K 0+ 060 左41 42 K 0 + 080 右41 40 K 0+ 080 左38 61 K 0 + 0100 右53 35 K 0+ 0100 左40 50 K 0+ 0120 右46 42 K 0+ 0120 左50 3 79 K 0 + 0140 右73 30 K 0+ 0140 左38

第一部分∶路基路面回弹弯沉测试方法

第一部分:路基路面回弹弯沉测试方法 试验一贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 一、试验目的 1?测定各类路基路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,供路面结构设计使用。 2.沥青路面的弯沉以路表温度20C时为准,在其他温度测试时,对厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予温度修正。 二、试验原理 利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉。 三、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 1 - 1的要求。测试车可根据需要按公路等级选择,高速公路、 一级及二级公路应采用后轴100kN的BZZ —100标准车;其他等级公路可采用后轴60kN的 BZZ —60标准车。 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,宜采用长度为 5.4m的贝克曼梁弯沉仪,并采用BZZ —100标准车。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1C。 4?其他:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。 测定弯沉用得标准车参数表 1.准备工作 (1 )检查并保持测定用标准车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (2)向汽车车槽中装载(铁块或集料) ,并用地磅秤量后轴总质量,符合要求地轴重规定。汽车行驶及测定过程中,轴载不得变化。 (3)测定轮胎接地面积:在平整光滑地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,轻轻落下千斤顶,即在方格纸印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积,准确至0.1cm2。

沥青混凝土路面有哪些试验

沥青混凝土路面有哪些试验 最佳答案 沥青材料试验有:必检:1、针入度试验;2、软化点试验;3、延度试验;按需要检测:4、闪燃点试验;5、含蜡量试验;6、溶解度试验、7、密度试验;8、沥青老化性能试验;9、沥青粘附性试验。 沥青混合料试验有:必检1、马歇尔稳定度试验(包括密度、比重、饱和度等指标测定,2、沥青含量及混合料级配试验(沥青混合料抽提)按必要检测:); 3、车辙试验; 4、低温弯曲试验;5残留稳定度等 现场测试试验有:1、摆式摩擦试验(要取消);2、渗水性试验;3、取芯压实度试验;4、构造深度试验。5平整度试验6弯沉试验

高速公路沥青混凝土路面上面层关键施工试验控制技术 RSS 打印复制链接大中小发布时间:2011-03-08 10:05:13 0、前言 高速公路由于行车密度大、车速快,并且随着车辆轴载明显增加以及重车比例增大,给沥青路面带来了明显的早期损坏(如辙槽、泛油、推拥等)这也对沥青路面的级配情况、抗滑性、平整度、密实性等提出了更高的要求。其中上面层是影响路面质量最直接的因素,也是最主要的因素,要提高路面的工程质量,上面层的施工质量必须保证,笔者将从沥青砼上面层配合比设计和施工,谈谈保证高速公路路面上面层工程质量的几个关键因素。 1、沥青砼上面层配合比设计 沥青砼路面上面层配合比的设计过程包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。 1.1目标配合比设计阶段 1.1.1原材料的选择 1.1.1.1沥青 a.由于我省属于热区,所以沥青应选用稠度大且软化点高的沥青,以免夏季泛油。 b.修筑高速公路路面的沥青,在高温时要具有较低的感温性,低温时又具有较好的形变能力,所以选择沥青时应尽量选择溶—凝胶型结构的环烷基稠油直馏沥青。其中沥青质的含量为15%~25%,针入度指数在-2~+2之间,PVN值宜在0~0.5之间。 c.同时为了提高使用沥青的品质,特别是对重交通量沥青砼表层,更应该采用进口的沥青如壳牌、埃索、阿尔巴尔亚,标号宜为AH-50或AH-70. 1.1.1.2集料 a.骨料最大粒径的确定:级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力有密切的关系。从国内外相关科研资料表明,当沥青混合料厚h与最大粒径D的比值接近2时,表面层的抗滑性、路面抗车辙能力、耐久性有明显的提高,同时可心减少路面平整度的衰减。

沥青路面验收标准

热拌沥青混合料面层质量检验应符合下列规定: 主控项目 1)沥青混合料面层压实度,对城市快速路、主干路不应小于96%;对次干路及以下道路不应小于95%。 检查数量:每1000m2测1点。 检验方法:查试验记录(马歇尔击实试件密度,试验室标准密度)。 2)面层厚度应符合设计规定,允许偏差为+10~-5mm。 检查数量:每1000m2测1点。 检验方法:钻孔或刨挖,用钢尺量。 3)弯沉值,不应大于设计规定。 检查数量:每车道、每20m,测1点。 检验方法:弯沉仪检测。 一般项目 3表面应平整、坚实,接缝紧密,无枯焦;不应有明显轮迹、推挤裂缝、脱落、烂边、油斑、掉渣等现象,不得污染其他构筑物。面层与路缘石、平石及其他构筑物应接顺,不得有积水现象。 检查数量:全数检查。 检验方法:观察。 4热拌沥青混合料面层允许偏差应符合表8.5.1的规定。 表8.5.1 热拌沥青混合料面层允许偏差

注:1 测平仪为全线每车道连续检测每100m计算标准差σ;无测平仪时可采用3m直尺检测;表中检验频率点数为测线数; 2 平整度、抗滑性能也可采用自动检测设备进行检测; 3 底基层表面、下面层应按设计规定用量洒泼透层油、粘层油; 4 中面层、底面层仅进行中线偏位、平整度、宽度、横坡的检测; 5 改性(再生)沥青混凝土路面可采用此表进行检验; 6 十字法检查井框与路面高差,每座检查井均应检查。十字法检查中,以平行于道路中线,过检查 井盖中心的直线做基线,另一条线与基线垂直,构成检查用十字线。 9.4 检验标准 9.4.1 沥青贯入式面层质量检验应符合下列规定: 主控项目 1沥青、乳化沥青、集料、嵌缝料的质量应符合设计及本规范的有关规定。 检查数量:按不同材料进场批次,每批次1次。 检验方法:查出厂合格证及进场复检报告。 2压实度不应小于95%。 检查数量:每1000m2抽检1点。 检验方法:灌砂法、灌水法、蜡封法。

沥青路面弯沉变化及测试(精)

沥青路面弯沉变化及测试 摘要:本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间,着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在,并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词:沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前,路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分,如弯沉达不到,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化,是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1~2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实,加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段,表现为路表弯沉的不断增长。这是因为,一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并一直延续到路面结构出现疲劳破坏。 在路面竣工后的1-2年之间,路表弯沉值最小。可见,在此期间路面整体结构处于最大刚度状态。但是,在测定材料参数时,养生时间最长的基层材料的设计龄期也只有6个月。这个时间,正好接近于路面竣工后第一年的不利季节。

弯沉测量修正系数的确定

第十七章路面使用品质及路况评定 §17-1 路面功能及其评价 路面结构在汽车和自然因素的反复作用下,其使用性能会发生改变,由此路面结构逐渐出现破坏,并最终导致不能满足使用性能的要求(图17-1)。 在路面使用过程中,必须采取相应的养护、补强和改建措施,使路面的使用性能得到部分恢复,甚至提高。 图17-1 路况随时间的变化曲线 为了了解和掌握路面使用性能的变化情况,以便及时采取各种养护和改建措施,延缓其衰变或恢复其性能,必须定期对路面的使用性能进行评定。路面使用性能包括功能、结构和安全三方面。 路面功能是路面为道路使用者提供的舒适程度。 路面结构是指路面的物理状况,包括路面损坏状况和结构承载能力。 路面安全是指路面的抗滑能力。 功能和安全方面的使用性能是道路使用者所关心,道路管理部门则更注重结构方面的使用性能。路面使用性能的三个方面既有区别又有一定的联系。 路面使用品质及路况的评定就是确定路面结构现时的使用性能。 §17-2 路面结构承载能力的评定 路面结构承载能力,是指路面在达到预定的损坏状况之前还能承受的行车荷载作用次数,或者还能使用的年数。 路面结构的承载能力同损坏状况有着内在联系。在使用过程中,路面的承载能力逐渐下降,与此同时损坏逐步发展。承载能力低的路面结构,其损坏的发展速度迅速;承载能力接近于临界状态时,路面的损坏达严重状态,此时必须采取改建措施(设置加铺层等)以恢复或提高其承载能力。 路面结构承载能力的测定,可分为破损类和无破损类两种。前者从路面各结 1

构层内钻取试样,试验确定其各项计算参数,通过同设计标准相比较,估算其结构承载能力。无破损类测定则通过路表的无破损弯沉测定,估算路面的结构承载能力。 一、弯沉测定 路表面在荷载作用下的弯沉量,可以反映路面结构的承载能力。路面的结构破坏可以是由于过量的竖向变形所造成,也可能是由于某一结构层的断裂破坏所造成。对于前者,采用最大弯沉值表征结构承载能力较合适;对于后者,则采用路表弯沉盆的曲率半径表征其承载能力更为合适。因而,理想的弯沉测定应包含最大弯沉值和弯沉盆两方面。 目前使用的弯沉测定系统有4种:(1)贝克曼梁(Benkleman beam)弯沉仪;(2)自动弯沉仪;(3)稳态动弯沉仪;(4)脉冲弯沉仪。前两种为静态测定,得到路表最大弯沉值。后两种为动态测定,可得到最大弯沉值和弯沉盆。 (一)静态弯沉测定 最常用的是贝克曼梁弯沉仪,测定时梁的端头穿过测定车后轴双轮轮隙,置于车轮前方10cm 左右的路面测点上。梁在后三分点处通过支点承于底座上。梁的另一端处架设一百分表,以测定端头的升降量。车辆以爬行速度向前行驶,车轮经过梁的端头时,读取百分表的最大读数;车辆驶离后,再读取百分表的读数;两者差值的两倍即为路表面的回弹弯沉值。 自动弯沉仪将弯沉测定梁连接到测定车后轴之间的底盘上。测定时,梁支于地面保持不动,车辆向前移动,当后轮驶过并通过梁端头时,弯沉值被自动记下来,达最大弯沉值时测定梁被提起,并拉到车辆底盘的前端,到下一测点处测定梁再被放下。自动弯沉仪可连续进行弯沉测定,并自动记录测定结果。车辆行驶速度为3~5km/h ,每天约可测定30km 。 承载板法是通过加载-卸载测定路面结构的综合回弹模量。 贝克曼梁弯沉仪量测到的是最大回弹弯沉值,而自动弯沉仪测到的是最大总弯沉值。 轮载、轮压和加载时间(行驶速度)是影响测定结果的三项加载条件。在测定前和测定过程中,必须认真检查是否符合规定要求。 测定时,测试车辆沿轮迹带行驶。如仅使用一台贝克曼梁弯沉仪,测点沿外侧轮迹带布置。测点间隔可为20~50m ,视测定路段长度要求而定。 测定结果可点绘成弯沉断面图。由于影响承载能力的变量众多,可以预料各测点的弯沉值会有较大的变异。因而,通常采用统计方法对每一路段的弯沉值进行统计处理,以路段的代表弯沉值表征该路段的承载能力。 路段的代表弯沉值l 0可按下式确定: () l l K K K 00=123+λσ (17-1) 式中:l 0——路段各测点弯沉的平均值,即 l l i n 01=∑/n (17-2) σ——该路段弯沉测定标准偏差,即 2

弯沉计算分析与路面计算流程

对影响路面结构设计厚度的因素进行分析 1、实地测定弯沉时应严格控制试验车辆后轴重10 吨,同一条路应用同一辆车进行测定;保证百分表的灵敏度;轮胎符合规定充气压力0.7Mpa;单轮传压面当量圆 直径以及两轮中心距的规定;测定过程中后轴重不得变化。 2、影响弯沉大小的还有最重要的三个系数,分别是季节影响系数、温度修正系 数、湿度影响系数。温度修正系数可按照《公路路基路面现场测试规程》中的规定进行或根据条文说明或当地的实测资料进行修正;季节影响系数和湿度影响系数都是要根据当地经验确定,而且目前又没有做任何调查、试验性统计资料,所以取值比较困难。路面结构或混合料的设计应考虑其最不利状态,在计算厚度时应考虑路面材料、路基回弹模量在一年的季节变化中处于强度最低的状态为最不利。所以,在弯沉测定时也应考虑其最不利状态,对路基而言,冰冻地区系指春季冻融时期,非冰冻地区系指雨季。当我们设计时,是针对不利季节的,而实际施工中往往由于工期影响,有可能在非不利季节进行弯沉测定,应考虑季节修正。 3、现在我们所设计的项目几乎都不是当年设计当年开工建设,而公路接近使用年限时,承载能力急剧下降,破坏速度极其迅速。在施工时所测定的弯沉值无疑比设计时测定的弯沉值大。这样就造成了项目设计和开工建设中间存在一个时间差,这说明时间因素对弯沉值的测定也有着较大影响。 4、目前,我们在四级路设计时,很难准确的调查到交通量,而是单单根据业主给定的路面结构厚度,来反算满足给定路面结构层厚度所需要的交通量,这样是完全不合理的,应根据实测弯沉及交通量来确定路面结构层厚度。 5、我们在设计过程中,由于考虑业主的意见和项目资金情况,一味的从节约资金的角度来控制工程量,减薄路面结构层厚度。对于我们设计方来说,应该根据每个项目的实际情况来确定路面结构层,并向业主说明实际情况,而不是完全按照业主意见执行,从理论上讲也是不合理的。

弯沉检验方法

弯沉检测——贝克曼法 一、概述 国内普遍采用弯沉检测来验证路基、路面的承载能力,回弹弯沉值越大,承载能力越小,反之则越大。弯沉检测是道路工程的主控项目,所以掌握正确的测试方法具有重要的意义。 二、术语 1.弯沉值:荷载对路基/路面作用前后,路基/路面发生变形的大小,用 (0.01mm)作计算单位。 2.计算弯沉值:路基、垫层、基层各层、路面各层的设计计算值,在 各层完成时,要通过现场测定各层弯沉代表值与其比对,以判定是否满足设计要求。 3.弯沉代表值:使用弯沉仪现场测定,并按照计算要求计算所得。 4.设计弯沉值:即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季 节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。 5.竣工验收弯沉值:竣工验收弯沉值是检测路面是否达到设计要求的 指标之一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时,则路面的竣工验收弯沉值应小于或等于计算弯沉值;当路面厚度计算以层底拉应力为控制指标时,应根据拉应力计算所得的结构厚度,重新计算路面弯沉值,计算所得即为竣工验收弯沉值。

三、贝克曼法 1.适用范围 1)本方法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)本方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收 使用。 3)本方法测定的路面回弹弯沉可为道路养护管理部门制定养路修 路计划提供依据。 4)沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准,在其他温度(超过20 ±2℃范围)测试时,对厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予 温度修正。 2.仪具与材料 1)标准车 轴载等级 BZZ-100 BZZ-60 后轴轴载(kN) 100±1 60±1 一侧双轮荷载(kN) 50±0.5 30±0.5 后轮充气压力(MPa) 0.70±0.05 0.50±0.05 后轮单轮传压面当量圆直径(cm) 21.30±0.5 19.50±0.5 轮隙宽度 应满足能自由插入弯沉仪测头 2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成,贝克曼梁由铝合 金制成,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

弯沉值计算--市政道路工程

一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规规定中,《公路沥青路面设计规》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ -98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。 经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规》JTJ 014-97

3、《公路路面基层施工技术规》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ -98 (二)弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是 LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值: 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到

沥青路面设计计算实例

沥青混凝土路面计算书 一、轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。 1.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 3)轴载换算: 轴载换算的计算公式:N= 4.35121 ()k i i i P C C n P =∑ 2)累计当量轴次: 根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数取0.6 累计当量轴次: () '111365t e N N γηγ??+-???=()151 5.4%1365 ×885.380.65.4% ??+-???=? =(次) 3)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 注:轴载小于50kN 的轴载作用不计 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式: N=8121 ()k i i i P C C n P =∑ (2)累计当量轴次: ()'111365t e N N γηγ??+-???==()151 5.4%1365×505.650.65.4% ??+-????=2462767.6(次) 二、结构组合与材料选取 根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途筑路材料较丰富,路面结构采用沥青混凝土(15cm ),基层采用二灰碎石(20cm ),基底层采用石灰土(厚度待定)。 二级公路面层采用三层式沥青面层, 表面层采用细粒式密级配沥青混凝土 (厚度3cm ), 中间层采用中粒式密级配沥青混凝土 (厚度5cm ), 下层采用粗粒式密级配沥青混凝土 (厚度7cm )。 三、各层材料的抗压模量与劈裂强度 抗压模量取20℃的模量,各值均取规范给定范围的中值,因此得到20℃的抗压模量: 细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1200MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa , 二灰碎石为 1500MPa , 石灰土为 550MPa 。 各层材料的劈裂强度: 细粒式密级配沥青混凝土为 1.4MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1.0MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa , 二灰碎石为 0.5MPa ,

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