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1、2022年对路面弯沉变化测试的思考 论文导读：1.1)弯沉弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值，以0.01mm为单位。1.2)设计弯沉值依据设计年限内一个车道上预料通过的累计当量轴次、马路等级,面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。这两种车型明显已不能作为标准车型，为此我国参照国外试验方法，规定了测试车的后轴标准轴载、轮胎压力及当量圆直径。关键词：路面，弯沉，测试，设备 路面弯沉是反映路面各结构层整体强度和刚度的重要指标,同时也与路面的运用状态存在着肯定的内在联系。 1弯沉值的几个概念 1.1)弯沉弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面
2、轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值，以0.01mm为单位。 1.2)设计弯沉值依据设计年限内一个车道上预料通过的累计当量轴次、马路等级,面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。 1.3)竣工验收弯沉值竣工验收弯沉值是检验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限制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值；当厚度计算以层底拉应力为限制指标时，应依据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。 2、路面弯沉的改变规律 路表弯沉的改变,是一个多方面因素综合作用的困难过程。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
3、条件、交通组成、检测时的环境条件以及所运用的仪器设备及检测人员的检测水同等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉改变过程分为三个阶段。路面竣工后的前12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渐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 3、路面现场弯沉测试 3.1贝克曼梁弯沉测试 用贝克曼梁测试弯沉,作为施工验收及补强设计时弯沉检验的手段,是我国通行的做法,同时,在我国也始终是路面结构设计的基本参数。 3.1.1)在我国现阶段,一般测试的是路面回弹弯沉而非总弯沉; 3.1.2)标准车我国始终规定用解放牌CA
4、-10B型及黄河JN-150型作为两个荷载等级的标准车，但随着汽车工业的发展，这两种型号的车已相当落后，尤其在11016年国家经委、计委、交通部等10个单位联合发布关于加速老旧汽车报废更新的暂行规定，明令解放CA-10B及黄河JN-150为报废车型不再生产后，渐趋灭亡。这两种车型明显已不能作为标准车型，为此我国参照国外试验方法，规定了测试车的后轴标准轴载、轮胎压力及当量圆直径。 在此对工程实际中常常用到的BZZ101型汽车的参数校验加以说明。 3.1.2.1)后轴的轴载 汽车的后轴标准轴载应为1011kN，即向汽车车槽中装载，留意堆放要稳妥，装载要匀称，不得出现偏载，将汽车前轮驶离地磅，称量后
5、轮重，使之重量在101kN101kN之间。 3.1.2.2)轮胎的充气压力 用气压表检查轮胎内胎的气压是否符合0.73.05MPa。 3.1.2.3)轮胎的接地面积 在光滑平整的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下放铺一张新的复写纸，轻轻落下千斤顶，在方格纸上印上轮考试吧胎印痕，用数方格的方法测算轮胎接地面积，精确至0.1cm2，换算成当量圆直径，应符合规定值21.300.5cm。 3.1.2.4)轮隙宽度 测试前要检查是否两个后轮均能自由插入弯沉仪的测头。免费。如后轮轮隙过小，可以在轮轴上加合适宽度的金属垫片。 3.1.2.5)一百零一分表灵敏度 安装经过计量校验的一百零一分表于弯沉仪
6、的测定杆上，一百零一分表调零，有手指轻叩弯沉仪，检查一百零一分表是否稳定回零。 3.1.3）弯沉仪的选择及弯沉仪误差修正弯沉仪由贝克曼梁、一百零一分表及表架组成。弯沉仪长度有两种：一种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上测定时，宜采纳长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪，以避开支点沉降的影响。 3.1.4）弯沉测试频率测定代表弯沉值时，应以每公里每一双车道为一评定路段。每路段检查80101个点。对多车道马路必需按车道数与双车道之比，相应增加测点数。 3.1.5）温度修正对于沥青路面来说，弯沉强度测定是在沥青路
7、面上进行的，而表层区域受天气影响改变较大，夏天沥青路面发软，冬天又变硬发脆。因此，如在夏天测定时，由于过硬，也会产生失真现象。所以，须要定出一个温度为测定弯沉的标准状态。 3.1.6)应留意弯沉仪测头的位置,测头应置于测点上,即轮隙中心前方3cm-5cm; 3.1.7)代表弯沉测试的时间应选在路面竣工后第一年的最不利季节。 3.2JG型自动弯沉仪弯沉测试 JG型自动弯沉仪的基本工作原理与贝克曼梁弯沉测试的原理相同,都是简洁的杠杆原理。其本质是贝克曼梁的自动化形式。它利用了检测车本身后轴的轴重,安装在汽车底盘下方类似于贝克曼梁支架的测量架,实现了弯沉测试的自动化。 该方法测试的弯沉数据是路面在车
8、辆荷载作用下的总弯沉,可为路面养护管理系统供应牢靠的强度数据,同时可用于新建路面、路基的施工质量限制及施工质量验收。 4、其它测定路面弯沉的方法 4.1自动弯沉仪测定路面弯沉 自动弯沉仪是利用贝克曼梁测定原理快速连续测定的设备,并在标准条件下每隔肯定距离连续测试路面的总弯沉及测定路段的总弯沉的平均值。洛克鲁瓦型自动弯沉测定车由测试汽车、测量机构、数据采集系统三部分组成,测量机构安装在测试车底盘下面,测臂夹在后轴轮隙中间。自动弯沉仪测试时的速度必需保持稳定,应限制在3.03.5km/h范围内。另外,当路面严峻损坏、不平整、有坑槽时,测定设备有可能损坏,或者当平曲线半径过小时,都不能检测。 4.2
9、激光弯沉测定仪 激光弯沉测定仪是特地用来测定路面微小弯沉用的,这种微小弯沉一般在微米数量级。例如,冬季气候条件下的沥青混凝土路面,用一般贝克曼梁弯沉仪已无法测量。由于机械之间摩擦所产生的误差已将微变弯沉覆盖,因此只有用激光衍射方法才能测出它的微小弯沉值。激光弯沉测定仪具有操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量特轻等特点。 4.3相互换算 当用自动弯沉车或落锤式弯沉仪测定时,首先应建立自动弯沉车或落锤式弯沉仪与贝克曼梁检测之间的相关关系,并将自动弯沉车或落锤式弯沉仪测得的弯沉值换算为贝克曼梁的弯沉值,再计算路段的代表弯沉值。用自动弯沉车或落锤式弯沉仪测定路表弯沉时,应按5m的间距等距离布设测点
10、。 5、弯沉测试的影响因素 5.1)环境因素的影响。测试现场的温度、湿度、季节及地质状况均会对弯沉测值大小产生影响。通常状况下路面温度越高则实测弯沉值越偏大，这可以通过马路路基路面现场测试规程(JTGE60-2022)中路面弯沉温度修正曲线的斜率均为负值体现出来。实测弯沉值还应当依照马路沥青路面设计规范(JTGD50-2022)所举荐的系数表进行季节影响系数K1和湿度影响系数K2的修正。5.2)人为因素的影响。在进行弯沉测试时，有些状况下人为影响作用较大。例如后轴轴载和轮胎气压的测量误差，贝克曼梁测头放置相对于轮隙中心的位置误差，以及测试人员读取一百零一分表的误差均会影响测试弯沉值的大小。为此
11、，现场测试人员必需经过严格的操作技术培训，测试过程中仔细根据规范要求工作。免费。 6、路面弯沉测试设备的选用 我国现阶段的路面弯沉测试,马路路基路面现场测试规程虽然举荐了自动弯沉仪及FWD,但同时强调了贝克曼梁测定回弹弯沉,评定路面承载实力,回弹弯沉用于路面结构设计的权威性。同时,我国的路面验收、旧路补强设计也是以回弹弯沉为限制指标。因此,进行自动弯沉仪、FWD、贝克曼梁弯沉对比试验很有必要。 相对于贝克曼梁,自动弯沉仪、FWD具有测速快、精度高、自动化程度高的优点。免费。FWD由于很好地模拟了行车荷载对路面的动力作用,并且可以得到测点弯沉时程曲线,现阶段被认为是最有效的路面承载实力评价设备。 目前,FWD、自动弯沉仪还不能完全替代贝克曼梁,若找出各种检测设备的相关关系对自动化弯沉检测设备的推广应用大有好处。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页