电子课件-《公路工程现场测试技术》-B12-0514-模块五-路基路面承载能力检测-修改.ppt

1、任务一任务一 贝克曼梁法测路基路面回弹弯贝克曼梁法测路基路面回弹弯任务二任务二 自动弯沉仪测定路面弯沉自动弯沉仪测定路面弯沉任务三任务三 落锤式弯沉仪测定路面弯沉落锤式弯沉仪测定路面弯沉模块五 路基路面承载能力检测 了解弯沉与弯沉值的基本概念了解弯沉与弯沉值的基本概念。熟悉路基路面弯沉值的测试方法及适用范围熟悉路基路面弯沉值的测试方法及适用范围。熟悉贝克曼梁法的基本原理、计算公式及测定指标熟悉贝克曼梁法的基本原理、计算公式及测定指标。掌握弯沉的评定方法掌握弯沉的评定方法。任务一任务一 贝克曼梁法测路基路面回弹弯沉贝克曼梁法测路基路面回弹弯沉 模块五 路基路面承载能力检测 路基路面承载能力检测是

2、工程现场经常要做的一个检测项目，是反映路基路面整体抗压强度的一个综合指标，国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力。模块五 路基路面承载能力检测 江苏某地区在建一级公路，面层为沥青混凝土，路基填土高度0.5m，路基土为粉质中液限黏土，底基层为碎石土，基层为水泥稳定碎石。现在路基已经完成顶层填土，填土碾压完毕后，需要检测路基的弯沉值，以评价该段路基的承载能力。模块五 路基路面承载能力检测 目前，测量路基弯沉值的方法有多种，使用的仪器也多种多样，其中，贝克曼梁法比较成熟，本任务首先采用此法进行弯沉值测试。模块五 路基路面承载能力检测 一、路基路面压实的作用一、路基路面压实的作用 1.1.弯

3、沉弯沉 弯沉值是指在规定的标准轴载作用下，路基路面表面轮隙中心处产生的总垂直变形（总弯沉），或垂直变形回弹量（回弹弯沉），以0.01mm为单位。总弯沉值与回弹弯沉值之差称为残余弯沉。模块五 路基路面承载能力检测 路面弯沉示意图 若路基路面承载能力不足，则路面容易产生车辙、裂缝、沉陷等病害，如下图所示。模块五 路基路面承载能力检测 承载能力不足引起的路面沉陷积水现象二、路基路面弯沉值的测试方法比较二、路基路面弯沉值的测试方法比较 模块五 路基路面承载能力检测 方法方法特点特点贝克曼梁法贝克曼梁法 传统方法，测试速度慢，属静态测定，测定传统方法，测试速度慢，属静态测定，测定的是回弹弯沉，比较成熟，

4、属于标准方法。的是回弹弯沉，比较成熟，属于标准方法。自动弯沉仪法自动弯沉仪法 利用贝克曼梁原理，测试速度较快，属静态利用贝克曼梁原理，测试速度较快，属静态测定，测定的是总弯沉，使用时应用贝克曼梁进测定，测定的是总弯沉，使用时应用贝克曼梁进行标定换算。行标定换算。落锤式弯沉仪法落锤式弯沉仪法 利用重锤自由落下瞬间产生的冲击荷载测定利用重锤自由落下瞬间产生的冲击荷载测定弯沉，测试速度快，属动态弯沉，并能反算路面弯沉，测试速度快，属动态弯沉，并能反算路面的回弹模量，使用时应用贝克曼梁进行标定换算的回弹模量，使用时应用贝克曼梁进行标定换算。三、贝克曼梁法基本原理及适用范围三、贝克曼梁法基本原理及适用范

5、围 1.1.基本原理基本原理 模块五 路基路面承载能力检测 路面弯沉测量原理示意图 2.2.适用范围适用范围 适用于土方路基、沥青混凝土路面、沥青碎（砾）石面层、沥青贯入式面层、沥青表面处治面层、级配碎（砾）石（底）基层、填隙碎石（矿渣）（底）基层回弹弯沉的测定，用以评定其整体承载力。模块五 路基路面承载能力检测 为什么贝克曼梁法不适用于石方路基、水泥混凝土路面、水泥土（底）基层、水泥稳定粒料（底）基层、石灰土（底）基层、石灰稳定粒料（底）基层、石灰粉煤灰稳定土（底）基层、石灰粉煤灰稳定粒料（底）基层的承载能力检测呢？模块五 路基路面承载能力检测 四、弯沉评定方法四、弯沉评定方法 1.1.弯沉

6、检测频率与评定要求弯沉检测频率与评定要求 检测频率：每一双车道评定路段（不超过1km）检查80100个点，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加测点。评定要求：弯沉代表值不大于设计值，则该路段弯沉评定合格。模块五 路基路面承载能力检测 2.2.弯沉评定步骤弯沉评定步骤 （1）计算检测路段所有测点弯沉值的平均值 （2）计算检测路段所有测点弯沉代表值 式中：一个评定路段的代表弯沉（0.01mm）；一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉的平均值（0.01mm）；一个评定路段内经各项修正后全部测点弯沉的标准差（0.01mm）；与保证率有关的系数。（3）评定 当弯沉代表值小于等于设计值，则该路段弯

7、沉评定合格；当弯沉代表值大于设计值，则该路段弯沉不合格，需采取措施进行补强或返工。模块五 路基路面承载能力检测 LSZLLrrLSZ模块五 路基路面承载能力检测 1、当路基和柔性基层、底基层的弯沉代表值不符合要求时，应将超出 （23）S的弯沉特异值舍弃，重新计算平均值和标准差。2、若用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计，不能采用左右两点的平均值。3、若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。L 对任务引入所描述的采用贝克曼梁法来测定某二级公路路基顶层的回弹弯沉，按照如下流程进行：准备仪具与材料到气象台了解并获取测定日前5天的日平均气温（该要求仅限于沥青混凝土路面回弹弯沉检

8、测）检查标准车各参数是否符合要求现场检测计算及修正检测结果及评定。模块五 路基路面承载能力检测 弯沉测定用的标准车参数弯沉测定用的标准车参数 模块五 路基路面承载能力检测 标准轴载等级标准轴载等级 BZZ-100 BZZ-100 后轴标准轴载后轴标准轴载P(kN)P(kN)1001001 1 一侧双轮荷载一侧双轮荷载(kN)(kN)50500.5 0.5 轮胎充气压力轮胎充气压力(MPa)(MPa)0.700.700.05 0.05 单轮传压面当量圆直径（单轮传压面当量圆直径（cmcm）21.3021.300.5 0.5 轮隙宽度轮隙宽度 应满足能自由插入弯沉仪应满足能自由插入弯沉仪测头的测试

9、要求测头的测试要求 1.1.准备仪具与材料准备仪具与材料 （1）标准车：双轴、后轴双侧4轮的载重车 弯沉测定用的标准车实物图 模块五 路基路面承载能力检测 （2）路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表、及表架组成 模块五 路基路面承载能力检测 路面弯沉仪构造图路面弯沉仪实物图 2.2.检查标准车各参数是否符合要求检查标准车各参数是否符合要求 3.3.现场检测现场检测 （1）将贝克曼梁测头置于车后轮轮隙中心前约35cm处的位置上。模块五 路基路面承载能力检测 贝克曼梁侧头放置位置模块五 路基路面承载能力检测 为什么贝克曼梁测头需置于试验车后轮轮隙中心前约35cm处的位置上呢？（2）将弯沉仪插入汽车后轮之

10、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（轮轮隙中心前方隙中心前方35cm处处）。并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻扣打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。模块五 路基路面承载能力检测 （3）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当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1。模块五 路基路面承载能力检测 （4）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（约约3m以上以上）后，吹口哨或挥动指挥旗，汽车停止。待表针回转稳定回转稳定后，再次读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。模块五 路基

11、路面承载能力检测 4.4.计算及修正计算及修正 （1）结果计算 路面测点的回弹弯沉值按下式计算 Lt=（L1 L2）2 （2）支点修正 当采用长度为3.6m的弯沉仪进行弯沉测定时应进行支点修正。模块五 路基路面承载能力检测 弯沉仪支点变形修正原理 （3）温度修正 当沥青面层厚度当沥青面层厚度大于大于5cm5cm，路表温度，路表温度不在不在202022范围范围内时内时 ，应进行温度修正，按下列步骤进行：1）计算沥青层平均温度 t=(t25+tm+te)/3 模块五 路基路面承载能力检测 沥青层平均温度的决定图沥青层平均温度的决定图2）查图得出温度修正系数K模块五 路基路面承载能力检测 适用于粒料

12、基层及沥青稳定基层 适用于无机结合料稳定的半刚性基层 3）计算修正后的路面回弹弯沉值L20 修正后的沥青路面回弹弯沉L20按下式计算：L20=LtK 模块五 路基路面承载能力检测 模块五 路基路面承载能力检测 为什么水泥混凝土路面和半刚性基层材料不需要进行温度修正呢？5.5.检测结果及评定检测结果及评定 （1）检测结果 模块五 路基路面承载能力检测 测点测点桩号桩号路表路表温度温度温度温度修正修正系数系数左车轮左车轮右车轮右车轮初读数初读数0.01mm终读数终读数0.01mm弯沉（弯沉（0.01mm）初读数初读数0.01mm终读数终读数0.01mm弯沉（弯沉（0.01mm）修正前修正前修正后修

13、正后修正前修正前修正后修正后K0+280/7712130/8620132/K0+300/7410128/8725124/K0+320/7913132/8824128/K0+340/7915128/9631130/K0+360/8518134/7310126/K0+380/738130/7510130/K0+400/8014132/9733128/K0+420/8220124/7610132/K0+440/8722130/747134/K0+460/7916126/7913128/K0+480/8521128/726132/K0+500/7210124/8723128/K0+520/963312

14、6/9429130/K0+540/651128/672130/K0+560/7610132/8925128/（2）评定 1）计算所有回弹弯沉平均值为129.1（0.01mm）2）计算所有回弹弯沉标准差为2.77（0.01mm）3）计算回弹弯沉代表值 该检测路段为高速公路，检测部位为路基，保证率系数查表为2.0，根据公式计算出回弹弯沉代表值为134.6（0.01mm）。4）回弹弯沉评定 该路段回弹弯沉设计值为200（0.01mm），经计算出的回弹弯沉代表值为134.6（0.01mm），回弹弯沉代表值小于回弹弯沉设计值，判定故该路段回弹弯沉合格。模块五 路基路面承载能力检测 1.采用贝克曼梁法检测

15、路面回弹弯沉前应做哪些准备工作？2.贝克曼梁法中对标准车有哪些要求？3.贝克曼梁法检测路基路面回弹弯沉时在什么情况下需要进行支点修正和温度修正？4.简述贝克曼梁法检测路基路面回弹弯沉的步骤。模块五 路基路面承载能力检测 熟悉自动弯沉仪法测定弯沉的基本原理及适用范围熟悉自动弯沉仪法测定弯沉的基本原理及适用范围。掌握自动弯沉仪法测定弯沉的方法和步骤掌握自动弯沉仪法测定弯沉的方法和步骤。任务二任务二 自动弯沉仪测定路面弯沉自动弯沉仪测定路面弯沉 模块五 路基路面承载能力检测 江苏某地区在建一级公路，面层为沥青混凝土，路基填土高度0.5m，路基土为粉质中液限黏土，底基层为碎石土，基层为水泥稳定碎石。现

16、在路面上面层已经完成施工，利用自动弯沉仪法来测定路面弯沉。模块五 路基路面承载能力检测 一、自动弯沉仪法的基本原理一、自动弯沉仪法的基本原理 自动弯沉仪利用简单的杠杆原理，在标准轴（100KN）的测试车下安置测量机构，通过计算机控制系统进行自动采集和处理数据。二、自动弯沉仪法的适用范围二、自动弯沉仪法的适用范围 自动弯沉仪适用于新建、改建路面工程的质量验收。模块五 路基路面承载能力检测 模块五 路基路面承载能力检测 在有较大超高路段，公路横坡会不会影响自动弯沉仪测值的有效性？对任务引入所描述的采用自动弯沉仪法来测定某一级公路路面弯沉，按照如下流程进行：准备仪具与材料检查自动弯沉仪测定车各参数是

17、否符合要求现场检测与贝克曼梁测定值进行比对试验结果评定。模块五 路基路面承载能力检测 1.1.准备仪具与材料准备仪具与材料模块五 路基路面承载能力检测（1）Lacroix型自动弯沉仪 （2）设备承载车：模块五 路基路面承载能力检测 2.2.检查自动弯沉仪测定车各参数是否符合要求检查自动弯沉仪测定车各参数是否符合要求 3.3.现场检测现场检测 4.4.与贝克曼梁测定值进行比对试验与贝克曼梁测定值进行比对试验 5.5.结果评定结果评定 自动弯沉仪测试报告包括的内容有：弯沉平均值、标准差、代表值、测试时路面温度及温度修正值、与贝克曼梁测值的相关关系及相关系数，其计算方法及评定方法同贝克曼梁法。模块五

18、 路基路面承载能力检测 模块五 路基路面承载能力检测 1.简述自动弯沉仪法的适用范围。2.简述自动弯沉仪法的检测步骤。3.自动弯沉仪法在什么情况下弯沉值需要进行横坡修正？熟悉落锤式弯沉仪法测弯沉的基本原理及适用范围熟悉落锤式弯沉仪法测弯沉的基本原理及适用范围。掌握落锤式弯沉仪法测定弯沉的方法与步骤掌握落锤式弯沉仪法测定弯沉的方法与步骤。任务三任务三 落锤式弯沉仪测定路面弯沉落锤式弯沉仪测定路面弯沉 模块五 路基路面承载能力检测 江苏某地区在建一级公路，面层为沥青混凝土，路基填土高度0.5m，路基土为粉质中液限黏土，底基层为碎石土，基层为水泥稳定碎石。现在路面上面层已经完成施工，利用落锤式弯沉仪

19、法来测定路面弯沉。模块五 路基路面承载能力检测 一、落锤式弯沉仪法基本原理一、落锤式弯沉仪法基本原理 模块五 路基路面承载能力检测 落锤式弯沉仪检测原理简图 二、落锤式弯沉仪法的适用范围二、落锤式弯沉仪法的适用范围 落锤式弯沉仪法适用于新建公路路基路面动态弯沉及弯沉盆的检测，以评定路基路面的承载能力或反算路基路面的动态弹性模量，作为设计参数适用。模块五 路基路面承载能力检测 对任务引入所描述的采用落锤式弯沉仪法来测定某一级公路路面弯沉，按照如下流程进行：选择测试路段准备测量仪器及工具检查落锤式弯沉仪是否符合规定要求现场检测与贝克曼梁测定值进行比对试验结果评定。模块五 路基路面承载能力检测 1.

20、1.准备仪具与材料准备仪具与材料 落锤式弯沉仪：简称FWD，由荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统等组成，其实物图如下图所示。模块五 路基路面承载能力检测 2.2.检查落锤式弯沉仪是否符合规定要求检查落锤式弯沉仪是否符合规定要求 3.3.现场检测现场检测 4.4.与贝克曼梁测定值进行比对试验与贝克曼梁测定值进行比对试验 5.5.结果评定结果评定 落锤式弯沉仪测试报告包括的内容有：各测点的最大弯沉值及弯沉盆测定数据、弯沉平均值、标准差、代表值、与贝克曼梁测值的相关关系及相关系数，其计算方法及评定方法同贝克曼梁法。模块五 路基路面承载能力检测 模块五 路基路面承载能力检测 1.简述落锤式弯沉仪法的适用范围。2.简述落锤式弯沉仪法检测弯沉前应做哪些准备工作？3.简述锤式弯沉仪法的检测步骤。