贝克曼梁检测路基路面的回弹弯沉

1、弯沉值的几个概念弯沉 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（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以 0.01mm为单位。设计弯沉值 根据设计年限内一个车道上预测通过的累积当量轴次、公路等级、路 面和基层类型而确定的路面弯沉设计值。 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控制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值。弯沉值的测试方法很多，目前用的最多的是贝克曼梁法，在我国已有成熟的经验。现在用的比较普遍的还有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明的落锤式弯沉仪（FWD）。贝克曼梁法:是传统方法，速度慢，静态测试，比

2、较成熟，目前属于标准方法。自动弯沉仪法:是利用贝克曼梁原理快速连续，属于静态测试范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼梁进行标定换算。落锤式弯沉仪法:是利用重锤自由落下的瞬间产生的瞬间产生的冲击荷载测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹弯沉模量，快速连续，使用时应用贝克曼梁法进行标定换算。本方法利用杠杆原理制成杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉。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。测定路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工、竣工验收使用。测定的路面回弹弯沉值可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。概述国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基、路面的承载

3、能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基路面的综合承载能力。 回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，它不仅用于路面结构的设计中（设计回弹弯沉）；用于施工控制及施工验收中（竣工验收弯沉值）；同时还用在旧路补强设计中，是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。标准车：测定弯沉用的标准车参数（如右表）。路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表以及表架组成。 接触式路表温度计：端部为平头，分度不大于1。 皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗。 标准轴载等级BZZ-100后轴标准轴

4、载P（KN）1001一侧双轮荷载（KN）500.5轮胎充气压力（MPa）0.700.05单轮传压面当量圆直径（ ）21.300.5轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪侧头的测试要求工作性质工作性质参检人数参检人数备注备注抬仪器抬仪器4力工，身体健康力工，身体健康读表读表2要求熟练、认真要求熟练、认真计数计数1认真并监督读表人员认真并监督读表人员汽车发令员汽车发令员1指挥车辆启动指挥车辆启动司机司机1驾驶技术熟练、认真驾驶技术熟练、认真如果人员不足，抬仪器的人员经过严格的技术培训后可以读数。计数和汽车发令员可以一个人完成。在路面行车车道的轮迹带上标记处测点。弯沉检测按每一双车道评定路段（不超过1km）

5、检查80-100点。试验车后轴对准测试点后约3-5处的位置上。 弯沉仪插入汽车后轮间的缝隙处，与汽车方向一致，保证梁臂不得碰到轮胎弯沉仪，弯沉仪侧头置于测点上。为了提高检测效率，我们先读出百分表的开始读数L0，标准车驶出时最大读数L1，标准车驶出弯沉影响半径（约3米以上）后读数L2,标准车前进的速度宜为5km/h左右。 弯沉仪测头放置后轴轮隙中间、轴线前弯沉仪测头放置后轴轮隙中间、轴线前3-5CM处；处；梁臂不得碰到轮胎。梁臂不得碰到轮胎。行走速度：汽车前进的速度为行走速度：汽车前进的速度为5km/h，起车必须平稳，否则干扰较大。，起车必须平稳，否则干扰较大。读数时间：行驶距离超过影响半径。读

6、数时间：行驶距离超过影响半径。（如果汽车在启动瞬间有突然停下，数据会瞬间变大）（如果汽车在启动瞬间有突然停下，数据会瞬间变大）路面测点的回弹弯沉值计算：LT = (L2-L1) 2 若L2L0LT = (L0-L1) 2 若L2L0LT 在路面温度T时的回弹弯沉值，0.01mmL0 百分表原始数据，0.01mmL1 车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数即初读数，0.01mm L2 汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最大读数即终读数，0.01mm 沥青面层厚度大于5cm且路面温度超过（202）0C范围时，回弹弯沉值应进行温度修正T=(T25+Tm+Te)/3T 测试时沥青层平均温度， 0C；T2

7、5 路表下25mm处的温度， 0C；Tm 沥青中间深度的温度， 0C；Te 沥青层底面处的温度， 0C。回弹弯沉计算回弹弯沉计算L20 = LT KK 温度修正系数L20 换算为200C的沥青路面回弹弯沉值，0.01mmLT 测定沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值，0.01mm通常仅能测得静态汽车荷载作用下路面的单点最大回弹弯沉值，无法反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状。由于采用的是杠杆原理，当弯沉盆范围变大时，支点变形对测试结果有明显的影响。整个测试过程依赖人工操作，测试结果受人为因素的影响较大。 根据贝克曼梁法观测得到的最大弯沉，无法确定路面结构层的材料性能。国内关于

8、路面材料强度的检测仍依赖于钻孔、挖坑等破坏性方法测试速度慢，适应能力差，操作不便利，不适合大范围的路网普查和对路面的长期观测。由于采取人工操作，易受外界干扰，可靠性不高，随着路面等级及强度的提高，弯沉盆半径会增大，测出的结果必须对支点进行修正。仅测量路面单点最大弯沉值不能反映运动车辆对路面的动力作用。季节。沥青路面在一年内随着季节的变化，在不同时期具有不 同的承载力，也就是说有不同的弯沉值。研究资料表明，在春 融时，弯沉值最大即路面承载力最低，这种情况在北方季节性 冰冻地区表现的特别严重。温度。温度对弯沉的影响较明显，温度升高，弯沉值增大。路面结构。弯沉值的大小同路面类型、结构厚度、路基土类型

9、 和状态有关。弯沉仪。回弹弯沉测定的正确与否，与弯沉仪的支架距离有明 显联系，弯沉仪的选取要根据实际情况来定，灵活运用。准备工作。准备工作一定要一丝不苟，力求精确。如车况及性 能、弯沉仪灵敏度、温度测定及修正、收集设计参数等。检测人员。现场测试人员必须经过严格的操作技术培训。测试 过程中应严格按照规范的操作步骤进行。弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度，路基的强度一般用回弹模量来反映。弯沉值过大，其原因一般与路面各层的材料性质，厚度，整体性（是否结板），压实度等有关。与气候条件有关，雨季会偏大。如果弯沉值过大，其变形也就越大，路面各层也就容易破裂。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