公路工程测试技术之五路基路面回弹模量检测

1、课题一 承载板测定土基回弹模量课题二 贝克曼梁测定路基路面回弹模量检测课题三 土基现场CBR测试单元五 路基路面回弹模量检测掌握承载板法的基本原理及适用范围。掌握承载板法测量土基回弹模量的试验步骤。掌握承载板法中回弹模量的计算方法。单元五 路基路面回弹模量检测课题一 承载板测定土基回弹模量 本次课题需要测出不同荷载下的土基回弹模量，通过比较各种方法的适用范围可看出只有承载板法可以做到，该方法可以逐级加载测出各级荷载下的土基回弹变形。下面就介绍JTG E602008中承载板测定土基回弹模量的相关内容，并用该方法完成工作课题。单元五 路基路面回弹模量检测一、基本原理 以回弹模量表征土基承载能力，可

2、以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质，因而可以应用弹性理论公式描述荷载与变形之间的关系。单元五 路基路面回弹模量检测二、适用范围1.本方法适用于在现场土基表面，通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，通过计算求得土基回弹模量值。2.本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。单元五 路基路面回弹模量检测承载板法测试流程 准备仪具与材料选择测点、整平试验场地试验设备安装预加荷载，百分表清零测试土基压力、总影响量、含水率、土基密度计算出具报告。单元五 路基路面回弹模量检测 1.准备仪具与材料 a. 构造图 b.实物图 承载板现场测试装置 单元五 路基路面

3、回弹模量检测2.选择测点、整平试验场地 单元五 路基路面回弹模量检测 测点尽可能选择平坦、土质均匀的路基上。承载板应置水平状态，且试验车加劲横梁中部应恰好对准承载板中心。 3.试验设备安装（1）安置承载板。（2）将试验车置于测点上。（3）在承载板上安放千斤顶。（4）安装弯沉仪。 4.预加荷载，百分表清零 预压0.05MPa，稳压1 min 。单元五 路基路面回弹模量检测5.测试土基压力、总影响量、含水率、土基密度千斤顶加载 弯沉仪测回弹变形 单元五 路基路面回弹模量检测6.计算（1）各级荷载的回弹变形和总变形，按以下方法计算：回弹变形（L）=（加载后读数平均值卸载后读数平均值）弯沉仪杠杆比总变

4、形（L）=（加载后读数平均值加载初期前读数平均值）弯沉仪杠杆比单元五 路基路面回弹模量检测 （2）各级荷载的回弹变形值加上该级的影响量后，则为计算回弹变形值。以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值查下表。 当使用其他类型测试车时，各级压力下的影响量按下式计算。 单元五 路基路面回弹模量检测 （3）绘制顺滑的PL曲线，如曲线起始部分出现反弯，应按下图所示修正原点O，O则是修正后的原点。 修正原点示意图 单元五 路基路面回弹模量检测 （4）各级荷载下的土基回弹模量 值： （5）取结束试验前的各回弹变形值,按线性回归方法由下式计算土基回弹模量 值 ：单元五 路基路面回弹模量检测7.

5、出具报告 通过以上填表计算，测得工作课题中某二级公路路基回弹模量E0值为18.8 MPa，符合设计不小于15 MPa的要求，各级荷载的回弹模量在上表中可以查出。单元五 路基路面回弹模量检测1.简述承载板法测定土基回弹模量的要求。2.采用承载板法测定土基回弹模量，当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载，是否正确。3.承载板法测定回弹模量一般采用加载、卸载的办法进行试验，由于测试车对测定点处的路面会产生影响，故要进行总影响量测定，并在各分级回弹变形中加上该影响量值，该说法是否正确。单元五 路基路面回弹模量检测掌握贝克曼梁法的基本原理及适用范围。掌握贝克曼梁法测量路基路面回弹模量检测的试验步骤。掌握

6、贝克曼梁法中回弹模量的计算方法。单元五 路基路面回弹模量检测课题二 贝克曼梁测定路基路面回弹模量检测 江苏某地区在建城市主干路为级标准，路基设计要求快车道、慢车道、人行道路面底、路床顶面土基回弹模量60 MPa，换算成弯沉值200（0.01mm），凡达不到此要求，均分别根据不同情况给予补强。现已完成路床顶面施工，需进行包括土基回弹模量的各项实测项目的验收。单元五 路基路面回弹模量检测 由于路基的实测项目中有弯沉值的检测，因此此课题中的土基回弹模量检测可以采用贝克曼梁法测定，利用弯沉值计算回弹模量。下面介绍公路路基路面现场测试规程JTG E60-2008中贝克曼梁测定路基路面回弹模量检测试验方法

7、（T0944-1995），并利用此方法完成工作课题。单元五 路基路面回弹模量检测 一、基本原理 贝克曼梁法是通过对路面结构分层测定所得的回弹弯沉值，根据弹性体系垂直位移理论解，反算路面各结构层材料的回弹模量值，该方法避免了逐级加载卸载的复杂操作。单元五 路基路面回弹模量检测二、适用范围 本方法适用于在土基、厚度不小于1m的粒料整层表面，用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验；也适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量。单元五 路基路面回弹模量检测贝克曼梁法测试流程 准备仪具与材料选择测点、整平试验场地、试验设备安装按照单元五课题二的方法测量测点回弹弯沉值计算出具

8、报告。单元五 路基路面回弹模量检测 1.准备仪具与材料（1）标准车：按模块五课题二的规定选用。（2）路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表、表架组成， 具体要求同模块五课题二。 （3）路表温度计：分度不大于1。 （4）接长杆：直径为16mm，长为500mm。 （5）其他：皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。单元五 路基路面回弹模量检测2.选择测点、整平试验场地、试验设备安装 （1）选择洁净的路基路面表面作为测点，在测点处作好标记并编号。 （2）无机结合料粒料基层 的整层试验段（试槽）应符合要 求。试槽表面的测点布置（单位：cm） 单元五 路基路面回弹模量检测3.测量测点回弹弯沉值 单元五 路基路面回弹模量检测

9、 各测点的弯沉检测应有一定的时间间隔，以便给土基恢复弹性变形的时间。4.计算 （1）计算全部测定值的算术平均值、单次测量的标准差和自然误差。 r0=0.675S 单元五 路基路面回弹模量检测 （2）计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值di=Li-并计算较大的偏差d/r与自然误差之比di/r0。当某个测点观测值的di/r0值大于下表的极限值时，则应舍弃该测点，然后重复计算各测点的算术平均值及标准差。N510152050d/r2.52.93.23.33.8相应于不同观测次数的d/r极限值 单元五 路基路面回弹模量检测（3）按下式计算代表弯沉值：（4）按下式计算土基、整层材料的回弹模量或旧路的综合

10、回弹模量： 单元五 路基路面回弹模量检测 单元五 路基路面回弹模量检测 采用贝克曼梁弯沉测试方法规定的标准车 (BZZ-100)，轮胎接地压强p=0.7MPa，当量圆半径=10.65cm。路基值，我国通常习惯采用0.35，沥青材料通常采用0.25。5.出具报告通过右边填表计 算，测得工作课题中 路床顶面弹性模量为 98.5MPa，符合设计 60 MPa的要求。单元五 路基路面回弹模量检测1.试述贝克曼梁法测定回弹弯沉值的步骤。2.请指出贝克曼梁法测定回弹模量的公式 中个参数代表的含义。3.某次试验测定了10个点的回弹弯沉值分别为80、 75、86、76、80、68、61、79、83、76，试计

11、算出代表弯沉值。单元五 路基路面回弹模量检测了解回弹模量的定义及测量意义。了解回弹模量的几种测试方法，及适用范围。了解土基现场CBR测试的基本原理。掌握土基现场CBR测试的方法和步骤。能进行CBR值的计算，根据CBR值评价土基强度。单元五 路基路面回弹模量检测课题三 土基现场CBR测试 江苏某地区在建城市主干路，采用级标准，路基土为砂质低液限黏土。上路床深度30cm，设计要求压实度96%，路床顶面土基CBR值大于10%，现在已经完成上路床填土，需现场测试土基CBR值，评定是否符合设计要求。单元五 路基路面回弹模量检测 按照课题的要求需测出土基CBR值，CBR值是一个反应路基强度的指标，在公路路

12、基路面现场测试规程JTG E60-2008中有专门的测试方法即土基现场CBR测试方法（T0941-2008）。单元五 路基路面回弹模量检测 一、回弹模量的的定义及测量意义 回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。 是公路设计中一个必不可少的参数，是公路工程质量检测评定的一项指标。单元五 路基路面回弹模量检测二、回弹模量的测试方法试验方法适用范围土基现场CBR测定法 公路现场测定各种土基材料的现场CBR值，同时也适合基层、底基层砂类土、天然砂砾、级配碎石的材料CBR值的试验。试样的最大集料粒径宜小于19.0mm，最大不得超过31.5mm承载板法 能测出各级

13、荷载下对应的土基回弹变形值，进而计算出土基回弹模量值，可作为路面设计参数使用贝克曼梁法 公路现场测定土基、厚度不小于1m的粒料整层的回弹模量值也适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量动力锥贯入仪法 现场快速测定或评估无结合料材料路基、路面的强度。实际使用中，对细粒土的检测效果较好，对于粗粒土、土石混填、压实后的粒料基层，检测过程有一定难度单元五 路基路面回弹模量检测1.公路路基路面现场测试规程（JTG E60-2008）2.公路路基设计规范（JTG D30-2004）3.公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）4.公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）单元五 路基路

14、面回弹模量检测三、基本原理其测试原理是在公路路基施工现场，用载重汽车作为反力架，通过千斤顶连续加载，将贯入杆匀速压入土基。贯入量为2.5mm或5.0mm时的荷载越大，说明CBR值越大，该路基强度越高。单元五 路基路面回弹模量检测四、适用范围1.适用于在公路现场测定各种土基材料的现场CBR值，同时也适合基层、底基层砂类土、天然砂砾、级配碎石的材料CBR值的试验。2.所用试样的最大集料粒径宜小于19.0mm，最大不得超过31.5mm。单元五 路基路面回弹模量检测土基现场CBR测试流程准备仪具与材料整平试验场地试验设备安装预加荷载，百分表清零加载，记录不同贯入量的测力计读数 在试验点下取样，测定材料

15、含水率在试验点附近测土基的密度计算结果，出具报告。单元五 路基路面回弹模量检测1.准备仪具与材料 a.实物图 b. 结构图测试装置实物图 承载板 单元五 路基路面回弹模量检测 2.整平试验场地、试验设备安装（1）选择测点。（2）安装测试设备。（3）安装贯入量测定装置。安装好的仪具单元五 路基路面回弹模量检测 3.加载，记录不同贯入量的测 力计读数。 4.在试验点下取样，测定材料含 水率，在试验点附近测土基的密度。加载贯入试验单元五 路基路面回弹模量检测 5.计算（1）绘制荷载压强贯入量曲线（2）式中：P1荷载压强(MPa)； P0标准压强，当贯入量为2.5mm时为7MPa，当 贯入量为5.0mm时为10.5MPa。 荷载压强贯入量曲线 单元五 路基路面回弹模量检测 6.出具报告 通过计算，测得工作课题中在建城市主干路路床顶面土基CBR值为13.9%