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落錘式彎沉儀測定路面彎沉試驗
一、試驗目的
用于在落錘式彎沉儀,FWD,標準質(zhì)量的重錘落下一定高度發(fā)生的沖擊荷載的作用下~測定路基和路面所產(chǎn)生的瞬時變形~即測定在動態(tài)荷載作用下產(chǎn)生的動態(tài)彎沉及彎沉盆~并可由此反算路基路面各層材料的動態(tài)彈性模量~作為設計參數(shù)使用。所測結(jié)果也可用于評定道路承載能力~調(diào)查水泥混凝土路面的接縫的傳力效果~探查路面板下的空洞等。
二、儀器設備
落錘式彎沉儀~簡稱FWD~由荷載發(fā)生裝置、彎沉檢測裝置、運算控制系統(tǒng)與車輛牽引系統(tǒng)等組成。其結(jié)構(gòu)示意如圖1-6所示。
圖12,1 落錘式彎沉儀測量系統(tǒng)示意圖
,1,荷載發(fā)
2、生裝置:重錘的質(zhì)量及落高根據(jù)使用目的與道路等級選擇~荷載由傳感器測定~如無特殊需要~重錘的質(zhì)量為200,10kg~可采用50,2.5kg的沖擊荷載。承載板宜為十字對稱分開成4部分且底部固定有橡膠片的承載板。承載板的直徑為300mm。
,2,彎沉檢測裝置:由一組高精度位移傳感器組成~如圖1-7所示~傳感器可為差動變壓器式位移計,LVDT,。自
中心開始~承載板沿道路縱向設置~隔開一定距離布設一組傳感器~傳感器總數(shù)可為5,7個~根據(jù)需要及設備性能決定。
圖12,2 落錘式彎沉儀傳感器布置及應力作用范圍示例
,3,運算控制裝置:能在沖擊荷載作用的瞬間內(nèi)~記錄沖擊荷載及各個傳感器所在位置
3、測點的動態(tài)變形。
,4,牽引裝置:牽引FWD并安裝有運算及控制裝置的車輛。
三、評定道路承載能力的方法與步驟
1. 準備工作
,1,調(diào)整重錘的質(zhì)量及落高~使重錘的質(zhì)量及產(chǎn)生的沖擊荷載符合前述儀器的要求。
,2,在測試路段的路基或路面各層表面布置測點~其位置或距離隨測試需要而定。當在路面表面測定時~測點宜布置在行車車道的輪跡帶上。測試時~還可利用距離傳感器定位。
,3,檢查FWD的車況及使用性能~用手動操作檢查~各項指標符合儀器規(guī)定要求。
,4,將FWD牽引至測定地點~將儀器打開~進入工作狀態(tài)。牽引FWD行駛的速度不宜超過50km/h。
,5,對位移傳感器按儀器使
4、用說明書進行標定~使之達到規(guī)定的精度要求。
2. 測定方法
,1,承載板中心位置對準測點~承載板自動落下~放下彎沉裝置的各個傳感器。
,2,啟動落錘裝置~落錘瞬即落下~沖擊力作用于承載板上~又立即自動提升至原來位置固定。同時~各個傳感器檢測結(jié)構(gòu)層表面變形~記錄系統(tǒng)將位移信號輸入計算機~并得到路面彎沉峰值~同時得到彎沉盆。每一測點重復測定應不少于3次~出去第一個測定值~取以后幾次測定值的平均值為計算依據(jù)。
,3,提起傳感器及承載板~牽引車向前移動至下一個測點~重復上述步驟~進行測定。
四、落錘式彎沉儀與貝克曼梁彎沉儀對比試驗步驟
1. 路段選擇
選擇結(jié)構(gòu)類型完全相同的
5、路段~針對不同地區(qū)選擇某種路面結(jié)構(gòu)的代表性路段~進行兩種測定方法的對比試驗~以便將落錘式彎沉儀測定的動彎沉換算成貝克曼梁測定的回彈彎沉值。選擇的對比路段長度300,500m~彎沉值應有一定的變化幅度。
2. 對比試驗步驟
,1,采用與實際使用相同且符合要求的落錘式彎沉儀及
貝克曼梁彎沉儀測定車。落錘式彎沉儀的沖擊荷載應與貝克曼梁彎沉儀測定車的后軸雙輪荷載相同。
,2,用油漆標記對比路段起點位置。
,3,布置測點位置~用貝克曼梁定點測定回彈彎沉~測定車開走后~用粉筆以測點為圓心~在周圍畫一個半徑為15cm的圓~標明測點位置。
,4,將落錘式彎沉儀的承載板對準圓圈~位置偏差不
6、超過30mm~按前述“三”的方法進行測定。兩種儀器對一點彎沉測試的時間間隔不應超過10min。
,5,逐點對應計算兩者的相關關系。
通過對比試驗得出回歸方程式LB,a,bLFWD~式中LFWD、LB分別為落錘式彎沉儀及貝克曼梁測定的彎沉值。回歸方程式的相關系數(shù)應不小于0.90。
注:由于不同路面結(jié)構(gòu)的材料、路基狀況、溫度、水文條件、路面使用狀況不同~對比關系也有所不同~為了提高數(shù)據(jù)的準確性~應分別情況對此項對比試驗。
五、水泥混凝土路面板調(diào)查的方法與步驟
1. 在測試路段的水泥混凝土路面板表面布置測點~當為調(diào)查水泥混凝土路面的接縫的傳力效果時~測點布置在接縫的一側(cè)~位移傳感器分開在接縫兩邊布置。當為探查路面板下的空洞時~測點布置位置隨測試需要而定~應在不同位置測定。
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