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沥青路面弯沉测试及分析 A08土木1班 蒋莉莉 080303140 摘要：论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间。着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在。 关键词：沥青混凝土路面 弯沉 测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此，工程竣工前路面弯沉作为一项重要的检测指标，反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中，高速公路和一公路的弯沉分值分别为15分和2O分，如弯沉达不到要求，该分项不可能达到优良。由此可见，了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉，对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化是一个多方面因素综合作用的复杂过程。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、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 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1-2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，使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当，没有严格控制工程质量，或是工程质量的不均匀性，则有可能在这一阶段出现局部路面的早 期破坏。 路面竣工3～4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段，路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露，内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移，并自动实现了整个系统的能量 平衡，从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此，路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段，并一直延续到路面结构出现疲劳破坏。 在路面竣工后的1～2年之间，路表弯沉值最小。可见，在此期间路面整体结构处于最大刚度状态。但是，在测定材料参数时，养生时间最长的基层材料的设计龄期也只有6个月。这个时间，正好接近于路面竣工后第一年的不利季节。而且统计结果表明：沥青路面弯沉变化及测试竣工后第一年不利季节的弯沉值与最大刚度状态所对应的弯沉值比较接近。因此，将路面竣工后第一年不利季节近似地假定为路面整体结构的最大刚度状态，而取得沥青路面的设计状态。这个状态也正是我们测量路面弯沉代表值的状态。 2 贝克曼梁弯沉仪路面弯沉测试 由于目前工程上广泛使用贝克曼梁弯沉仪，故现着重介绍贝克曼梁弯沉仪的使用方法，从标准车、弯沉仪的选择、温度修正及弯沉计算等方面提出有关要点和注意事项。 2．1 标准车 标准车为双轴、后轴每侧为双轮胎的载重汽车，轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一级及二级公路应采用后轴10t的BZZ-100标准车；其他等级公路可采用后轴6t的BZZ一60标准车。 测定弯沉用的标准车是很重要的，我国一直规定用解放牌CA一10B型及黄河牌JN一150型作为两个荷载等级的标准车。但这两种车型逐渐淘汰和不再生产，渐趋灭绝。因此，规范对标准车的规定，仅规定轴重、轮压、气压等主要参数，凡符合这些参数的车型皆可使用。测试前，应测定测试车的轴重、轮压、轮胎接地面积，与标准车的要求相差不应超过规定的值。如有不符，应适当调整。 2．2 弯沉仪的选择及弯沉仪误差修正 弯沉仪由贝克曼梁、百分表及表架组成。弯沉仪长度有两种：一种3．6 m，前后臂分别为2．4 m 和1．2 m；另一种加长的弯沉仪长5．4 m，前后臂分别为3．6 m 和1．8 mo 当在半刚性基层沥青路面上测定时，宜采用长度为5．4 m 的贝克曼梁弯沉仪，并采用B 一100标准车。这是因为随着公路路面刚度提高，弯沉仪影响半径也越来越大。统计表明，20世纪60年代中级路面的弯沉影响半径为0．5～1 mt70年代三级沥青路面为1～1．5 m，二级路面为1．5-2 m；90年代高等级公路兴建后，路面弯沉影响半径普遍已发展到3 m，有的已达到4 m 以上。在这种情况下，3．6 m弯沉仪臂长的支点已落人弯沉影响区，这样很难避免由于荷载车造成的支架下降变形的影响，使测定的弯沉值偏小，造成测量误差。因此，若采用3．6