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落錘式彎沉儀測定路面彎沉試驗(yàn)
一、試驗(yàn)?zāi)康?
用于在落錘式彎沉儀,FWD,標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shè)計(jì)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(shè)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(yùn)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(jì),LVDT,。自
中心開始~承載板沿道路縱向設(shè)置~隔開一定距離布設(shè)一組傳感器~傳感器總數(shù)可為5,7個~根據(jù)需要及設(shè)備性能決定。
圖12,2 落錘式彎沉儀傳感器布置及應(yīng)力作用范圍示例
,3,運(yùn)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(diǎn)的動態(tài)變形。
,4,牽引裝置:牽引FWD并安裝有運(yùn)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(zhǔn)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(diǎn)~其位置或距離隨測試需要而定。當(dāng)在路面表面測定時(shí)~測點(diǎn)宜布置在行車車道的輪跡帶上。測試時(shí)~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(xiàng)指標(biāo)符合儀器規(guī)定要求。
,4,將FWD牽引至測定地點(diǎn)~將儀器打開~進(jìn)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(jìn)行標(biāo)定~使之達(dá)到規(guī)定的精度要求。
2. 測定方法
,1,承載板中心位置對準(zhǔn)測點(diǎn)~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(shí)~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(jì)算機(jī)~并得到路面彎沉峰值~同時(shí)得到彎沉盆。每一測點(diǎn)重復(fù)測定應(yīng)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(jì)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(diǎn)~重復(fù)上述步驟~進(jìn)行測定。
四、落錘式彎沉儀與貝克曼梁彎沉儀對比試驗(yàn)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(jìn)行兩種測定方法的對比試驗(yàn)~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(yīng)有一定的變化幅度。
2. 對比試驗(yàn)步驟
,1,采用與實(shí)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(yīng)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(biāo)記對比路段起點(diǎn)位置。
,3,布置測點(diǎn)位置~用貝克曼梁定點(diǎn)測定回彈彎沉~測定車開走后~用粉筆以測點(diǎn)為圓心~在周圍畫一個半徑為15cm的圓~標(biāo)明測點(diǎn)位置。
,4,將落錘式彎沉儀的承載板對準(zhǔn)圓圈~位置偏差不
6、超過30mm~按前述“三”的方法進(jìn)行測定。兩種儀器對一點(diǎn)彎沉測試的時(shí)間間隔不應(yīng)超過10min。
,5,逐點(diǎn)對應(yīng)計(jì)算兩者的相關(guān)關(guān)系。
通過對比試驗(yàn)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(guān)系數(shù)應(yīng)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(guān)系也有所不同~為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性~應(yīng)分別情況對此項(xiàng)對比試驗(yàn)。
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(diǎn)~當(dāng)為調(diào)查水泥混凝土路面的接縫的傳力效果時(shí)~測點(diǎn)布置在接縫的一側(cè)~位移傳感器分開在接縫兩邊布置。當(dāng)為探查路面板下的空洞時(shí)~測點(diǎn)布置位置隨測試需要而定~應(yīng)在不同位置測定。
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