路基弯沉检测技术研究毕业论文

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1、内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计（论文）题 目 路基弯沉检测技术研究 系 部 道路桥梁工程系 专业 班级 道桥 1102 班 姓 名 王鹏 指 导 教 师 高健 薛英枝 时 间 2013 年 12 月 12 日 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）目 录摘要 1前言 2第一章 概论 31.1 弯沉值的基本内容 31.2 路面弯沉检测的意义 3第二章 路面弯沉测试方法42.1 激光弯沉测定仪法42.2 自动弯沉测定仪法42.3落锤式弯沉仪法42.4 贝克曼梁法4第三章 目前我国路基检测的常用方法53.1 贝克曼梁法试验目的和范围 53.2 仪器与材料 53.3 试验方法与步骤 8

2、3.4 弯沉仪的支点变形和修正 9第四章 测试的影响因素 104.1 环境因素104.2 设备因素104.3 人为因素10第五章 数据处理 115.1 计算代表弯沉值115.2 经验公式的建立方法11结束语12致谢13参考文献14内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）1摘 要在当前国内外对工程质量鉴定中，弯沉检测指标是非常重要的指标是具有否决性的指标，是反映路基或路面承载能力的重要指标。如果弯沉检测指标不合格，工程决不能通过质量鉴定。同时弯沉检测指标也能反映出工程质量存在实质性的问题。弯沉值的测试方法有很多，目前在我国检测路面弯沉值普遍采用的是传统的贝克曼梁法该法使用广泛且已有很多成熟的使用经

3、验。关键词：路基； 弯沉法； 检测 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）2前 言路面的弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标，弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值它不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和凹度而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。现在国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力，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 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。内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）3第一章、概论1.1 弯沉值的基本内容1.1.

4、1 弯沉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。 1.1.2 设计弯沉值 根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级。面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。 1.1.3 竣工验收弯沉值 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。 ，当胳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；当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。 1.1.4 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化，是一个

5、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。1.2 路面弯沉检测的意义路面弯沉检测指标是非常重要的指标，是反映一段路基或路面承载能力的重要指标。如果弯沉检测指标不合格,工程决不能通过质量鉴定。同时弯沉检测指标也能反映出工程质量存在实质性的问题。内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）4第二章、路面弯沉测试方法随着科学技术的发展进步、电子技术及计算机技术的发展和广泛应用促使检测路面回弹弯沉值的仪器也朝计算机自动化方向发展了。测试方法多样化

6、，现公路路面弯沉检测主要用到的有以下几种：2.1 激光弯沉测定仪法采用该方法测定时，将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制，另外由于该测定仪依靠光线作为臂长，可以射得很远，加上激光发射角窄，光点小而红亮，10m 之远仍能清晰可见，可用于重刚度路面弯沉检测。2.2 自动弯沉测定仪法该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶，将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动，当后轴双轮隙通过测头时，弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来，这时，测定梁被拖动，以二倍的牵引车速度拖到下一测点，周而复始地向前连续测定。

7、通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。2.3 落锤式弯沉仪法落锤式弯沉仪是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装置，使一定质量的重锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传到路面，导致路面产生弯沉，通过分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机，得到路面测点弯沉值。FWD 测量是计算机自动采集数据，速度快，精度高。检测最大速度可达80km/h，内置式落锤弯沉仪的牵引速度可达 l00km/h。因此该方法是一种很理想的动态无损检测设备。2.4 贝克曼梁法贝克曼梁法进行路面弯沉测量的基本原理是杠杆原理，即利用载重汽车对路面加载，通过百分表测的路面回弹变形。工作原理简

8、单，主要依赖人工操作完成。这种方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉值，用以评定其整体承载能力。而利用本方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）5第三章、目前我国路基检测的常用方法测定路面弯沉的方法很多，但计算路段的代表弯沉值时需要用贝克曼梁的弯沉值。比如当用自动弯沉车或落锤式弯沉仪测定时，首先应建立自动弯沉车或落锤式弯沉仪与贝克曼梁检测之间的相关关系，并将自动弯沉车或落锤式弯沉仪测得的弯沉值换算为贝克曼梁的弯沉值，再计算路段的代表弯沉值。另外在我国贝克曼梁法已有成熟的经验，所以贝克曼梁法在我国路基检测中被广泛使用，现着重介绍贝克曼梁弯

9、沉仪的使用方法。3.1 贝克曼梁法试验目的和范围本方法适用于各类路基、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的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用，沥青路面的弯沉以标准温度 20C 时为准，在其他温度（超过 20C2C 范围）测试时，对厚度大于5cm 的沥青路面，弯沉值应于温度修正。3.2 仪器与材料3.3.1 接触式路面温度仪：端头为平头,分度不大于 10C。统一的检测记录表格和记录笔；也可用自动记录装置进行测量。具有数理统计功能的计算器。3.2.2 标准车标准车为双轴、后轴每侧为双轮胎的载重汽车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压技术参数见表

10、3-1。 表 3-1 测定弯沉用的标准车参数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-10B 型及黄河牌 JN-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。因内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）6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表 1 规定的值。如有不符，应适当调整。2.2.2 弯沉仪的组成：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 3.6m，前后臂分别为 2.4m 和 1.2m；另一种加长的弯沉

11、仪长 5.4m，前后臂分别为 3.6m 和 1.8m。当在半刚性基层沥青路面上测定时，宜采用长度为 5.4m 的贝克曼梁弯沉仪，并采用 BZZ-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。3.2.3 弯沉测试频率测定代表弯沉值时，应以每公里每一双车道为一评定路段。每路段检查 80100 个点。对多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加测点数。 3.2.4 温度修正：对于沥青路面来说，弯沉强度测定是在沥青路面上进行的，而表层区域受天气影响变化较大，夏天沥青路面发软，冬天又变硬发脆。因此，如在夏天测定时，由于过硬，也会产生失真现象。所以，需要定出一个温度为测定弯沉的标

12、准状态。 3.2.5 温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。 测定时的沥青层平均温度按下式计算： T(T 25T MT E)/3式中T测定时沥青层平均温度； T 25根据 T0得出的路表下 25mm 处的温度， T M根据 T0得出的沥青层中间深度的温度， T E根据 T0得出的沥青层底面处的温度， T 0为测定时路表温度与测定前 5d 平均气温的平均值之和。 与日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。然后由沥青层平均温度从路面弯沉温度修正系数曲线查找出沥青路面弯沉温度修正系数： L 20L TK 式中K温度修正系数； 内蒙古交通职业技术学院毕业设计（论文）7L20换算为 20的沥青路面

13、回弹弯沉值，0.01mm L T测定时沥青面层内平均温度为 T 时的回弹弯沉值，0.01 3.2.6 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。3.2.7 沥青路面的表面弯沉变化过程：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