贝克曼梁弯沉检测方法在工程中的应用

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最大回弹弯沉值。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。从弯沉值的概念入手,分析了路面弯沉的变化规律,并进一步阐述了路面弯沉的变化规律的测试试验。     

公路工程路基、路面弯沉检测方法的分析和探讨

当前,由于交通运输量大幅提升,行车密度与车辆的载重也逐渐增加,路基及路面结构层的承载能力显得尤为重要.目前国内通常采用回弹弯沉值来表示路基、路面的承载能力,增加必要的施工过程中的弯沉检测是对路基、路面结构层承载能力是否合格的一种有效手段.回弹弯沉值越大,承载能力越小.通常的弯沉检测方法为贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法.     

基于路面变形速度的弯沉测量方法

摘要： 为了实现在正常交通速度20~80 km/h下的连续弯沉测量,提出了采用测量路面变形速度反演弯沉的方法.研究利用激光多普勒测振仪测量路面在标准载荷作用下的路面变形速度的方法和路面变形速度提取算法,结合弹性地基上的欧拉 伯努利梁理论,推导弯沉盆曲线的两参数方程,采用牛顿迭代法利用路面变形速度反演路面弯沉.基于此方法设计的原型设备已在新疆、陕西、甘肃、天津、湖北等省市进行了近8×104 km的路测实验.结果显示,数据自重复性达到95%以上;与贝克曼梁测量数据对比,数据相关性达到90%以上.该方法一次测量只需要一次采样,测量与路面曲率无关,相对于传统测量方法,其适合于高速、无损测量.实验证明,该方法能满足路网级、逐车道的路面弯沉连续、无损、高密度、高速度测量的要求,具有广阔的使用推广价值.
关键词： 路面; 弯沉测量; 变形速度; 弹性地基梁
中图分类号： U 418.4+3,TP 23,TP 319文献标志码： A     

贝克曼梁法检测路基路面的回弹弯沉值及其结果分析

检测路基路面的回弹弯沉值，可以反映路基路面结构的密实性以及路基路面的综合承载能力，通过同设计标准相比较，以确认该公路工程的施工是否满足工程质量的要求。同时在旧路补强设计中，回弹弯沉值也是评价原路面结构的一个基本参数。     

不同土质回弹模量的试验探讨

路基弯沉值作为路基验收的一个重要技术指标,它主要决定于路基顶面在一定应力级位下抵抗变形的能力,即回弹模量。设计回弹模量值不仅决定路基弯沉值的大小,而且又是路面结构层厚度设计的重要参数。回弹模量取值的可靠与否关系到路基的整体强度和路面结构层的厚度。因此回弹模量的研究是一项非常重要的课题,我中心试验室对该课题做了大量的试验,最后总结出该地区粉性土、粘性土、石灰改善土的回弹模量值,供设计、施工参考。     

路基弯沉检测标准

针对<公路路面基层施工技术规范>(JTJ 034-2000)中路基弯沉检测方法存在的不足,结合西安-户县高速公路试验路实体工程,对土样进行室内轻、重型击实标准回弹模量试验,现场检测土基回弹弯沉值、回弹模量和压实度等指标,对检测数据进行回归分析,得出土基回弹模量与稠度、压实度的关系,进而推出季节影响系数与稠度关系.结果表明:西安地区土基回弹模量设计取值宜在规范基础上提高20%～40%;结合回归得出的土基回弹模量与土基顶面弯沉的关系,可以得到路基顶面弯沉检测标准,从而为路基弯沉检测提供依据.     

旧水泥混凝土路面破裂板沥青加铺层设计方法研究

为了方便快捷地确定计算路面结构厚度所需的重要参数,根据弹性半空间理论,研究了承载板下旧水泥混凝土路面破裂板的竖向弯沉与弹性模量、泊松比、平均触地压力及承载板直径之间的关系,依据试验路现场测试结果,得出了弯沉和破裂板顶面当量回弹模量之间的回归公式,在此基础上,对旧水泥混凝土路面破裂板上沥青加铺层结构的设计方法进行了研究,根据当量回弹模量、道路等级、面层、补强层类型及累计轴载作用次数计算设计弯沉值,由设计弯沉值即可推算出沥青加铺层所需的厚度.     

超薄水泥混凝土路面结构设计方法

超薄水泥混凝土(Ultra ThinWhitetopping,简称UTW)路面由于其板厚和平面尺寸的特殊性,尚无一套适宜的路面结构设计方法。在对UTW路面结构荷载应力和温度应力利用有限元法进行计算分析的基础上,提出了UTW路面结构设计方法。采用贝克曼梁或落锤式弯沉仪(FallingWeightDeflectometer,简称FWD),测定旧沥青路面表面回弹弯沉,计算综合回弹模量,来评价旧沥青路面承载能力,并推荐控制标准值为当量回弹模量宜大于188MPa。路面板的疲劳断裂是UTW路面的主要破坏模式,据此提出以控制行车荷载反复作用在板内所产生的荷载疲劳应力不大于混凝土弯拉强度作为路面板厚度设计的标准。确定了结构设计参数及路面板厚度计算方法。     

基于两点路表弯沉反算土基回弹模量的研究

基于层状弹性理论,利用远离承载板中心的两点路表变形响应反算土基回弹模量。根据半刚性基层沥青路面常用路面结构组合形式,构建土基回弹模量与两点路表弯沉值之间一一对应的数据库,建立回归模型。由理论弯沉盆和实测弯沉盆的预测结果表明,建立的土基回弹模量回归预测模型具有良好的精度和可靠性,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

路面弯沉检测仪的智能化

本文介绍了一种用ＭＣＳ５１单片机作控制器的智能化路面变沉测试仪,该仪器由于采用了微机技术因此克服机械式弯沉仪笨重,操作不便、精度低等缺点,较好地实现了弯沉测试的高精度、自动化、智能化。     

半刚性基层不同龄期弯沉检验标准

半刚性基层材料的强度与模量随龄期增长,基层弯沉值也随着龄期变化。为得到半刚性基层不同龄期的弯沉检测标准,在室内成型二灰土和二灰碎石试件,并在标准条件下养生;采用顶面法测定试件不同龄期的抗压回弹模量,得出其模量随龄期增长的规律,将其代入弹性层状体系理论简化公式中,得出不同龄期半刚性基层顶面弯沉值计算公式,并给出其实例应用的说明。结果表明,采用该弯沉公式并结合路面实测数据计算出的弯沉值,作为相应龄期半刚性基层的施工弯沉检验标准值,能充分反映半刚性基层弯沉值随龄期的变化规律,更好地评价路面施工质量。     

路基回弹弯沉控制方法及试验验证

为提出一种从设计角度出发的路基回弹弯沉控制的方法,基于多层弹性和弹性半空间体系理论,采用刚性单圆均布荷载作用模式、层间完全连续的接触条件,导出了回弹弯沉的计算式。同时,由于实际填筑用土具有黏性,引入了黏性影响系数,运用弯沉等效提出了路基回弹弯沉控制方法。依托海南省万洋高速公路"利用高液限土填筑路基"的工程课题,制定了试验方案。实测结果表明,利用高液限土填筑的路基,回弹弯沉过大;加铺了满足材料模量要求的掺砂砾填料后,回弹弯沉小幅降低;加铺达到材料模量要求的掺水泥填料后,回弹弯沉大幅降低;实测值稍大于弹性理论的计算值。并给出了相应黏性影响系数参考值,验证了本路基回弹弯沉控制方法的有效性。     

甘肃黄土地区土基回弹模量

选取甘肃黄土地区有代表性的几条高等级公路，采用承载板、贝克曼弯沉梁、落锤式弯沉仪3种方法实测土基回弹模量，建立三者之间的相互转换公式，进而提出了路基设计回弹模量取值范围为35～71MPa，保证率97．7％，为进一步研究甘肃黄土地区的路面典型结构打下基础。     

路基回弹弯沉值检测有关问题的探讨

路基顶面的回弹弯沉值的检验标准主要为经验公式,文章通过对路基回弹弯沉值的经验公式和理论公式的分析,探讨了非标准轴载下弯沉值测定的换算,并对弯沉测定时的影响因素进行了探讨.     

浅谈弯沉检测的心得体会

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，高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分，如弯沉达不到，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。本文通过对3种典型的路面弯沉检测设备的使用性能，弯沉检测中的注意事项，采集数据蕴涵信息的描述，总结了3种检测设备弯沉测试的关键所在。     

新特征选择方法在路面使用性能衰变研究中的应用

为从小样本数据集中获得简单、容易理解的回归函数,并找出影响路面弯沉的因素及其规律,利用基于多项式空间的特征选择方法对路面使用性能衰变进行研究.结果表明:交通流量和降雨量共同影响路面弯沉值,交通流量越大,路面弯沉增加越快,降雨量对路面弯沉的影响较明显;前一年的路面弯沉值对其自身也有影响,可用来反映路段当前的服务状态.     

公路弯沉检测替代车型优选应用研究

低等级公路建设中，路基路面弯沉是设计、交（竣）工时的重要参数，而只有贝克曼梁法检测弯沉指标才适用于现行规范。但是用来检测该指标的标准黄河车已停产，为找到替代车型，本文通过理论及实地测试，来分析相关车型能否替代标准车。     

对路面弯沉变化的测试分析

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，高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分，如弯沉达不到，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。     

沥青层模量累积疲劳损伤衰减的试验研究

在加速加载试验过程中,采用落锤式弯沉仪测量不同轴载作用次数下路面弯沉,反算沥青层模量,得到路面整个寿命周期的沥青层模量衰减模型.结果表明,累积疲劳损伤下,沥青层模量与加载作用在半对数坐标成线性相关.     

路面结构的路基刚度提高方法

为满足路面结构对路基刚度的要求,基于弹性半空间和双层弹性体系弯沉等效原则,进行路基刚度补偿设计,揭示路基刚度、加铺材料刚度和加铺层厚度对加铺效果的影响。在大型加速加载试槽中选取一段足尺试验路,铺筑级配碎石刚度补偿层,计算并实测路基顶面当量回弹模量。对典型路面结构进行有限元计算,研究结果表明:按弯沉等效原则计算的路基顶面当量回弹模量理论结果与现场测试结果较吻合,能指导刚度补偿层的设计;当路基当量回弹模量从40 MPa提高至120 MPa时,路面结构的整体刚度提高26.9%,水稳层底的拉应力降低15.1%,说明提高路基刚度,能够有效提高路面结构的耐久性。