1、 路基路面工程實驗指導書O、實驗的目的和意義為了使學生系統的掌握路基路面工程施工質量檢驗與路面使用性能的測試方法，加深理論知識的理解，訓練動手能力，特設路基路面工程實驗課。試驗項目包括：壓實度、回彈彎沉、平整度、抗滑性能和滲水系數等內容。下面是每個實驗項目的測試儀器、實驗方法與步驟、結果處理以及報告的要求。一、壓實度試驗檢測方法 壓實度是路基路面施工質量檢測的關鍵指標之一，表征現場壓實后的密實狀況，壓實度越高，密實度越大，材料整體性能越好。因此，路基路面施工中，碾壓工藝成為施工質量控制的關鍵工序。 對于路基土、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言，壓實度是指工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗

2、所得的最大干密度的比值；對瀝青面層、瀝青穩定基層而言，壓實度是指現場實際達到的密度與室內標準密度的比值。（一）灌砂法 灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度，它的缺點是：需要攜帶較多的量砂，而且稱量次數較多，因此它的測試速度較慢。 采用此方法時，應符合下列規定：圖1 灌砂筒和標定罐（單位mm）（1）當集料的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用100mm的小型灌砂筒測試。（2）當集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過2

3、00mm時，應用150mm的大型灌砂筒測試。1儀具與材料（1）灌砂筒：有大小兩種，根據需要采用。型式和主要尺寸見圖1及表1。儲砂筒筒底中心有一個圓孔，下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口，直接與儲砂筒的圓孔相同。漏斗焊接在一塊鐵板上，鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接。儲砂筒筒底與漏斗之間設有開關。開關鐵板上也有一個相同直徑的圓孔。（2）金屬標定罐：用薄鐵板制作的金屬罐，上端周圍有一罐緣。灌砂儀的主要尺寸 表1結 構小型灌砂筒大型灌砂筒儲砂筒直徑（mm）100150容積（cm3）21204600流砂孔直徑（mm）1015金屬標定罐內徑（mm）100150外徑（mm）150200金屬方盤基板邊長

4、（mm）350400深（mm）4050中孔直徑（mm）100150注：如集料的最大粒徑超過40mm，則應相應地增大灌砂筒和標定罐的尺寸。如集料的最大粒徑超過60mm，灌砂筒和現場試洞的直徑應為200mm。（3）基板：用薄鐵板制作的金屬方盤，盤的中心有一圓孔。（4）玻璃板：邊長約500600mm的方形板。（5）試樣盤：小筒挖出的試樣可用鋁盒存放，大筒挖出的試樣可用300mm500mm40mm的搪瓷盤存放。（6）天平或臺稱：稱量1015kg，感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度，對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。（7）含水量測定器具：如鋁盒、烘箱等。（8）量砂：粒

5、徑0.300.60mm及0.250.50mm清潔干燥的均勻砂，約2040kg，使用前須洗凈、烘干，并放置足夠長的時間，使其與空氣的濕度達到平衡。（9）盛砂的容器：塑料桶等。（10）其他：鑿子、改錐、鐵錘、長把勺、小簸箕、毛刷等。2試驗方法與步驟（1）標定筒下部圓錐體內砂的質量在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒內裝砂至距筒頂15mm左右為止。稱取裝入筒內砂的質量m1，準確至1g。以后每次標定及試驗都應該維持裝砂高度與質量不變。將開關打開，讓砂自由流出，并使流出砂的體積與工地所挖試坑內的體積相當（可等于標定灌的容積），然后關上開關，稱灌砂筒內剩余砂質量m5，準確至1g。不晃動儲砂筒的砂，輕輕地將灌砂筒移

6、至玻璃板上，將開關打開，讓砂流出，直到筒內砂不再下流時，對開關關上，并細心地取走灌砂筒。收集并稱量留在板上的砂或稱量筒內的砂，準確至1g。玻璃板上的砂就是填滿錐體的砂m2。重復上述測量三次，取其平均值。（2）標定量砂的單位質量用水確定標定罐的容積V，準確至1mL。在儲砂筒中裝入質量為m1的砂，并將灌砂筒放在標定罐上，將開關打開，讓砂流出，在整個流砂過程中，不要碰動灌砂筒，直到砂不再下流時，將開關關閉。取下灌砂筒，稱取筒內剩余砂的質量m3，準確至1g。按式（1）計算填滿標定罐所需砂的質量： （1）式中：標定罐中砂的質量，g； 裝入灌砂筒內的砂的總質量，g； 灌砂筒下部圓錐體內砂的質量，g； 灌砂

7、入標定罐后，筒內剩余砂的質量，g。重復上述測量三次，取其平均值。按式（2）計算量砂的單位質量： （2）式中：量砂的單位質量，g/cm3； 標定罐的體積，g/cm3。（3）試驗步驟在試驗地點，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。將基板放在平坦表面上。當表面的粗糙度較大時，則將盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關打開，讓砂流入基板的中孔內，直到儲砂筒內的砂不再下流時關閉開關。取下灌砂筒，并稱量筒內砂的質量m6，準確至1g。當需要檢測厚度時，應先測量厚度后再進行這一步驟。取走基板，并將留在試驗地點的量砂收回，重新將表面清掃干凈。將基板放回清掃干凈的表面上（盡量

8、放在原處），沿基板中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒一致）。在鑿洞過程中，應注意勿使鑿出的材料丟失，并隨時將鑿出的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發，也可放在大試樣盒內。試洞的深度應等于測定層厚度，但不得有下層材料混入，最后將洞內的全部鑿松材料取出。對土基或基層，為防止試樣盤內材料的水分蒸發，可分幾次稱取材料的質量。全部取出材料的總質量為mw，準確至1g。從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品，放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中，測定其含水量（，以%計）。樣品的數量如下：用小灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于100g；對于各種中粒土，不少于500g。用大灌砂筒測定時，對于細粒土，不少于200g；對于各種中粒土，不少

9、于1000g；對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩定材料，宜將取出的全部材料烘干，且不少于2000g，稱其質量md，準確至1g。當為瀝青表面處治或瀝青貫入結構類材料時，則省去測定含水量步驟。將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間（儲砂筒內放滿砂質量m1），使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關，讓砂流入試坑內。在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。小心取走灌砂筒，并稱量筒內剩余砂的質量m4，準確到1g。如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述和的操作。在試洞挖好后，將灌砂筒直接對準放在試坑上，中間不需要放基板。打開筒的開關，讓砂流入

10、試坑內。在此期間，應注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關，小心取走灌砂筒，并稱量剩余砂的質量，準確至1g。仔細取出試筒內的量砂，以備下次試驗時再用，若量砂的濕度已發生變化或量砂中混有雜質，則應該重新烘干、過篩，并放置一段時間，使其與空氣的溫度達到平衡后再用。3計算（1）按式（3）或（4）計算填滿試坑所用的砂的質量：灌砂時，試坑上放有基板時： （3）灌砂時，試坑上不放基板時： （4）式中：填滿試坑的砂的質量，g； 灌砂前灌砂筒內砂的質量，g； 灌砂筒下部圓錐內砂的質量，g；灌砂后，灌砂筒內剩余砂的質量，g；灌砂筒下部圓錐體內及基板和粗糙表面間砂的合計質量，g。（2）按下式計算試

11、坑材料的濕密度： （5）式中：試坑中取出的全部材料的質量，g； 量砂的單位質量，g/cm3。（3）按下式計算試坑材料的干密度： （6）式中：試坑材料的含水量，%。（4）水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩定土，可按下式計算干密度： （7）式中：試坑中取出的穩定土的烘干質量，g。當試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以試坑材料作標準擊實，求取實際的最大干密度。4試驗中應注意的問題灌砂法是施工過程中最常用的試驗方法之一。此方法表面上看起來較為簡單，但實際操作時常常不好掌握，并會引起較大誤差；又因為它是測定壓實度的依據，故經常是質量檢測監督部門與施工單位之間發生矛盾或糾紛的環節，因此應嚴格遵循試

12、驗的每個細節，以提高試驗精度。為使試驗做得準確，應注意以下幾個環節：（1）量砂要規則。量砂如果重復使用，一定要注意晾干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。（2）每換一次量砂，都必須測定松方密度，漏斗中砂的數量也應該每次重做。因此量砂宜事先準備較多數量。切勿到試驗時臨時找砂，又不作試驗，僅使用以前的數據。（3）地表面處理要平整，只要表面凸出一點（即使1mm），使整個表面高出一薄層，其體積也算到試坑中去了，會影響試驗結果。因此本方法一般宜采用放在基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（3）計算填坑的砂量，只有在非常光滑的情況下方可省去此操作步驟。（4）在挖坑時試坑周壁應筆直，避免出現上大下小或上小

13、下大的情形，這樣就會使檢測密度偏大或偏小。（5）灌砂時檢測厚度應為整個碾壓層厚，不能只取上部或者取到下一個碾壓層中。（二）環刀法環刀法是測量現場密度的傳統方法。國內習慣采用的環刀容積通常為200cm3，環刀高度通常約5cm。用環刀法測得的密度是環刀內土樣所在深度范圍內的平均密度。它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環刀取在碾壓層的上部，則得到的數值往往偏大，若環刀取的是碾壓層的底部，則所得的數值將明顯偏小，就檢查路基土和路面結構層的壓實度而言，我們需要的是整個碾壓層的平均壓實度，而不是碾壓層中某一部分的壓實度，因此，在用環刀法測定土的密度時，應使所得密度能

14、代表整個碾壓層的平均密度。然而，這在實際檢測中是比較困難的，只有使環刀所取的土恰好是碾壓層中間的砂，環刀法所得的結果才可能與灌砂法的結果大致相同。另外，環刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩定土及松散性材料無法使用。1儀具與材料（1）人工取土器或電動取土器：人工取土器包括環刀、環蓋、定向筒和擊實錘系統（導桿、落錘、手柄）。環刀內徑68cm，高23cm，壁厚1.52mm。電動取土器由底座、行走輪、立柱、齒輪箱、升降機構、取芯頭等組成。電動取土器主要技術參數為：工作電壓DC24V（36Ah）；轉速5070r/min，無級調整；整機質量約35kg。（2）天平：感量0.1g（用于取芯頭內徑小于70mm樣品

15、的稱量），或1.0g（用于取芯頭內徑100mm樣品的稱量）。（3）其他：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水量設備等。2試驗方法與步驟（1）用人工取土器測定粘性土及無機結合料穩定細粒土密度擦凈環刀，稱取環刀質量m2，準確至0.1g。在試驗地點，將面積約30cm30cm的地面清掃干凈。并將壓實層鏟去表面浮動及不平整的部分，達到一定深度，使環刀打下后，能達到要求的取土深度，但不得擾動下層。將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環刀、環蓋放入定向筒內與地面垂直。將導桿保持垂直狀態，用取土器落錘將環刀打入壓實層中，至環蓋頂面與定向筒上口齊平為止。去掉擊實錘和定向筒，用鎬將環刀

16、及試樣挖出。輕輕取下環蓋，用修土刀自邊至中削去環刀兩端余土，用直尺檢測直至修平為止。擦凈環刀外壁，用天平稱取環刀及試樣合計質量m1，準確至0.1g。自環刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測定其含水量。（2）用人工取土器測定砂性土或砂層密度如為濕潤的砂土，試驗時不需要使用擊實錘和定向筒。在鏟平的地面上，細心挖出一個直徑較環刀外徑略大的砂土柱，將環刀刃口向下，平置于砂土柱上，用兩手平衡地將環刀垂直壓下，直到砂土柱突出環刀上端約2cm時為止。削掉環刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。在環刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小鐵鍬將試樣從環刀底部切斷，然后將裝滿試樣的環刀轉過來，削去環刀刃口上

17、部的多余砂土，并用直尺刮平。擦凈環刀外壁，稱環刀與試樣合計質量m1，精確至0.1g。自環刀中取具有代表性的試樣測定其含水量。干燥的砂土不能挖成砂土柱時，可直接將環刀壓入或打入土中。（3）用電動取土器測定無機結合料細粒土和硬塑土密度裝上所需規格的取芯頭。在施工現場取芯前，選擇一塊平整的路段，將四只行走輪打起，四根定位銷釘采用人工加壓的方法，壓入路基土層中。松開鎖緊手柄，旋動升降手輪，使取芯頭剛好與土層接觸，鎖緊手柄。將電瓶與調速器接通，調整器的輸出端接入取芯機電源插口。指示燈亮，顯示電路已通；啟動開關，電動機工作，帶動取芯機構轉動。根據土層含水量調節轉速，操作升降手柄，上提取芯機構，停機、移開機

18、器。由于取芯頭圓筒外表有幾條螺旋狀突起，切下的土屑排在筒外順螺紋上旋拋出地表，因此，將取芯套筒套在切削好的上芯立柱上，搖動即可取出樣品。取出樣品，立即按取芯套筒長度用修土刀或鋼絲鋸修平兩端，制成所需規格土芯，如擬進行其他試驗項目，裝入鋁盒，送試驗室備用。用天平稱量土芯帶套筒質m1，從土芯中心部分取試樣測定含水量。3計算按下式分別計算試樣的濕密度及干密度： （8） （9）式中：試樣的濕密度，g/cm3； 試樣的干密度，g/cm3； 環刀或取芯套筒與試樣合計質量，g； 環刀或取芯套筒質量，g； 環刀或取芯套筒直徑，cm； 環刀或取芯套筒高度，cm； 試樣的含水量，%。二、回彈彎沉測試方法國內外普遍

19、采用回彈彎沉值來表征路基路面的承載能力，回彈彎沉值越大，承載能力越小，反之則越大。通常所說的回彈彎沉值是指標準后軸雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力。回彈彎沉值在我國已廣泛使用且有很多的經驗及研究成果，不僅用于新建路面結構的設計（設計彎沉值）和施工控制與驗收（竣工驗收彎沉值），也用于舊路補強設計。1彎沉彎沉是指在規定的標準軸載作用下，路基路面表面輪隙位置產生的總垂直變形（總彎沉）或垂直回彈變形值（回彈彎沉），以0.01mm為單位。2設計彎沉值根據設計年限內一個車道上預測通過的累計當量軸次、公路等級、面層和基層類型而確定的路面彎沉設計值。3竣

20、工驗收彎沉值竣工驗收彎沉值是檢驗路面是否達到設計要求的指標之一。當路面厚度計算以設計彎沉值為控制指標時，則驗收彎沉值應小于或等于設計彎沉值；當厚度計算以層底拉應力為控制指標時，應根據拉應力計算所得的結構厚度，重新計算路面彎沉值，該彎沉值即為竣工驗收彎沉值。彎沉值的測試方法較多，目前用的最多的是貝曼梁法，在我國已有成熟的經驗，但由于其測試速度等因素的限制，各國都對快速連續或動態測定進行了研究，主要有法國洛克魯瓦式自動彎沉儀，丹麥等國家發明并幾經改進形成的落錘式彎沉儀（FWD），美國的振動彎沉儀等。這些在我國均有引進，現將幾種方法各自的特點作簡單比較，見表2。幾種彎沉測試方法比較 表2方 法特 點

21、貝克曼梁法 傳統方法，速度慢，靜態測試，比較成熟，目前屬于標準方法自動彎沉儀法 利用貝克曼梁原理快速連續，屬于靜態測試范疇，但測定的是總彎沉，因此使用時應用貝克曼梁進行標定換算落錘式彎沉儀法 利用重錘自由落下的瞬間產生的沖擊荷載測定彎沉，屬于動態彎沉，并能反算路面的回彈模量，快速連續，使用時應用貝克曼梁法進行標定換算貝克曼梁法1試驗目的和適用范圍（1）本方法適用于測定各類路基、路面的回彈彎沉，用以評定其整體承載能力，可供路面結構設計使用。（2）本方法測定的路基、瀝青路面的回彈彎沉值可供交工和竣工驗收使用。（3）本方法測定的路面回彈彎沉可為公路養護管理部門制定養路修路計劃提供依據。（4）瀝青路面

22、的彎沉以標準溫度20時為準，在其他溫度（超過202范圍）測試時，對厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應予溫度修正。2儀具與材料（1）測試車：雙軸、后軸雙側4輪的載重車，其標準軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數應符合表3的要求。測試車可根據需要按公路等級選擇，高速公路、一級及二級公路應采用后軸100kN的BZZ-100；其他等級公路也可采用后軸60kN的BZZ-60。測定彎沉用的標準軸參數 表3標準軸載等級BZZ-100BZZ-60后軸標準軸載P(kN)1001601一側雙輪荷載(kN)500.5300.5輪胎充氣壓力(MPa)0.700.050.500.05單輪傳壓面當量圓直徑(cm

23、)21.300.519.500.5輪隙寬度應滿足能自由插入彎沉儀測頭的測試要求（2）路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成，貝克曼梁由鋁合金制成，上有水準泡，其前臂（接觸路面）與后臂（裝百分表）長度比為2:1。彎沉儀長度有兩種：一種長3.6m，前后臂分別為2.4m和1.2m；另一種加長的彎沉儀長5.4m，前后臂分別為3.6m和1.8m。當在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時，宜采用長度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀，并采用BZZ-100標準車。彎沉值采用百分表量得，也可用自動記錄裝置進行測量。（3）接觸式路面溫度計：端部為平頭，分度不大于1。（4）其它：皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等

24、。3試驗方法與步驟1）試驗前準備工作（1）檢查并保持測定用標準車的車況及剎車性能良好，輪胎內胎符合規定充氣壓力。（2）向汽車車槽中裝載（鐵塊或集料），并用地中衡稱量后軸總質量，符合要求的軸重規定，汽車行駛及測定過程中，軸重不得變化。（3）測定輪胎接地面積；在平整光滑的硬質路面上用千斤頂將汽車后軸頂起，在輪胎下方鋪一張新的復寫紙，輕輕落下千斤頂，即在方格紙上印上輪胎印痕，用求積儀或數方格的方法測算輪胎接地面積，精確至0.1cm2。（4）檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況。（5）當在瀝青路面上測定時，用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度（一天中氣溫不斷變化，應隨時測定），并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫

25、（日最高氣溫與最低氣溫的平均值）。（6）記錄瀝青路面修建或改建時材料、結構、厚度、施工及養護等情況。2）測試步驟（1）在測試路段布置測點，其距離隨測試需要而定。測點應在路面行車道的輪跡帶上，并用白油漆或粉筆劃上標記。（2）將試驗車后輪輪隙對準測點后約35cm處的位置上。（3）將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處，與汽車方向一致，梁臂不得碰到輪胎，彎沉儀測頭置于測點上（輪隙中心前方35cm處），并安裝百分表于彎沉儀的測定桿上，百分表調零，用手指輕輕叩打彎沉儀，檢查百分表是否穩定回零。彎沉儀可以是單側測定，也可以雙側同時測定。（4）測定者吹哨發令指揮汽車緩緩前進，百分表隨路面變形的增加而持續向前轉動。

26、當表針轉動到最大值時，迅速讀取初讀數L1。汽車仍在繼續前進，表針反向回轉，待汽車駛出彎沉影響半徑（3m以上）后，吹口哨或揮動紅旗指揮停車。待表針回轉穩定后讀取終讀數L2。汽車前進的速度宜為5km/h左右。4彎沉儀的支點變形修正（1）當采用長度為3.6m的彎沉儀對半剛性基層瀝青路面、水泥混凝土路面等進行彎沉測定時，有可能引起彎沉儀支座處變形，因此測定時應檢驗支點有無變形。此時應用另一臺檢驗用的彎沉儀安裝在測定用的彎沉儀的后方，其測點架于測定用彎沉儀的支點旁。當汽車開出時，同時測定兩臺彎沉儀的彎沉讀數，如檢驗用彎沉儀百分表有讀數，即應該記錄并進行支點變形修正。當在同一結構層上測定時，可在不同的位置

27、測定5次，求平均值，以后每次測定時以此作為修正值，支點變形修正的原理如圖2所示。圖2 彎沉儀支點變形修正原理（2）當采用長5.4m的彎沉儀測定時，可不進行支點變形修正。5結果計算及溫度修正1）測點的回彈彎沉值按下式計算： （10）式中：在路面溫度為T時的回彈值，0.01mm； 車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數即初讀數，0.01mm； 汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數即終讀數，0.01mm。2）進行彎沉儀支點變形修正時，路面測點的回彈沉值按下式計算： （11）式中：車輪中心臨近彎沉儀測頭時百分表的最大讀數即初讀數，0.01mm； 汽車駛出彎沉影響半徑后百分表的最大讀數即終讀數，0.

28、01mm； 車輪中心臨近彎沉儀測頭時檢驗用彎沉儀的最大讀數，0.01mm； 汽車駛出彎沉影響半徑后檢驗用彎沉儀的終讀數，0.01mm。此式適用于測定用彎沉儀支座處有變形，但百分表架處路面已無變形的情況。3）瀝青面導層厚度大于5cm且路面溫度超過（202）范圍時，回彈彎沉值應進行溫度修正，溫度修正有兩種方法。（1）查圖法測定時的瀝青層平均溫度按下式計算： （12）式中：測定時瀝青層平均溫度，； 根據由圖3決定的路表下25mm處的溫度，； 根據由圖3決定的瀝青層中間深度的溫度，； 根據由圖3決定的瀝青層底面處的溫度，。注：線上的數字表示路表下的不同深度（mm）。圖3 瀝青層平均溫度的決定圖3中為測

29、定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和，日平均氣溫為日最高氣溫與最低氣溫的平均值。不同基層的瀝青路面彎沉值的溫度修正系數K，根據瀝青平均溫度T及瀝青層厚度，分別由圖4及圖5求取。瀝青路面回彈彎沉按下式計算： （13）式中：K溫度修正系數； L20換算為20的瀝青路面回彈彎沉值，0.01mm； LT 測定時瀝青面層內平均溫度為T時的回彈彎沉值，0.01mm。圖4 路面彎沉溫度修正系數曲線(適用于粒料基層及瀝青穩定基層)圖5 路面彎沉溫度修正系數曲線（適用于無機結合料穩定的半剛性基層）（2）經驗計算法測定時的瀝青面層平均溫度T按下式計算： （14）式中：T 測定時瀝青面層平均溫度，； a

30、系數，a=2.65+0.52h； b 系數，b=0.620.008h； T0測定時路表溫度與前五小時平均氣溫之和，； h 瀝青面層厚度，cm。瀝青路面彎沉的溫度修正系數K按下式計算：當T20時： （15）當T20時： （16）瀝青路面回彈彎沉按式（13）計算。6結果評定（1）按下式計算每一個評定路段的代表彎沉。 （17）式中：一個評定路段的代表彎沉，0.01mm； 一個評定路段內經各項修正后的各測點彎沉的平均值，0.01mm； S一個評定路段內經各項作正后的全部測點彎沉的標準差，0.01mm；保證率系數Za的取法 表4層位Za高速公路、一級公路二、三級公路瀝青面層1.6451.5路基2.01.

31、645 與保證率有關的系數，當設計彎沉值按公路瀝青路面設計規范（JTJ 014-94確定時，采用表4中的規定值）。（2）計算平均值和標準差時，應將超出的彎沉特異值舍棄。對舍棄的彎沉值過大的點，應找出其周圍界限，進行局部處理。用兩臺彎沉儀同時進行左右輪彎沉值測定時，應按兩個獨立測點計，不能采用左右兩點的平均值。（3）彎沉代表值不大于設計要求的彎沉值時得滿分；大于時得零分。若在非不利季節測定時，應考慮季節影響系數。圖6 承載板測試裝置圖1-加載千斤頂；2-鋼圓筒；3-鋼板及球座；4-測力計；5-加勁橫梁；6-承載板；7-立柱及支座三、回彈模量試驗檢測方法土基的回彈模量是公路設計一個必不可少的參數，

32、我國現有規范已給出了不同的自然區劃和土質的回彈模量值的推薦值，具體參見公路瀝青路面設計規范（JTJ 014-97）中附錄E“土基回彈模量參考值”表。但由于土基回彈模量的改變將會影響路面設計的厚度，所以建議有條件時最好直接測定，而且隨著施工質量的提高，回彈模量值的檢驗將會作為控制施工質量的一個重要指標。測定回彈模量的方法，目前國內常用的主要有：承載板法、貝克曼梁法和其他間接測試方法（如貫入儀器定法和CBR測定法）。（一）承載板法1目的和適用范圍（1）本方法適用于在現場土基表面，通過承載板對土基逐漸加載、卸載的方法，測出每級荷載下相應的土基回彈變形值，經過計算求得土基回彈模量。（2）本方法測定的土

33、基回彈模量可作為路面設計參數使用。2儀具與材料（1）加載設施：載有鐵塊或集料等重物、后軸重不小于60kN的載重汽車一輛。在汽車大梁的后軸之后約80cm處，附設加勁小梁一根作反力梁。汽車輪胎充氣壓力為0.50MPa。（2）現場測試裝置，如圖6所示，由千斤頂、測力計（測力環或壓力表）及球座組成。（3）剛性承載板一塊，板厚20mm，直徑為30cm，直徑兩端設有立柱和可以調整高度的支座供安放彎沉儀測頭，承載板放在土基表面上。（4）路面彎沉儀兩臺，由貝克曼梁、百分表及其支架組成。（5）液壓千斤頂一臺，80100kN，裝有經過標定的壓力表或測力環，其容量不小于土基強度，測定精度不小于測力計量程的1/100

34、。（6）秒表。（7）水平尺。（8）其他：細砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。3試驗前準備工作（1）根據需要選擇有代表性的測點，測點應位于水平的路基上，土質均勻，不含雜物；（2）仔細平整土基表面，撒干燥潔凈的細砂填平土基凹處，砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。（3）安置承載板，并用水平尺進行校正，使承載板置水平狀態。（4）將試驗車置于測點上，在加勁小梁中部懸掛垂球測試，使之恰好對準承載板中心，然后收起垂球。（5）在承載板上安放千斤頂，上面襯墊鋼圓筒，并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸。如用測力環時，應將測力環置千斤頂與橫梁中間，千斤頂及襯墊物必須保持垂直，以免加壓時千斤頂傾倒發生事故并影響測試數據

35、的準確性。（6）安放彎沉儀，將兩臺彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上，百分表對零或其他合適的初始位置。4測試步驟（1）用千斤頂開始加載，注視測力環或壓力表，至預壓0.5MPa，穩壓1min，使承載板與土基緊密接觸，同時檢查百分表的工作情況是否正常，然后放松千斤頂油門卸載，穩壓1min，將指標對零或記錄初始讀數。（2）測定土基的壓力一變形曲線。用千斤頂加載采用逐級加載卸載法，用壓力表或測力環控制加載量，荷載小于0.1MPa時，每級增加0.02MPa，以后每級增加0.04MPa左右。為了使加載和計算方便，加載數值可適當調整為整數。每次加載至預定荷載后，穩定1min，立即讀記兩臺彎沉儀百分表數值

36、，然后輕輕放開千斤頂油門卸載至0，待卸載穩定1min后，再次讀數，每次卸載后百分表不再對零。當兩臺彎沉儀百分表讀數之差小于平均值的30%時，取平均值。如超過30%，則應重測。當回彈變形值超過1mm是，即可停止加載。（3）各級荷載的回彈變形和總變形，按以下方法計算：回彈變形L =（加載后讀數平均值卸載后讀數平均值）彎沉儀杠桿比總變形L=（加載后讀數平均值加載初始前讀數平均值）彎沉儀杠桿比（4）測定汽車總影響量a。最后一次加載卸載循環結束后，取走千斤頂，重新讀取百分表初讀數，然后將汽車開出10m以外，讀取終值數，兩只百分表的初、終讀數差之平均值乘彎沉儀杠桿比即為總影響量a。（5）在試驗點下取樣，測

37、定材料含水量。取樣數量如下：最大粒徑不大于5mm，試樣數量約120g；最大粒徑不大于25mm，試樣數量約250g；最大粒徑不大于40mm，試樣數量約500g。（6）在緊靠試驗點旁邊的適當位置，用灌砂法或環刀法及其他方法測定土基的密度。5計算（1）各級壓力的回彈變形加上該級的影響量后，則為計算回彈變形值。表9-7是以后軸重60kN的標準車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當使用其它類型測試車時，各級壓力下的影響量ai按下式計算： (18)式中：T1測試車前后軸距，m； T2加勁小梁距后軸距離，m； D 承載板直徑，m； Q 測試車后軸重，N； pi該級承載板壓力，Pa； a總影響量，0.01mm

38、； ai該級壓力的分級影響量，0.01mm。各級荷載影響量（后軸60kN） 表5承載板壓力（MPa）0.050.100.150.200.300.400.50影 響 量0.06a0.12a0.18a0.24a0.36a0.48a0.60a圖7 修正原點示意圖（2）將各級計算回彈變形值點繪于標準計算紙上，排除顯著偏離的異常點并繪出順滑的PL曲線，如曲線起始部分出現反彎，應按圖7所修正原點O，O則是修正后的原點。（3）按下式計算相應于各級荷載下的土基回彈模量值： （19）式中：相應于各級荷載下的土基回彈模量，MPa； 土的泊松比，根據部頒路面設計規范規定選用； D 承載板直徑30cm；Pi 承載板壓

39、力，MPa；Li 相對于荷載時的回彈變形，cm。（4）取結束試驗前的各回彈變形值按線形回歸方法由下式計算土基回彈模量E0值： （20）式中：土基回彈模量，MPa； 土的泊松比，根據部頒路面設計規范規定選用； Li 相對于荷載時的回彈變形，cm。 Pi 對應于Li的各級壓力值。6報告1）實驗采用的記錄格式如表6。承載板測定記錄表 表6路線和編號：測定層位：承載板直徑（cm）：路面結構：測定用汽車型號：測定日期： 年 月 日千斤頂讀數荷載P(kN)承載板壓力(MPa)百分表讀數(0.01mm)總變形(0.01mm)回彈變形(0.01mm)分級影響量(0.01mm)計算回彈變形(0.01mm)Ei(

40、MPa)加載前加載后卸載后總影響量a土基回彈模量E0值（MPa）2）試驗報告應記錄下列結果：（1）試驗時所采用的汽車；（2）近期天氣情況；（3）試驗時土基的含水量；（4）土基密度和壓實度；（5）相應于各級荷載下的土基回彈模量值；（6）土基回彈模量值。（二）貝克曼梁法1目的和適用范圍本方法適用于在土基、厚度不小于1m的粒料整層表面，用彎沉儀測試各測點的回彈彎沉值，通過計算求得該材料的回彈模量值的試驗；也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。2試驗方法與步驟1）準備工作（1）選擇潔凈的路基表面、路面表面作為測點，在測點處作好標記并編號。（2）無結合料粒料基層的整層試驗段（試槽）應符合下列要求

41、：整層試槽可修筑在行車帶范圍內或路肩及其他合適處，也可在室內修筑，但均應適于用汽車測定彎沉。試槽應選擇在干燥或中濕路段處，不得鋪筑在軟土基上。試槽面積不小于3m2m，厚度不宜小于1m。鋪筑時，先挖3m2m1m（長寬深）的坑，然后用欲測定的同一種路面材料按有關施工規定的壓實層厚度分層鋪筑關壓實，直至頂面，使其達到要求的壓實度標準。同時應嚴格控制材料組成，配比均勻一致，符合施工質量要求。試槽表面的測點間距可按圖8布置在中間2m1m的范圍內，可測定23點。圖8 試槽表面的測點布置（單位：cm）2）測試步驟按上述方法選擇適當的標準車，實測各測點處的路面回彈彎沉值Li。如在舊瀝青面層上測定時，應讀取溫度

42、，并按規定的方法進行測定彎沉值的溫度修正，得到標準溫度20時的彎沉值。3計算（1）計算全部測定值的算術平均值、單次測量的標準差和自然誤差： （21） （22） （23）式中：回彈彎沉的平均值，0.01mm； S 回彈彎沉測定值的標準差，0.01mm； r0回彈彎沉測定值的自然誤差，0.01mm； Li各測點的回彈彎沉值，0.01mm； n 測點總數。相應于不同觀測次數的極限值 表7n5101520502.52.93.23.33.8（2）計算各測點的測定值與算術平均值的偏差值，并計算較大的偏差與自然誤差之比。當某個測點觀測值的值大于表7中的極限值時則應舍棄該測點，然后重新計算所余各測點的算術平均

43、值（）及標準差（S）。（3）按下式計算代表彎沉值： （24）式中：計算代表彎沉； 舍棄不符合要求的測點后所余各測點彎沉的算術平均值； 舍棄不符合要求的測點后所余各測點彎沉的標準差。（4）按下式計算土基、整層材料的回彈模量（E1）或舊路的綜合回彈模量： （25）式中：計算的土基、整層材料的回彈模量或舊路的綜合回彈模量，MPa； P測車輪的平均垂直荷載，MPa； 測定用標準雙圓荷載單輪傳壓面當量圓的半徑，cm； 測定層材料的泊松比，根據部頒路面設計規范的規定取用； 彎沉系數，為0.712。4報告報告應包括彎沉測定表、計算的代表彎沉、采用的泊松比及計算得到的材料回彈模量E1等，對瀝青路面應報告測試時

44、的路面溫度。四、平整度試驗檢測方法平整度是路面施工質量與服務水平的重要指標之一。它是指以規定的標準量規，間斷地或連續地量測路表面的凹凸情況，即不平整度的指標。路面的平整度與路面各結構層次的平整狀況有著一定的聯系，即各層次的平整效果將累積反映到路面表面上，路面面層由于直接與車輛接觸，不平整的表面將會增大行車阻力，將使車輛產生附加振動作用。這種振動作用會造成行車顛簸，影響行車的速度和安全及駕駛的平穩和乘客的舒適。同時，振動作用還會對路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車機件損壞和輪胎的磨損，并增大油耗。而且，不平整的路面會積滯雨水，加速路面的破壞。因此，平整度的檢測與評定是公路施工與養護的一個非常重要

45、的環節。平整度的測試設備分為斷面類及反應類兩大類。斷面類實際上是測定路面表面凹凸情況的，如最常用的3m直尺及連續式平整度儀，還可用精確測定高程得到；反應類測定路面凹凸引起車輛振動的顛簸情況。反應類指標是司機和乘客直接感受到的平整度指標，因此它實際上是舒適性能指標，最常用的測試設備是車載式顛簸累積儀。現已有更新型的自動化測試設備，如縱斷面分析儀，路面平整度數據采集系統測定車等。常見幾種平整度測試方法的特點及技術指標比較見表8。國際上通用國際平整度指數IRI衡量路面行駛舒適性或路面行駛質量，可通過標定試驗得出IRI與標準差或單向累計值VBI之間的關系。平整度測試方法比較 表8方 法特 點技術指標3

46、m直尺法設備簡單，結果直觀，間斷測試，工作效率低，反應凸凹程度最大間隙h (mm)連續式平整度儀法設備較復雜，連續測試，工作效率高，反應凸凹程度標準差(mm)顛簸累計儀設備復雜、工作效率高，連續測試，反應舒適性單向累計值VBI(cm/km)（一）3m直尺法3m直尺測定法有單尺測定最大間隙及等距離（1.5m）連續測定兩種。兩種方法測定的路面平整度有較好的相關關系。前者常用于施工質量控制與檢查驗收，單尺測定時要計算出測定段的合格率；等距離連續測試也可用于施工質量檢查驗收，要算出標準差，用標準差來表示平整程度。1試驗目的和適用范圍用于測定壓實成型的路基、路面各層表面的平整度，以評定路面的施工質量及使

47、用性能。2測試要點（1）在測試路段路面上選擇測試地點當為施工過程中質量檢測需要時，測試地點根據需要確定，可以單桿檢測；當為路基、路面工程質量檢查驗收或進行路況評定需要時，應首尾相接連續測量10尺。除特殊需要外，應以行車道一側車輪輪跡（距車道線80100cm）帶作為連續測定的標準位置。對舊路面已形成車轍的路面，應取車轍中間位置為測定位置，用粉筆在路面上作好標記。（2）測試要點在施工過程中檢測時，按根據需要確定的方向，將3m直尺擺在測試地點的路面上。目測3m直尺底面與路面之間的間隙情況，確定間隙為最大的位置。用有高度標線的塞尺塞進間隙處，量記最大間隙的高度，精確至0.2mm。施工結束后檢測時，按現

48、行公路工程質量檢驗評定標準（JTJ 071-98）的規定，每1處連續檢測10尺，按上述步驟測記10個最大間隙。3計算單桿檢測路面的平整度計算，以3m直尺與路面的最大間隙為測定結果。連續測定10尺時，判斷每個測定值是否合格，根據要求計算合格百分率，并計算10個最大間隙的平均值。合格率=（合格尺數/總測尺數）100%4報告單桿檢測的結果應隨時記錄測試位置及檢測結果。連續測定10尺時，應報告平均值、不合格尺數、合格率。（二）連續式平整度儀法1試驗目的與適用范圍用于測定路表面的平整度，評定路面的施工質量和使用質量，但不適用于在已有較多坑槽、破損嚴重的路面上測定。圖9 連續式平整度儀構造圖1-腳輪；2-

49、拉簧；3-離合器；4-測架；5-牽引架；6-前架；7-縱斷面繪圖儀；8-測定輪；9-縱梁；10-后架。2儀器設備（1）連續式平整度儀：構造如示意圖9。除特殊情況外，連續式平整度儀的標準長度為3m，其質量應符合儀器標準的要求。中間為一個3m長的機架，機架可縮短或折疊，前后各有4個行走輪，前后兩組輪的軸間距離為3m。機架中間有一個能起落的測定輪。機架上裝有蓄電源及可拆卸的檢測箱，檢測箱可采用顯示、記錄、打印或繪圖等方式輸出測試結果。測定輪上裝有位移傳感器，自動采集位移數據時，測定間距為10cm，每一計算區間的長度為100m，100m輸出一次結果。當為人工檢測，無自動采集數據及計算功能時，應能記錄測

50、試曲線。機架頭裝有一牽引鉤及手拉柄，可用人力或汽車牽引。（2）牽引車：小面包車或其他小型牽引汽車。（3）皮尺或測繩。3試驗要點（1）選擇測試路段路面測試地點，同3m直尺法。（2）將連續式平整度測定儀置于測試路段路面起點上。（3）在牽引汽車的后部，將平整度的掛鉤掛上后，放下測定輪，啟動檢測器及記錄儀，隨即啟動汽車，沿道路縱向行駛，橫向位置保持穩定，并檢查平整度檢測儀表上測定數字顯示、打印、記錄的情況。如檢測設備中某項儀表發生故障，即停車檢測。牽引平整度儀的速度應均勻，速度宜為5km/h，最大不得超過12km/h。在測試路段較短時，亦可用人力拖拉平整度儀測定路面的平整度，但拖拉時應保持勻速前進。4

51、計算（1）連續式平整度測定儀測定后，可按每10cm間距采集的位移值自動計算100m計算區間的平整度標準差，還可記錄測試長度、曲線振幅大于某一定值（3mm、5mm、8mm、10mm等）的次數、曲線振幅的單向（凸起或凹下）累計值及以3m機架為基準的中點路面偏差曲線圖，并打印輸出。當為人工計算時，在記錄曲線上任意設一基準線，每隔一定距離（宜為1.5m）讀取曲線偏離基準線的偏離位移值di。（2）每一計算區間的路面平整度以該區間測定結果的標準差表示，按式（26）計算： （26）式中：各計算區間的平整度計算值，mm； 以100m為一個計算區間，每隔一定距離（自動采集間距為10cm，人工采集間距為1.5m）

52、采集的路面凹凸偏差位移值，mm； n計算區間用于計算標準差的測試數據個數。（3）計算一個評定路段內各區間平整度標準差的平均值、標準差、變異系數。5報告試驗應列表報告每一個評定路段內各測定區間的平整度標準差、各評定路段平整度的平均值、標準差、變異系數以及不合格區間數。（三）車載式顛簸累積儀法簡介1目的和適用范圍（1）本方法規定用車載式顛簸累積儀測量車輛在路面上通行時后軸與車廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度，以cm/km計。（2）本方法適于測定路面表面的平整度，以評定路面的施工質量和使用期的舒適性。但不適用于已有較多坑槽、破損嚴重的路面上測定。2主要設備圖10 車載式顛簸累積儀安裝示意圖1-測試車；2-數據處理器；3-電瓶；4-后橋；5-掛鉤；6-底板；7-鋼絲繩；8-顛簸累積儀傳感器本試驗需要下列儀具：（1）車載式顛簸累積