T 0953—2008落锤式弯沉仪测试弯沉方法

1适用范围

本方法适用于采用落锤式弯沉仪测试路表在冲击荷载作用下产生的瞬时变形，即动态弯沉，以便评价路基路面承载能力。

2仪具与材料技术要求

落锤式弯沉仪(FWD）分为拖车式和车载式两种，由荷载发生装置、弯沉检测装置、控制系统与牵引车等组成，具体要求如下：

(1)荷载发生装置：重锤的质量及落高根据使用目的与道路等级选择，荷载由传感器测试。如无特殊需要，重锤的质量为200kg±10kg,可产生50kN±2.5kN的冲击荷载。承载板呈十字对称分开成四部分，且底部固定有橡胶片，直径一般为300mm,也可为450mm。

(2)弯沉检测装置：由一个或多个位移传感器组成，位移分辨力不大于0.001mm,如图T 0953所示。承载板中心应设有一个位移传感器，其他位移传感器与中心处传感器呈线性布置，一般分布在距离承载板中心2500mm的范围内。用于反算路面结构层模量时，位移传感器总数应不少于7个，且应包括0mm、300mm、600mm、900mm处4个位置。

图T 0953落锤式弯沉仪传感器布置及应力作用状态示意图

(3)控制系统：在冲击荷载作用期间，测量并记录冲击荷载及各个位移传感器所在位置的动态变形。

(4)牵引车：牵引FWD并安装控制装置的车辆。

3方法与步骤

3.1准备工作

(1)调整重锤的质量及落高，使重锤的质量及产生的冲击荷载符合本方法第2部分的要求。

(2)检查FWD的车况及使用性能，确保功能正常。

(3)将FWD牵引至测试地点，牵引FWD行驶的速度不宜超过50km/h。

(4)开启FWD,对传感器进行标定。

3.2测试步骤

(1)将FWD牵引至测试路段起始位置，输入测试位置信息，设定好状态参数。

(2)将承载板中心位置对准测点，测点一般应布置在车道轮迹带处。落下承载板，放下弯沉检测装置的各传感器。

(3)启动荷载发生装置，落锤瞬即自由落下，冲击力作用于承载板上，又立即自动提升至原来位置固定。同时记录荷载数据，各个位移传感器测量并记录路表变形数据，变形峰值即为弯沉值。每个测点重复测试应不少于3次。

(4)提起传感器及承载板，牵引车向前移动至下一个测点，重复步骤(2）～(3）完成测试路段的测试。

4数据处理

(1)舍去承载板中心位移传感器的首次弯沉测试值，计算其后几次弯沉测试值的平均值作为该测点的弯沉值。

(2)按照《公路沥青路面设计规范》(JT GD50—2017）的规定，对弯沉值进行温度修正。

(3)按照本规程附录B的方法，计算一个测试路段的弯沉平均值、标准差及代表值。

5报告

本方法应报告下列技术内容：

(1)测试路段信息(桩号、路面结构层材料类型及设计厚度等）。

(2)路表弯沉温度影响系数、弯沉。

(3)测试路段的弯沉平均值、标准差及代表值。

(4)如有需要可报告弯沉盆数据。

条文说明

按照沥青路面设计规范，弯沉值不再作为设计指标，但仍可作为路面和路基的竣(交）工验收指标。本次修订不再对落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪相关性试验做强制要求，如有需要得到二者相关性关系时，可按如下步骤进行：

(1)路段选择

选择结构类型完全相同的路段，针对不同地区选择某种路面结构的代表性路段，进行两种测试方法的对比试验，以便将落锤式弯沉仪测试的动弯沉换算成贝克曼梁弯沉仪测试的回弹弯沉值。选择的路段长度为300～500m,弯沉值一般有一定的变化幅度。

(2)相关性试验步骤

①采用与实际使用相同且符合要求的落锤式弯沉仪及贝克曼梁弯沉仪测试车。落锤式弯沉仪的冲击荷载应与贝克曼梁弯沉仪测试车的后轴双轮荷载相同。

②标记路段起点位置。

③按本方法第3.1条布置测点位置，按本规程T 0951的方法用贝克曼梁定点测试回弹弯沉。测试车开走后，以测点为圆心在周围画一个半径为150mm的圆，标明测点位置。

④将落锤式弯沉仪的承载板对准圆圈，位置偏差不超过30mm,按本方法第3部分进行测试。两种仪器对同一点弯沉测试的时间间隔不应超过10min。

⑤逐点对应计算两者的相关性关系。通过对比试验得出回归方程式LB=a+bLWD,式中LFwD、LB分别为落锤式弯沉仪、贝克曼梁弯沉仪测试的弯沉值。回归方程式的相关系数R应不小于0.95。

由于路面结构和材料、路基状况、温度、水文条件、路面使用状况不同，相关性关系也有所不同，为了提高数据的准确性，一般需分各种情况作相关性试验。