路基路面試驗指導書

2021-07-26 17:53:47 字數 4467 閱讀 7592

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效能的測試方法,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。試驗專案包括:回彈彎沉、平整度、抗滑效能和承載比(cbr)測試等內容。

下面是每個實驗專案的測試儀器、實驗方法與步驟、結果處理以及報告的要求。

一、路面抗滑效能試驗檢測方法

路面抗滑效能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產生的力。通常,抗滑效能被看作是路面的表面特性,並用輪胎與路面間的摩阻係數來表示。表面特性包括路表面細構造和粗構造,影響抗滑效能的因素有路面表面特性、路面潮濕程度和行車速度。

路表面細構造是指集料表面的粗糙度,它隨車輪的反覆磨耗而漸被磨光。通常採用石料磨光值(psv)表徵抗磨光的效能。細構造在低速(30~50km/h以下)時對路表抗滑效能起決定作用。

而高速時主要作用的是粗構造,它是由路表外露集料形成的構造,功能是使車輪下的路表水迅速排除,以避免形成水膜。粗構造由構造深度表徵。

抗滑效能測試方法有:制動距離法、偏轉輪拖車法(橫向力係數測試)、擺式儀法、構造深度測試法(手工鋪砂法、電動鋪砂法、雷射構造深度儀法)。各方法的特點和測試指標見表9。

路面抗滑效能測試方法比較表9

路面的抗滑擺值是指用標準的手提式擺式摩擦係數測定儀測定的路面在潮濕條件下對擺的摩擦阻力。路表構造深度是指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。路面橫向摩擦係數是指用標準的摩擦係數測定車測定,當測定輪與行車方向成一定角度且以一定速度行駛時,輪胎與潮濕路面之間的摩擦阻力與試驗輪上荷載的比值。

(一)構造深度測試方法

手工鋪砂法

1.目的與適用範圍

本方法適用於測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面的構造深度,用以評定路面表面的巨集觀粗糙度、路面表面的排水效能及抗滑效能。

2.儀具與材料

(1)人工鋪砂儀:由圓筒、推平板組成。

①量砂筒:形狀尺寸如圖9-15a)所示,一端是封閉的,容積為(25±0.15)ml,可通過稱量砂筒中水的質量以確定其容積v,並調整其高度,使其容積符合要求。

帶一專門的刮尺將筒口量砂刮平。

②推平板:形狀尺寸如圖9-15b)所示,推平板應為木製或鋁製,直徑50mm,底面粘一層厚1.5mm的橡膠片,上面有一圓柱把手。

③刮平尺:可用30cm鋼尺代替。

(2)量砂:足夠數量的乾燥潔淨的勻質砂,粒徑為0.15~0.3mm。

(3)量尺:鋼板尺、鋼捲尺,或採用已按式(27)將直徑換算成構造深度作為刻度單位的專用的構造深度尺。

(4)其他:裝砂容器(小鏟)、掃帚或毛刷、擋風板等。

a)量砂筒;b)攤平板

圖11 (單位:mm)

3.方法與步驟

1)準備工作

(1)量砂準備:取潔淨的細砂晾乾、過篩,取0.15~0.3mm的砂置適當的容器中備用。量砂只能在路面上使用一次,不宜重複使用。**砂必須經乾燥、過篩處理後方可使用。

(2)對測試路段按隨機取樣選點的方法,決定測點所在橫斷面位置。測點應選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小於1m。

2)試驗步驟

①用掃帚或毛刷子將測點附近的路面清掃乾淨,面積不小於30cm×30cm。

②用小鏟向圓筒中注滿砂,手提圓筒上方,在硬質路面上輕輕地叩打3次,使砂密實,補足砂面用鋼尺一次刮平。不可直接用量砂筒裝砂,以免影響量砂密度的均勻性。

③將砂倒在路面上,用底面粘有橡膠片的推平板,由里向外重複做攤鋪運動,稍稍用力將砂細心地盡可能地向外攤開,使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中,盡可能將砂攤成圓形,並不得在表面上留有浮動餘砂。注意攤鋪時不可用力過大或向外推擠。

④用鋼板尺測量所構成圓的兩個垂直方向的直徑,取其平均值,準確至5mm。

⑤按以上方法,同一處平行測定不少於3次,3個測點均位於輪跡帶上,測點間距3~5m。該處的測定位置以中間測點的位置表示。

4.計算

(1)路面表面構造深度測定結果按式(27)計算:

27)式中:td ——路面表面構造深度,mm;

v ——砂的體積,25cm3;

d ——推平砂的平均直徑,mm。

(2)每一處均取3次路面構造深度的測定結果的平均值作為試驗結果,精確至0.1mm。

(3)計算每乙個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異係數。

5.報告

(1)列表逐點報告路面構造深度的測定值及3次測定的平均值,當平均值小於0.2mm時,試驗結果以<0.2mm表示。

(2)每乙個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異係數。

(二)擺式儀測定路面抗滑值試驗方法

1.目的和適用範圍

本方法適用於以擺式摩擦係數測定儀(擺式儀)測定瀝青路面及水泥混凝土路面的抗滑值,用以評定路面在潮濕狀態下的抗滑能力。

2.儀具與材料

(1)擺式儀:形狀及結構如圖12所示,襬及擺的連線部分總質量為(1500±30)g,

圖12 擺式儀結構圖

1,2-緊固把手;3-公升降把手;4-釋放開關;5-轉向節螺蓋;6-調節螺母;7-針簧片或氈墊;

8-指標;9-連線螺母;10-調平螺栓;11-底座;12-墊塊;13-水準泡;14-卡環;15-定位螺絲;

16-舉公升柄;17-平衡錘;18-並緊螺母;19-滑溜塊;20-橡膠片;21-止滑螺絲

擺動中心至擺的重心距離為(410±5)mm,測定時擺在路面上滑動長度為(126±1)mm,擺上橡膠片端部距擺動中心的距離為508mm,橡膠片對路面的正向靜壓力為(22.2±0.5)n。

(2)橡膠片:用於測定路面抗滑值時的尺寸為6.35mm×25.

4mm×76.2mm,橡膠質量應符合表10的要求。當橡膠片使用後,端部在長度方向上磨損超過1.

6mm或邊緣在寬度方向上磨耗超過3.2mm,或有油汙染時,即應更換新橡膠片。新橡膠片應先在乾燥路面上測10次後再用於測試。

橡膠片的有效使用期為1年。

橡膠物理性質技術要求表10

(3)標準量尺:長126mm。

(4)灑水壺。

(5)橡膠刮板。

(6)路面溫度計:分度不大於1℃。

(7)其他:皮尺式鋼捲尺、掃帚、粉筆等。

3.方法與步驟

1)準備工作

(1)檢查擺式儀的調零靈敏情況,並定期進行儀器的標定。當用於路面工程檢查驗收時,儀器必須重新標定。

(2)對測試路段按隨機取樣方法,決定測點所在橫斷面位置。測點應選在行車車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小於1m,並用粉筆作出標記。測點位置宜緊靠鋪砂法測定構造深度的測點位置,並與其一一對應。

2)試驗步驟

(1)儀器調平

①將儀器置於路面測點上,並使擺的擺動方向與行車方向一致。

②轉動底座上的調平螺栓,使水準泡居中。

(2)調零。

①放鬆上、下兩個緊固把手,轉動公升降把手,使擺公升高並能自由擺動,然後旋緊緊固把手。

②將擺向右運動,按下安裝於懸臂上的釋放開關,使擺上的卡環進入開關槽,放開釋放開關,擺即處於水平位置,並把指標抬至與擺杆平行處。

③按下釋放開關,使擺向左帶動指標擺動,當擺達到最高位置後下落時,用左手將擺桿接住,此時指標應指向零。若不指零時,可稍旋緊或放鬆擺的調節螺母,重複本項操作,直至指標指零。調零允許誤差為±1bpn。

(3)校核滑動長度

①用掃帚掃淨路面表面,並用橡膠刮板清除擺動範圍內路面上的鬆散粒料。

②讓擺自由懸掛,提起擺頭上的舉公升柄,將底座上墊塊置於定位螺絲下面,使擺頭上的滑溜塊公升高。放鬆緊固把手,轉動立柱上公升降把手,使擺緩緩下降。當滑塊上的橡膠片剛剛接觸路面時,即將緊固把手旋緊,使擺頭固定。

③提起舉公升柄,取下墊塊,使擺向右運動。然後,手提舉公升柄使擺慢慢向左運動,直至橡膠片的邊緣剛剛接觸路面。在橡膠片的外邊擺動方向設定標準尺,尺的一端正對準該點,再用手提起舉公升柄,使滑溜塊向上抬起,並使擺繼續運動至左邊,使橡膠片返回落下再一次接觸地面,橡膠片兩次同路面接觸點的距離應在126mm(即滑動長度)左右。

若滑動長度不符合標準時,則公升高或降低儀器底正面的調平螺絲來校正,但需調平水準泡,重複此項校核直至滑動長度符合要求,而後,將擺和指標置於水平釋放位置。

校核滑動長度時應以橡膠片長邊剛剛接觸路面為準,不可借擺力量向前滑動,以免標定的滑動長度過長。

(4)用噴壺的水澆灑試測路面,並用橡膠刮板除表面泥漿。

(5)再次灑水,並按下釋放開關,使擺在路面滑過,指標即可指示出路面的擺值。但第一次測定,不做記錄。當擺杆回落時,用左手接住擺,右手提起舉長柄使滑溜塊公升高,將擺向右運動,並使擺桿和指標重新置於水平釋放位置。

(6)重複(5)的操作測定5次,並讀記每次測定的擺值,即bpn,5次數值中最大值與最小值的差值不得大於3bpn。如差數大於3bpn,應檢查產生的原因,並再次重複上述各項操作,至符合規定為止。取5次測定的平均值作為每個測點路面的抗滑值(即擺值fb),取整數,以bpn表示。

(7)在測點位置上用路表溫度計測記潮濕路面的溫度,精確至1℃。

(8)按以上方法,同一處平行測定不少於3次,3個測點均位於輪跡帶上,測點間距3~5m。該處的測定位置以中間測點的位置表示。每一處均取3次測定結果的平均值作為試驗結果,精確至1bpn。

4.抗滑值的溫度修正

當路面溫度為t時測得的值為fbt,必須按下式換算成標準溫度20℃的擺值fb20:

fb20=fbt+△f28)

式中:fb20——換算成標準溫度20℃時的擺值,bpn;

fbt ——路面溫度時測得的擺值,bpn;

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