路基路面实验报告.docx
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路基路面实验报告
路基、路面实验报告
姓名：
学号：
专业：
土木工程学院道桥实验室
2015年10月
实验一：
路面回弹弯沉实验（贝克曼梁法）
日期:
学时：
指导老师：
一、实验目的
弯沉试验是基于高速公路、桥梁隧道等路基施工的控制检测，通过对不同路段和不同土质的路基、路面进行贝克曼梁试验检测，判断路面的总体强度是否满足设计及规范要求。
二、实验仪器
贝克曼梁（5.4m）、百分表（量程1cm）、反力架和千斤顶（代替测试汽车）、皮尺
三、方法步骤
1、试验准备
（1）检查贝克曼梁是否完好，贝克曼梁前臂（接触路面）与后臂（装百分表）长度比为2:
1。
（2）在反力架上安装千斤顶，通过千斤顶的顶托作用，模拟汽车轴重。
（3）测定千斤顶的接地面积，精确至0.1cm2;。
（4）检查百分表的灵敏情况。
（5）记录测量时的路表温度。
（6）记录测试路基、路面的材料、结构、厚度、施工及养护等情况。
2、实验步骤
（1）在模拟测试路段布置测点，测点应布置尽量靠近千斤顶。
（2）将两套千斤顶并排使用，两千斤顶之间的缝隙对准测点后约3~5cm处的位置上。
（3）将弯沉仪插入两千斤顶之间的缝隙处，梁臂不得碰到千斤顶，弯沉仪测头置于测点上，并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。
（4）测定时先用千斤顶顶托反力架，加力大小从0增加到1kN，百分表随路面变形的增加而持续向前转动。
当表针转动到最大值时，读取初读数L1。
（5）初读数读取完毕后千斤顶卸载至0.5kN，表针反向回转，待表针回转稳定后读取终读数L2。
四、数据处理
LT=（L1-L2）×2
式中:
LT--在路面温度T时的回弹弯沉值（0.01mm）；
L1--车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数（0.01mm）；
L2--汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最终读数（0.01mm）。
五、实验记录
序号
检测部位
初读数
（mm）
终读数（mm）
弯沉值（mm）
检测点数
平均值（mm）
代表值（mm）
合格率
六、思考题
1、当采用长度为5.4m的弯沉仪测定时，可不进行支点变形修正。
如果采用3.6m的弯沉仪时，如何进行支点变形修正？
２、沥青路面的弯沉以路表温度20℃时为准，在其他温度测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值如何修正？
实验二：
路面平整度实验
日期:
学时：
指导老师：
一、实验目的
路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一，它关系到行车的安全，舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命，因此，为了减少振动冲击力，提高行车速度和增进行车舒适性，安全性，路面应保持一定的平整度。
通过路面平整度实验，让学生初步掌握测试平整度的原理和方法，为学生以后从事施工质量控制及路面养护、管理奠定实践基础。
二、实验仪器
连续式平整度仪
标准长度为3m，前后两组轮的轴间距离为3m。
中间为一个3m长的机架，机架中间有一个能起落的测定轮。
机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱，检测箱可采用显示、记录、打印或绘图等方式输出测试结果。
测定轮上装有位移传感器，自动采集位移数据。
测定间距为10cm，每一计算区间的长度为100m，100m输出一次结果。
机架头装有一牵引钩及手拉柄，可用人力或汽车牵引。
牵引汽车：
实验室可用人力代替
皮尺或测绳
三、方法步骤
1、选择测试路段路面测试地点。
2、将连续式平整度测定仪置于测试路段路面起点上。
3、在牵引汽车的后部，将平整度的挂钩挂上后，放下测定轮，启动检测器及记录仪，随即启动汽车，沿道路纵向行驶，横向位置保持稳定，并检查平整度检测仪表上测定数字显示、打印、记录的情况。
如检测设备中某项仪表发生故障，即停车检测。
牵引平整度仪的速度应均匀，速度宜为5km／h，最大不得超过12km/h。
在测试路段较短时，亦可用人力拖拉平整度仪测定路面的平整度，但拖拉时应保持匀速前进
四、数据处理
1、自动计算：
按每10cm间距采集的位移值自动计算100m计算区间的平整度标准差，记录测试长度、曲线振幅大于某一定值（3mm、5mm、8mm、10mm等）的次数、曲线振幅的单向（凸起或凹下）累计值，以3m机架为基准的中点路面偏差曲线图，并打印输出。
2、人工计算：
在记录曲线上任意设一基准线，每隔一定距离（宜为1.5m）读取曲线偏离基准线的偏离位移值di。
3、每一计算区间的路面平整度以该区间测定结果的标准差表示，按下式计算：
式中：
σi—各计算区间的平整度计算值，mm；
di—以100m为一个计算区间，每隔一定距离（自动采集间距为10cm，人工采集间距为1.5m）采集的路面凹凸偏差位移值，mm；
n—计算区间用于计算标准差的测试数据个数。
4、计算一个评定路段内各区间平整度标准差的平均值、标准差（反应σi的偏离程度）、变异系数。
5、试验应列表报告每一个评定路段内各测定区间的平整度计算值、各评定路段平整度的平均值、标准差、变异系数以及不合格区间数。
五、试验记录
测定区间编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平整度标准差σ（mm）
评定结果
平均值（mm）
标准差（mm）
变异系数（%）
不合格区间数
结论
六、思考题
1、一般应选用小型汽车牵引平整度仪匀速前进，条件不成熟时也可以采用人工牵引的方式，平整度仪匀速前进的速度应控制在多少范围？
2、为了提高路面平整度测试精度，采用连续式平整度仪测试前应做好哪些准备工作？
实验三：
压实度实验
日期:
学时：
指导老师：
一、实验目的与实验范围
本试验法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测。
二、实验仪器
（1）灌砂仪
（2）基板；
（3）玻璃板；
（4）天平或台称；
（5）铝盒、烘箱等；
（6）标准砂；
（7）其他：
凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。
三、方法步骤
1、标定筒下部圆锥体内砂的质量
（1）在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。
称取装入筒内砂的质量m1，准确至1g。
以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
（2）将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量m5，准确至1g。
（3）不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。
（4）收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。
玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。
（5）重复上述操作三次，取其平均值。
2、标定量砂的松方密度
（g/cm3）
（1）用水确定标定罐的容积V，准确至lmL。
（2）在储砂筒中装入质量为m1的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭。
取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量m3，准确至1g。
（3）按下式计算填满标定罐所需砂的质量 ma：
ma=m1-m2-m3
式中：
ma—标定罐中砂的质量（g）；
ml—装人灌砂筒内的砂的总质量（g）；
m2—灌砂筒下部圆锥体内砂的质量（g）；
m3—灌砂人标定罐后，筒内剩余砂的质量（g）。
（4）重复上述测量三次，取其平均值。
按下式计算量砂的松方密度：
式中：
—量砂的松方密度（g/cm3）；
V—标定罐的体积（cm3）。
2、实验步骤
（1）在实验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。
（2）将基板放在平坦表面上。
当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流人基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。
取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量m6，准确至1g。
（3）取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。
（4）将基板放回清扫干净的表面上（尽量放在原处），沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。
在凿洞过程中，应注意勿使凿出的材料丢失，并随时将凿出的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。
试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。
对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。
全部取出材料的总质量为mw，准确至1g。
（5）从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以％计）。
样品的数量如下：
用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100g；对于各种中粒土，不少于500g。
用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于200g；对于各种中粒土，不少于1000g；对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，称其质量md，准确至1g。
（6）将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流人试坑内。
在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。
直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。
小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。
（7）如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述
（2）和（3）的操作。
在试洞挖好后，将灌砂简直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。
打开筒的开关，让砂流人试坑内。
在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。
直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关、小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量
，准确至1g。
（8）仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用，若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的温度达到平衡后再用。
四、数据处理
1、计算填满试坑所用的砂的质量mb（g）：
灌砂时，试坑上放有基板时：
mb=m1- m4-（m5- m6）
灌砂时，试坑上不放基板时：
mb=m1-
-m2
式中：
mb—填满试坑的砂的质量（g）；
m1—灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）；
m2—灌砂筒下部圆锥内砂的质量（g）；
m4、
—灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量（g）；
（m5-m6）—灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量（g）。
2、按下式计算试坑材料的湿密度
（g/cm3）：
式中：
mw—试坑中取出的全部材料的质量（g）；
—量砂的松方密度（g/cm3）。
3、按下式计算试坑材料的干密度
（g/cm3）：
式中：
w—试坑材料的含水量（％）。
4、水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土，可按下式计算干密度
（g/cm3）：
式中：
md—试坑中取出的稳定土的烘干质量（g）。
5、计算施工压实度K：
式中：
K—测试地点的施工压实度（%）；
—试样的干密度（g/cm3）；
—由击实实验得到的试样最大干密度（g/cm3）。
当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料做标准击实，求取实际的最大干密度。
五、试验记录
测点桩号
测点距中桩距离左（+）右（-）（m）
灌砂前筒+量砂总量（g）
灌满锥体后剩余砂质量（g）
灌满试坑后筒+剩余砂质量（g）
锥体砂质量（g）
试坑耗砂量（g）
量砂密度（g/cm3）
试坑体积（cm3）
试坑内湿土质量（g）
湿密度（g/cm3）
含水率
盒号
盒质量（g）
盒重+湿土质量（g）
盒重+干土质量（g）
水分质量（g）
干土质量（g）
含水率（g）
平均含水率（%）
压实度
干密度（g）
最大干密度（g/cm3）
压实度（%）
压实度标准（%）
六、思考题
为了保证实验结果准确可靠，实验过程中应该注意哪些问题？
实验四：
马歇尔稳定度实验（选做）
日期:
学时：
指导老师：
一、实验目的
马歇尔稳定度实验是对标准击实试验的试件在规定的温度和等条件下受压，测定沥青混合料的稳定度和流值等指标所进行的试验。
试验分为标准马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度试验。
标准马歇尔稳定度试验主要用于沥青混合料的料受水损害时抵抗剥落的能力，通过测试其水稳定性检验可行性。
本次实验主要通过标准马歇尔稳定度试验让学生基本掌握沥青混合料主要技术指标的测试方法。
二、实验仪器
（1）沥青混合料马歇尔试验仪：
配电脑和相应记录设备，能自动显示或打印试验结果。
（2）恒温水槽：
控温准确度为1℃，深度不小于150mm。
（3）烘箱。
（4）天平：
感量不大于0.1g。
（5）温度计：
分度为1℃。
（6）卡尺。
（7）其它：
棉纱，黄油。
三、方法步骤
1、准备工作
（1）按标准击实法成型马歇尔试件，其尺寸应符合规范规定，一组试件的数量最少不得少于4个。
（2）量测试件的直径及高度。
（3）按规范规定的方法测定试件的密度、计算有关物理指标。
（4）将恒温水槽调节至要求的试验温度。
2、试验步骤
（1）将试件置于已达规定温度的恒温水槽中保温。
（2）将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。
（3）当采用自动马歇尔试验仪时，连接好接线。
（4）启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为50±5mm/min。
（5）记录或打印试件的稳定度和流值。
五、数据处理
1、由荷载测定装置读取的最大值即为试样的稳定度（MS），以kN计，准确至0.1kN。
2、有流值计或位移传感器测定的试件垂直变形即为试件的流值（FL），以mm计，准确至0.1mm。
3、通过稳定度和流值可以计算试件的马歇尔模数，计算公式如下：
式中：
T—试件的马歇尔模数，kN/mm；
MS—试件的稳定度，kN；
FL—试件的流值，mm。
六、试验记录
沥青标号
拌合温度
击实次数
击实温度
设计油石比
混合料类型
技术指标
稳定度（kN）
流值（mm）
马歇尔模数（kN/mm）
实验结果
规范要求
结论
六、思考题
对一组n个试件进行马歇尔稳定度试验时，测定值中某个数值与平均值之差大于标准差的k倍时，试验结果如何处理？
（当n=3，4，5，6时，k分别为1.15,1.46,1.67,1.82）
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