教案-项目六路基路面承载能力及回弹模量检测

《路基路面工程试验检测技术》教案任课教师：1授课内容项目六：路基路面承载能力及回弹模量检测（1）任务1：贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验（1）试验讲解授课时数2授课方法讲授、讨论与实际操作相结合授课时间教学手段PPT、工作页、规范规程授课班级教学地点实训室【知识目标】1、掌握贝克曼梁法测定回弹弯沉目的和适用范围；2、贝克曼梁法测定回弹弯沉仪具与材料和支点及温度修正方法。【能力目标】1、掌握贝克曼梁法测定回弹弯沉支点变形修正和温度修正。【素质目标】养成自觉按《公路路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51-2009）完成试验检测的习惯和能力。【教学重点】掌握贝克曼梁法测定回弹弯沉仪具与材料和适用范围【教学难点】掌握掌握贝克曼梁法测定回弹弯沉支点变形修正和温度修正。【教学内容】时间：（5分钟）一、引入提问1、弯沉弯沉值是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙中心处产生的总垂直变形(总弯沉)，或垂直回弹变形值(回弹弯沉)，以0.01mm为单位。2、试验检测的依据公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）。公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）。1.让学生自己查教材后面的参考文献。2.教师给出答案。3.学生查阅规范目录，了解试验项目。【教学内容】时间：（5分钟）二、贝克曼梁法测定回弹弯沉适用情况，试验所需仪具与材料1、标准车：双轴、后轴双侧4轮的载重车。其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合表6-1-1的要求。测试车应采用后轴10t标准轴载BZZ—100的汽车，如图6-1-1所示。表6-1-1测定弯沉用的标准车参数标准轴载等级BZZ-100后轴标准轴载P（KN）100±1一侧双轮荷载（KN）50±0.5轮胎充气压力（MPa）0.70±0.05单轮传压面当量圆直径(cm)21.30±0.5轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求2、路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成，如图6-1-2、6-1-3所示。贝克曼梁由合金铝制成，上有水准泡，其前臂（接触路面）与后臂（装百分表）长度比为2:1。弯沉仪长度有两种：一种长3.6m，前后臂分别为2.4m和1.2m；1.教师对应试验仪具与材料讲解。2.学生清楚试验仪器的使用。《路基路面工程试验检测技术》教案任课教师：2另一种加长的弯沉仪长5.4m，前后臂分别为3.6m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时，宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪；对柔性基层或混合式结构沥青路面可采用长度为3.6m的贝克曼梁弯沉仪测定。弯沉采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。3、接触式路表温度计：端部为平头，分度不大于1℃。4、其它：皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。【教学内容】时间：（30分钟）三、贝克曼梁法测定回弹弯沉试验准备步骤（1）检查并保持测定用标准车的车况及制动性能良好，轮胎胎压符合规定充气压力。（2）向汽车车槽中装载（铁块或集料），并用地中衡称量后轴总质量及单侧轮荷载，均应符合要求的轴重规定。汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化。（3）测定轮胎接地面积：在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起（图6-1-5），在轮胎下方铺一张新的复写纸和方格纸，轻轻落下千斤顶，即在方格纸上印上轮胎印痕（图6-1-6），用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积，准确至0.1cm2。（4）检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。（5）当在沥青路面上测定时，用路表温度计测定试验时气温及路表温度（一天中气温不断变化，应随时测定），并通过气象台了解前5d的平均气温（日最高气温与最低气温的平均值）。（6）记录沥青路面修建或改建材料、结构、厚度、施工及养护等情况。让学生掌握试验操作步骤【教学内容】时间：（30分钟）四、弯沉仪的支点变形修正（1）当采用长度为3.6m的弯沉仪对进行弯沉测定时，有可能引起弯沉仪支座处变形，因此测定时应检测支点有无变形。此时应用另一台检测用的弯沉仪安装在测定用弯沉仪的后方，其测点架于测定用弯沉仪的支点旁。当汽车开出时，同时测定两台弯沉仪的弯沉读数，如检测用弯沉仪百分表有读数，即应该记录并进行支点变形修正。当在同一结构层上测定时，可在不同位置测定5次，求取平均值，以后每次测定时以此作为修正值。支点变形修正的原理如图6-3所示。（2）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。对学生会计算修正《路基路面工程试验检测技术》教案任课教师：3图6-3弯沉仪支点变形修正原理结果计算及温度修正1、路面测点的回弹弯沉值按下式计算：LT=(L1-L2)×2（6－4）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终读数（0.01mm）.2、当需要进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按下式计算：LT=(L1-L2)×2+(L3-L4)×6（6－5）式中：L1——车轮中心临近弯沉仪测头时测定用弯沉仪的最大读数（0.01mm）；L2——汽车驶出弯沉影响半径后测定用弯沉仪的最终读数（0.01mm）；L3——车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数（0.01mm）；L4——汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的终读数（0.01mm）；注：此式适用于测定用弯沉仪支座处有变形，但百分表架处路面已无变形的情况。3、沥青面层厚度大于5cm的沥青路面，回弹弯沉值应进行温度修正，温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。(1)测定时的沥青层平均温度按下式计算：T=(T25+Tm+Te)/3（6－6）式中：T——测定时沥青层平均温度（℃）；T25——根据T0由图6-4决定的路表下25mm处的温度《路基路面工程试验检测技术》教案任课教师：4（℃）；Tm——根据T0由图6-4决定的沥青层中间深度的温度（℃）；Te——根据T0由图6-4决定的沥青层底面处的温度（℃）。图6-4中T0为测定时路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和（℃），日平均气温为日最高气温与最低气温的平均值。（2）采用不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数K，根据沥青层平均温度T及沥青层厚度，分别由图6-5及图6-6求取。（3）沥青路面回弹弯沉按式（6－7）计算：L20＝LT×K（6－7）式中：K——温度修正系数；L20——换算为20℃的沥青路面回弹弯沉值（0.01mm）LT——测定时沥青面层的平均温度为T时的回弹弯沉值（0.01mm）.【教学内容】时间：（10分钟）五、学生分组讨论学生分组讨论试数据计算和支点修正。教师对照讲解。【小结】时间：（10分钟）1.试验所用的仪器，试验操作步骤。2.试验数据计算和支点修正要求。与学生共同回忆。【作业】时间：进一步熟悉本试验操作步骤。让学生课后学习试验操作规程。