浅谈道路试验检测中贝克曼梁法

于跃

【摘要】 道路质量的控制和很多因素有关，弯沉检验是道路重要的指标之一，本文分析了弯沉检验中贝克曼梁法，并论述了贝克曼梁法和其他几种方法存在的差异。

【关键词】 道路试验；检测；贝克曼梁法

一、前言

弯沉检验是道路强度检验中常见指标之一，对于工程验收和工程质量的评定具有极大的参考价值，而弯沉检测针对不同的地区需要有不同的方法，本文重点对道路试验中的贝克曼梁法进行了详细的分析。

二、贝克曼梁弯沉测试原理

贝克曼梁法就是利用杠杆原理来实现的，即利用载重后的汽车加载路面，然后测定出路面的回弹变形量。该法工作原理简单，通过人工即可完成。此方法能检测路基路面的回弹弯沉值，以此作为路基路面承载能力的判断依据。由该方法所测定的路基路面回弹弯沉值可作为交工以及竣工验收使用。

标准车可以是双轴、后轴，车子的每侧是双轮胎，通常情况下，高速公路、一级及二级公路都会选择后轴为10 吨的BZZ-100型的标准车，而其他等级的公路则可以选择后轴为6 吨的BZZ-60标准车。测定弯沉所用的标准车对于结构影响的很大的，过去一段很长时间，我国一直解放牌CA-10B型和黄河牌JN-150型两种型号的等级荷载的标准车。当前，这两种车型已经不再生产，因此，我们必须找到一种代替车型，根据我国现行的试验规范 （JTJ 059-95）附录中所指出的，要求轴重和轮胎气压等相关重要参数必须满足表一所示要求。本文就此以某东风车型作为标准车进行弯沉检测，以判断其可行性。

三、路面现场弯沉测试

1.贝克曼梁弯沉（BB）测试

采用该方法对弯沉进行测试，是在施工验收以及强度的检测过程中的常见手段，也是我国通常的做法，国内对于路面参数的设计也是采用这种方法，因此严格对公路路基测试的条文进行详细的说明，对贝克曼梁弯沉检测步骤进行细化，能够得到准确的数据。

在测量的过程中需要注意的问题是将弯沉仪插入汽车后轮之间的间隙，保证弯沉仪测量的方向和汽车行驶的方向一致，其中要求粮臂不能碰到轮胎，机械百分表最开始的度数，随后对弯沉仪的单侧测定。

对于现场指挥的汽车而言，汽车应该缓缓的进行移动。那么百分表就不会随着路面的变形而出现向前的转动，当汽车行驶后的3m以后，就会对弯沉半径产生影响，等待表针回转稳定之后再进行数据的读取。

2、贝克曼梁弯沉（BB）测试的延伸

JG型自动弯沉仪测试的原理和第一种贝克曼弯沉测试的原理类似，都是运用简单的杠杆原理，但是这种方式在贝克曼完成的方法上实现了自动化的设计，所以测量起来非常简答。采用JG型自动弯沉仪实现了检测车本身的后轴周中，安装在地板下方的支架无疑就和贝克曼完成测试过程中的支架功能相同。这样能够实现弯沉在测量过程中的自动化，JG型自动弯沉仪测量完成能够测量在车辆载荷状态下的总弯沉，这样可以给路面的管理以及路面强度的测定提供非常有效的依据，同时对于新建路面的验收提供了较为好的方法。但是JG型自动弯沉仪测量的过程中依然是在静态的状态下对低速运动的车辆进行的路面反映，难以完成实际路面上的瞬时冲击，因此这是JG型自动弯沉仪过程中存在的缺陷。同贝克曼梁一样，在测试的过程中难以得到一个固定的基准点，这种方法对于刚度的测定影响较大，另外采用JG型自动弯沉仪测量仅仅能够测量沥青路面的强度，对于混凝土路面适用。

四、路面弯沉的计算

路面测点的回弹弯沉值：

Lt=2×（L1-L2）。

其中，Lt为在路面温度T时的回弹弯沉值（0.O1mm）；L1为车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数（0.O1mm）；L2为汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数（0.O1mm）。

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：

Lt=2×（L1—L2）+6×（L3一L4）。

其中，L3为车轮中心临近弯沉仪测头时检验用弯沉仪的最大读数（0.O1mm）；L4为汽车驶出弯沉影响半径后检验用弯沉仪的终读数（0.O1mm）。

弯沉代表值是弯沉测量值的上波动界限，用下式计算：

Lr=L+Za·S

其中，Lr为一个评定路段的代表弯沉（0.O1mm）； L 为一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉的平均值（0.O1mm）；S为一个评定路段内经各项修正后的全部测点弯沉的标准差（0.O1mm）。

五、贝克曼梁弯沉（BB）测试的注意事项

1、影响贝克曼梁弯沉测量因素

我国公路目前对弯沉的测量主要是采用贝克曼梁弯沉和落锤式的弯沉进行测量，这两种方法分别能够得到静态和动态方面的数据，但是对于这两中仪器的使用，前者的使用熟练程度明显高于后者，这是因为对于落锤式的弯沉测定在理论基础上还不够数显，在对不同仪器进行弯沉的检测过程中，需要采用理论基础较为扎实的贝克曼梁弯沉仪做相关关系的研究。上述四种方法，对于路面的加载方式存在很大的区别，分别为静态方面的检测和动态方面的检测。在实际的测量过程中需要以下事项：

（1）原先的柔性路面设计规范容许弯沉的定义为路面在设计使用年限末期的最不利季节在标准轴载作用下容许出现的最大弯沉值，它不能直接作为竣工验收指标，否则标准偏低，易出现早期破坏。

（2）目前，部分检测单位在检测半刚性基层的沥青路面弯沉时仍然采用3.6m的贝克曼梁弯沉仪，但又没有少考虑由荷载车造成的支架下降变形的影响。

（3）弯沉测试车的轮压不足，从而导致回弹弯沉值偏小。

（4）弯沉测试车不称重或装载偏位、吨位不足，从而导致轴载与标准轴载偏差过大，而引起弯沉值偏小。

（5）弯沉仪测头的位置不正确。一般来说，测试时弯沉仪的梁臂不得碰到轮胎，测头应置于测点上，即轮隙中心前方3～5cm处。

（6）温度修正不正确，往往仅利用当时测试时的气温进行弯沉修正。

（7）代表弯沉测定时间不正确，代表弯沉应在路面竣工后第一年不利季节。

（8）后轴轮压不作测试，认为后轴重量达到10吨重，其轮压就满足规范要求；或测试后压值偏小或偏大时，均不作调压处理，轮压仍然达不到规范规定的值。

（9）调平螺丝及测头螺丝松动后不及时拧紧，影响百分表读数，容易致使弯沉值有偏差。

（10）载料检测车车厢后门关不密实，测量过程中有逐渐漏料现象，致使车厢内载重逐渐减轻，后轴重量達不到规定的轴重要求，影响检测结果。

（11）司机驾车技术有限或不专心，检测车起步时速度过快，影响检测结果。

2、预防影响测试结果的措施

（1）宜选用5.4m长的湾沉仪；

（2）下雨过程中不能进行测试，因雨水渗透到所装材料中时，会导致轴重增加，影响结果；

（3）车厢内材料堆放要左右对称均衡；

（4）车型应选择后论间距能满足贝克曼梁测头自由进出；

（5）测试前，应测定测试车的轴重、轮压、轮胎接地面积，与标准车的要求相差不应超过规定的值。如有任何一项不符，应进行调整达到规定要求；

（6）如选定的测点处有松动的孤石或松软的杂物时，不能将测头放在上面测试，应在离开孤石或松软杂物的附近重新选点；同时，探头放点应置于轮隙中心前方3～5cm处。

（7）测试过程中，随时检查探头、横杆、百分表固定螺丝及基座螺丝的牢固性，如有松动，及时拧紧。

六、结束语

综上所述，对于何种路面出现损害，我们都应该采用科学合理的方法去对待，认真地运用路面弯沉的检测技术不仅对路基进行检测尤为必要，还可以为人民出行提供方便。

参考文献

[1] 任永海.沥青路面FWD和BB弯沉检测的相关性分析[J].淮北职业技术学院学报 .2013（09）：80-84.