路基路面现场试验检测方法

O、实验的目的和意义

为了使学生系统的掌握路基路面工程施工质量检验与路面使用性能的测试方法，加深理论知识的理解，训练动手能力，特设路基路面工程实验课。试验项目包括：压实度、回弹弯沉、平整度、抗滑性能和渗水系数等内容。下面是每个实验项目的测试仪器、实验方法与步骤、结果处理以及报告的要求。

一、压实度试验检测方法

压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密实状况，压实度越高，密实度越大，材料整体性能越好。因此，路基路面施工中，碾压工艺成为施工质量控制的关键工序。

对于路基土、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

（一）灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工

程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多的量砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

采用此方法时，应符合下列规定：

（1）当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时，宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。

（2）当集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。

1．仪具与材料

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。型式和主要尺寸见图1及表1。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直接与储砂筒的圆孔相同。漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有

一圆孔与漏斗上开口相接。储砂筒筒底与漏斗之间设有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（2）金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。

图1 灌砂筒和标定罐（单位mm）

1

灌砂仪的主要尺寸 表1 结 构 储砂筒 流砂孔 金属标定罐 直径（mm） 容积（cm3） 直径（mm） 内径（mm） 外径（mm） 边长（mm） 金属方盘基板 深（mm） 中孔直径（mm） 灌砂筒和现场试洞的直径应为200mm。

小型灌砂筒 100 2120 10 100 150 350 40 100 大型灌砂筒 150 4600 15 150 200 400 50 150 注：如集料的最大粒径超过40mm，则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸。如集料的最大粒径超过60mm，

（3）基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。 （4）玻璃板：边长约500～600mm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300mm×500mm×40mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台称：称量10～15kg，感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。

（7）含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

（8）量砂：粒径0.30～0.60mm及0.25～0.50mm清洁干燥的均匀砂，约2040kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的湿度达到平衡。

（9）盛砂的容器：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。 2．试验方法与步骤

（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（可等于标定灌的容积），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，对开关关上，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重复上述测量三次，取其平均值。 （2）标定量砂的单位质量

s

①用水确定标定罐的容积V，准确至1mL。

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。

2

③按式（1）计算填满标定罐所需砂的质量式中：

ma：

mam1m2m3ma （1）

——标定罐中砂的质量，g；

m1——装入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——灌砂入标定罐后，筒内剩余砂的质量，g。

④重复上述测量三次，取其平均值。 ⑤按式（2）计算量砂的单位质量：

s式中：

maV （2）

s——量砂的单位质量，g/cm3；

V——标定罐的体积，g/cm3。 （3）试验步骤

①在试验地点，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，让砂流入基板的中孔内，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。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

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（，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。当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时，则省去测定含水量步骤。

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，让砂流入试坑内。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，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，让砂流入试坑内。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m4，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

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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。

3．计算

（1）按式（3）或（4）计算填满试坑所用的砂的质量灌砂时，试坑上放有基板时： 灌砂时，试坑上不放基板时： 式中：

mb：

mbm1m4(m5m6)m2mbm1m4 （3） （4）

mb——填满试坑的砂的质量，g；

m1——灌砂前灌砂筒内砂的质量，g；

——灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量，g； m4、m4m5m6（2）按下式计算试坑材料的湿密度

m2——灌砂筒下部圆锥内砂的质量，g；

——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。

w：

mwsmbw式中：

（5）

mw——试坑中取出的全部材料的质量，g；

s——量砂的单位质量，g/cm3。

（3）按下式计算试坑材料的干密度

d：

d式中：——试坑材料的含水量，%。

w10.01 （6）

（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

d：

d式中：

mdsmb （7）

md——试坑中取出的稳定土的烘干质量，g。

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时，可以试坑材料作标准击实，求取实际的最大干密度。

4．试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据，故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节：

（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。

（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量

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砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验，仅使用以前的数据。

（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放在基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（3）计算填坑的砂量，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。

（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形，这样就会使检测密度偏大或偏小。

（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。 （二）环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的，只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的砂，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1．仪具与材料

（1）人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径6～8cm，高23cm，壁厚1.52mm。

电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。 电动取土器主要技术参数为：工作电压DC24V（36Ah）； 转速5070r/min，无级调整；整机质量约35kg。

（2）天平：感量0.1g（用于取芯头内径小于70mm样品的称量），或1.0g（用于取芯头内径100mm样品的称量）。

（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。

2．试验方法与步骤

（1）用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度 ①擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1g。

②在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。

③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。 ④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

⑥轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。 ⑦擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确至0.1g。

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⑧自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量。 （2）用人工取土器测定砂性土或砂层密度

①如为湿润的砂土，试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平衡地将环刀垂直压下，直到砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。

③在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。

④擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量m1，精确至0.1g。 ⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

⑥干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中。 （3）用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度

①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，四根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。

②将电瓶与调速器接通，调整器的输出端接入取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机、移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的上芯立柱上，摇动即可取出样品。

③取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入铝盒，送试验室备用。

④用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。 3．计算

按下式分别计算试样的湿密度

w及干密度d：

w4(m1m2) （8）

d2hdw10.01w （9）

式中：

d——试样的干密度，g/cm3；

m1——环刀或取芯套筒与试样合计质量，g； m2——环刀或取芯套筒质量，g；

d——环刀或取芯套筒直径，cm； h——环刀或取芯套筒高度，cm； ——试样的含水量，%。

——试样的湿密度，g/cm3；

二、回弹弯沉测试方法

国内外普遍采用回弹弯沉值来表征路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。

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在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承载能力。回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果，不仅用于新建路面结构的设计（设计弯沉值）和施工控制与验收（竣工验收弯沉值），也用于旧路补强设计。

1．弯沉

弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路基路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位。

2．设计弯沉值

根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。

3．竣工验收弯沉值

竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值；当厚度计算以层底拉应力为控制指标时，应根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算路面弯沉值，该弯沉值即为竣工验收弯沉值。

弯沉值的测试方法较多，目前用的最多的是贝曼梁法，在我国已有成熟的经验，但由于其测试速度等因素的限制，各国都对快速连续或动态测定进行了研究，主要有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪，丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪（FWD），美国的振动弯沉仪等。这些在我国均有引进，现将几种方法各自的特点作简单比较，见表2。

几种弯沉测试方法比较 表2 方 法 贝克曼梁法 自动弯沉仪法 落锤式弯沉仪法 特 点 传统方法，速度慢，静态测试，比较成熟，目前属于标准方法 利用贝克曼梁原理快速连续，属于静态测试范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼梁进行标定换算 利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击荷载测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹模量，快速连续，使用时应用贝克曼梁法进行标定换算 贝克曼梁法

1．试验目的和适用范围

（1）本方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，可供路面结构设计使用。

（2）本方法测定的路基、沥青路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。 （3）本方法测定的路面回弹弯沉可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。 （4）沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准，在其他温度（超过20±2℃范围）测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。

2．仪具与材料

（1）测试车：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3的要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一级及二级公路应采用后轴100kN的BZZ-100；其他等级公路也可采用后轴60kN的BZZ-60。

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测定弯沉用的标准轴参数 表3 标准轴载等级 后轴标准轴载P(kN) 一侧双轮荷载(kN) 轮胎充气压力(MPa) 单轮传压面当量圆直径(cm) 轮隙宽度 BZZ-100 100±1 50±0.5 0.70±0.05 21.30±0.5 BZZ-60 60±1 30±0.5 0.50±0.05 19.50±0.5 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，贝克曼梁由铝合金制成，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；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，并采用BZZ-100标准车。弯沉值采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。

（3）接触式路面温度计：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。 3．试验方法与步骤 1）试验前准备工作

（1）检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好，轮胎内胎符合规定充气压力。 （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，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，在轮胎下方铺一张新的复写纸，轻轻落下千斤顶，即在方格纸上印上轮胎印痕，用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积，精确至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时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。 2）测试步骤

（1）在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定。测点应在路面行车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记。

（2）将试验车后轮轮隙对准测点后约3～5cm处的位置上。

（3）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方3～5cm处），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。

弯沉仪可以是单侧测定，也可以双侧同时测定。

（4）测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进，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，迅速读取初读数L1。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（3m以上）后，吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。

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4．弯沉仪的支点变形修正

（1）当采用长度为3.6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时，有可能引起弯沉仪支座处变形，因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台检验用的弯沉仪安装在测定用的弯沉仪的后方，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，如检验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，可在不同的位置测定5次，求平均值，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2所示。

图2 弯沉仪支点变形修正原理

（2）当采用长5.4m的弯沉仪测定时，可不进行支点变形修正。 5．结果计算及温度修正

1）测点的回弹弯沉值按下式计算：

LT(L1L2)2 （10）

式中：LT——在路面温度为T时的回弹值，0.01mm；

L1——车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数即初读数，0.01mm； L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最大读数即终读数，0.01mm。

2）进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹沉值按下式计算：

LT(L1L2)2(L3L4)6 （11） 式中：L1——车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数即初读数，0.01mm； L2——汽车驶出弯沉影响半径后百分表的最大读数即终读数，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。 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）沥青面导层厚度大于5cm且路面温度超过（20±2）℃范围时，回弹弯沉值应进行温度修正，温度修正有两种方法。

（1）查图法

①测定时的沥青层平均温度按下式计算：

T(T25TmTe)/3 （12）

式中：T——测定时沥青层平均温度，℃；

T25——根据T0由图3决定的路表下25mm处的温度，℃； Tm——根据T0由图3决定的沥青层中间深度的温度，℃； Te——根据T0由图3决定的沥青层底面处的温度，℃。

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注：线上的数字表示路表下的不同深度（mm）。

图3 沥青层平均温度的决定

图3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不同基层的沥青路面弯沉值的温度修正系数K，根据沥青平均温度T及沥青层厚度，分别由图4及图5求取。

③沥青路面回弹弯沉按下式计算：

L20LTK （13）

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 ——测定时沥青面层内平均温度为T时的回弹弯沉值，0.01mm。

图4 路面弯沉温度修正系数曲线(适用于粒料基层及沥青稳定基层)

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图5 路面弯沉温度修正系数曲线（适用于无机结合料稳定的半刚性基层）

（2）经验计算法

①测定时的沥青面层平均温度T按下式计算：

TabT0 （14） 式中：T ——测定时沥青面层平均温度，℃； a ——系数，a=－2.65+0.52h； b ——系数，b=0.62－0.008h；

T0——测定时路表温度与前五小时平均气温之和，℃； h ——沥青面层厚度，cm。

②沥青路面弯沉的温度修正系数K按下式计算： 当T≥20℃时：

11T20hKe当T＜20℃时：

（15）

Ke0.002h(20T) （16）

③沥青路面回弹弯沉按式（13）计算。 6．结果评定

（1）按下式计算每一个评定路段的代表弯沉。

LrLZS （17）

式中：Lr——一个评定路段的代表弯沉，0.01mm；

Lr——一个评定路段内经各项修正后的各测点弯沉的平均值，0.01mm；

S——一个评定路段内经各项作正后的全部测点弯沉的标准差，0.01mm； Z——与保证率有关的系数，当设计弯沉值按《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-94确定时，采用表4中的规定值）。

（2）计算平均值和标准差时，应将超出L(2~3)S的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值过大的点，应找出其周围界限，进行局部处理。用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计，不能

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沥青面层 路基 层位 1.645 2.0 保证率系数Za的取法 表4 Za 高速公路、一级公路 二、三级公路 1.5 1.645 采用左右两点的平均值。

（3）弯沉代表值不大于设计要求的弯沉值时得满分；大于时得零分。 若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。

三、回弹模量试验检测方法

土基的回弹模量是公路设计一个必不可少的参数，我国现有规范已给出了不同的自然区划和土质的回弹模量值的推荐值，具体参见《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-97）中附录E“土基回弹模量参考值”表。但由于土基回弹模量的改变将会影响路面设计的厚度，所以建议有条件时最好直接测定，而且随着施工质量的提高，回弹模量值的检验将会作为控制施工质量的一个重要指标。测定回弹模量的方法，目前国内常用的主要有：承载板法、贝克曼梁法和其他间接测试方法（如贯入仪器定法和CBR测定法）。 （一）承载板法

1．目的和适用范围

（1）本方法适用于在现场土基表面，通过承载板对土基逐渐加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，经过计算求得土基回弹模量。

2．仪具与材料

（1）加载设施：载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆。在汽车大梁的后轴之后约80cm处，附设加劲小梁一根作反力梁。汽车轮胎充气压力为0.50MPa。

（2）现场测试装置，如图6所示，由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。 （3）刚性承载板一块，板厚20mm，直径为φ30cm，直径两端设有立柱和可以调整高度的支座供安放弯沉仪测头，承载板放在土基表面上。

（4）路面弯沉仪两台，由贝克曼梁、百分表及其支架组成。

（5）液压千斤顶一台，80～100kN，装有经过标定的压力表或测力环，其容量不小于土基强度，测定精度不小于测力计量程的1/100。

（6）秒表。 （7）水平尺。

（8）其他：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。 3．试验前准备工作

（1）根据需要选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，土质均匀，不含杂物；

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图6 承载板测试装置图

1-加载千斤顶；2-钢圆筒；3-钢板及球座；4-测力计；

5-加劲横梁；6-承载板；7-立柱及支座

（2）本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。

（2）仔细平整土基表面，撒干燥洁净的细砂填平土基凹处，砂子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。

（3）安置承载板，并用水平尺进行校正，使承载板置水平状态。

（4）将试验车置于测点上，在加劲小梁中部悬挂垂球测试，使之恰好对准承载板中心，然后收起垂球。

（5）在承载板上安放千斤顶，上面衬垫钢圆筒，并将球座置于顶部与加劲横梁接触。如用测力环时，应将测力环置千斤顶与横梁中间，千斤顶及衬垫物必须保持垂直，以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。

（6）安放弯沉仪，将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上，百分表对零或其他合适的初始位置。

4．测试步骤

（1）用千斤顶开始加载，注视测力环或压力表，至预压0.5MPa，稳压1min，使承载板与土基紧密接触，同时检查百分表的工作情况是否正常，然后放松千斤顶油门卸载，稳压1min，将指标对零或记录初始读数。

（2）测定土基的压力一变形曲线。用千斤顶加载采用逐级加载卸载法，用压力表或测力环控制加载量，荷载小于0.1MPa时，每级增加0.02MPa，以后每级增加0.04MPa左右。为了使加载和计算方便，加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载后，稳定1min，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0，待卸载稳定1min后，再次读数，每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值。如超过30%，则应重测。当回弹变形值超过1mm是，即可停止加载。

（3）各级荷载的回弹变形和总变形，按以下方法计算：

回弹变形L =（加载后读数平均值－卸载后读数平均值）×弯沉仪杠杆比 总变形L′=（加载后读数平均值－加载初始前读数平均值）×弯沉仪杠杆比

（4）测定汽车总影响量a。最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终值数，两只百分表的初、终读数差之平均值乘弯沉仪杠杆比即为总影响量a。

（5）在试验点下取样，测定材料含水量。取样数量如下： 最大粒径不大于5mm，试样数量约120g； 最大粒径不大于25mm，试样数量约250g； 最大粒径不大于40mm，试样数量约500g。

（6）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法及其他方法测定土基的密度。 5．计算

（1）各级压力的回弹变形加上该级的影响量后，则为计算回弹变形值。表9-7是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其它类型测试车时，各级压力下的影响量ai按下式计算：

(T1T2)D2Piaia (18)

4T1Q式中：T1——测试车前后轴距，m；

T2——加劲小梁距后轴距离，m； D ——承载板直径，m；

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Q ——测试车后轴重，N； pi——该级承载板压力，Pa； a——总影响量，0.01mm；

ai——该级压力的分级影响量，0.01mm。

各级荷载影响量（后轴60kN） 表5 承载板压力（MPa） 影 响 量 0.05 0.06a 0.10 0.12a 0.15 0.18a 0.20 0.24a 0.30 0.36a 0.40 0.48a 0.50 0.60a （2）将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上，排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的P－L曲线，如曲线起始部分出现反弯，应按图7所修正原点O，O′则是修正后的原点。 （3）按下式计算相应于各级荷载下的土基回弹模量值： EiDPi4Li2(10) （19） 图7 修正原点示意图 式中：Ei——相应于各级荷载下的土基回弹模量，MPa； 0——土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用； D ——承载板直径30cm； Pi ——承载板压力，MPa；

Li ——相对于荷载时的回弹变形，cm。

（4）取结束试验前的各回弹变形值按线形回归方法由下式计算土基回弹模量E0值：

E0式中：E0——土基回弹模量，MPa；

DPi4Li2(10) （20）

0——土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用； Li ——相对于荷载时的回弹变形，cm。 Pi ——对应于Li的各级压力值。

6．报告

1）实验采用的记录格式如表6。

承载板测定记录表 表6 路线和编号： 测定层位： 承载板直径（cm）： 路面结构： 测定用汽车型号： 测定日期： 年 月 日 计算回 千斤顶 荷载 承载板压 百分表读数(0.01mm) Ei 总变形 回弹变形 分级影响量 弹变形 (MPa) 读数 P(kN) 力(MPa) 加载前 加载后 卸载后 (0.01mm) (0.01mm) (0.01mm) (0.01mm) 总影响量a 土基回弹模量E0值（MPa）

2）试验报告应记录下列结果：

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（1）试验时所采用的汽车； （2）近期天气情况； （3）试验时土基的含水量； （4）土基密度和压实度；

（5）相应于各级荷载下的土基回弹模量值； （6）土基回弹模量值。 （二）贝克曼梁法

1．目的和适用范围

本方法适用于在土基、厚度不小于1m的粒料整层表面，用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验；也适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量。

2．试验方法与步骤 1）准备工作

（1）选择洁净的路基表面、路面表面作为测点，在测点处作好标记并编号。 （2）无结合料粒料基层的整层试验段（试槽）应符合下列要求：

①整层试槽可修筑在行车带范围内或路肩及其他合适处，也可在室内修筑，但均应适于用汽车测定弯沉。

②试槽应选择在干燥或中湿路段处，不得铺筑在软土基上。

③试槽面积不小于3m×2m，厚度不宜小于1m。铺筑时，先挖3m×2m×1m（长×宽×深）的坑，然后用欲测定的同一种路面材料按有关施工规定的压实层厚度分层铺筑关压实，直至顶面，使其达到要求的压实度标准。同时应严格控制材料组成，配比均匀一致，符合施工质量要求。

④试槽表面的测点间距可按图8布置在中间2m×1m的范围内，可测定23点。

2）测试步骤

按上述方法选择适当的标准车，实测各测点处的路面回弹弯沉值Li。如在旧沥青面层上测定时，应读取温度，并按规定的方法进行测定弯沉值的温度修正，得到标准温度20℃时的弯沉值。

3．计算

（1）计算全部测定值的算术平均值、单次测量的标准差和自然误差：

图8 试槽表面的测点布置（单位：cm）

LLi （21） n(LiL)2 （22） Sn1r00.675S （23）

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式中：L——回弹弯沉的平均值，0.01mm； S ——回弹弯沉测定值的标准差，0.01mm； r0——回弹弯沉测定值的自然误差，0.01mm； Li——各测点的回弹弯沉值，0.01mm； n ——测点总数。

（2）计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值diLiL，并计算较大的偏差与自然误差之比di/r0。当某个测点观测值

相应于不同观测次数的d/r极限值 表7 n 5 2.5 10 2.9 15 3.2 20 3.3 50 3.8 弃该测点，然后重新计算所余各测点的算术平均值（L）及标准差（S）。

（3）按下式计算代表弯沉值：

LrLS （24）

式中：Lr——计算代表弯沉；

L——舍弃不符合要求的测点后所余各测点弯沉的算术平均值； S——舍弃不符合要求的测点后所余各测点弯沉的标准差。

（4）按下式计算土基、整层材料的回弹模量（E1）或旧路的综合回弹模量：

di/r0的值大于表7中的d/r极限值时则应舍

d/r E12Pr(12)K （25） Lr式中：E1——计算的土基、整层材料的回弹模量或旧路的综合回弹模量，MPa；

P——测车轮的平均垂直荷载，MPa；

r——测定用标准双圆荷载单轮传压面当量圆的半径，cm；

——测定层材料的泊松比，根据部颁路面设计规范的规定取用； K——弯沉系数，为0.712。 4．报告

报告应包括弯沉测定表、计算的代表弯沉、采用的泊松比及计算得到的材料回弹模量E1等，对沥青路面应报告测试时的路面温度。

四、平整度试验检测方法

平整度是路面施工质量与服务水平的重要指标之一。它是指以规定的标准量规，间断地或连续地量测路表面的凹凸情况，即不平整度的指标。路面的平整度与路面各结构层次的平整状况有着一定的联系，即各层次的平整效果将累积反映到路面表面上，路面面层由于直接与车辆接触，不平整的表面将会增大行车阻力，将使车辆产生附加振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全及驾驶的平稳和乘客的舒适。同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件损坏和轮胎的磨损，并增大油耗。而且，不平整的路面会积滞雨水，加速路面的破坏。因此，平整度的检测与评定是公路施工与养护的一个非常重要的环节。

平整度的测试设备分为断面类及反应类两大类。断面类实际上是测定路面表面凹凸情况的，如最常用的3m直尺及连续式平整度仪，还可用精确测定高程得到；反应类测定路面凹

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凸引起车辆振动的颠簸情况。反应类指标是司机和乘客直接感受到的平整度指标，因此它实际上是舒适性能指标，最常用的测试设备是车载式颠簸累积仪。现已有更新型的自动化测试设备，如纵断面分析仪，路面平整度数据采集系统测定车等。常见几种平整度测试方法的特点及技术指标比较见表8。国际上通用国际平整度指数IRI衡量路面行驶舒适性或路面行驶质量，可通过标定试验得出IRI与标准差或单向累计值VBI之间的关系。

平整度测试方法比较 表8 方 法 3m直尺法 特 点 设备简单，结果直观，间断测试，工作效率低，反应凸凹程度 技术指标 最大间隙h (mm) 标准差(mm) 单向累计值VBI(cm/km) 连续式平整度仪法 设备较复杂，连续测试，工作效率高，反应凸凹程度 颠簸累计仪 设备复杂、工作效率高，连续测试，反应舒适性 （一）3m直尺法

3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离（1.5m）连续测定两种。两种方法测定的路面平整度有较好的相关关系。前者常用于施工质量控制与检查验收，单尺测定时要计算出测定段的合格率；等距离连续测试也可用于施工质量检查验收，要算出标准差，用标准差来表示平整程度。

1．试验目的和适用范围

用于测定压实成型的路基、路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量及使用性能。 2．测试要点

（1）在测试路段路面上选择测试地点

①当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定，可以单杆检测； ②当为路基、路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，应首尾相接连续测量10尺。除特殊需要外，应以行车道一侧车轮轮迹（距车道线80～100cm）带作为连续测定的标准位置。

③对旧路面已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。

（2）测试要点

①在施工过程中检测时，按根据需要确定的方向，将3m直尺摆在测试地点的路面上。 ②目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况，确定间隙为最大的位置。 ③用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记最大间隙的高度，精确至0.2mm。

④施工结束后检测时，按现行《公路工程质量检验评定标准》（JTJ 071-98）的规定，每1处连续检测10尺，按上述步骤测记10个最大间隙。

3．计算

单杆检测路面的平整度计算，以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。

合格率=（合格尺数/总测尺数）×100%

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4．报告

单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10尺时，应报告平均值、不合格尺数、合格率。

（二）连续式平整度仪法 1．试验目的与适用范围

用于测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。

2．仪器设备

（1）连续式平整度仪：构造如示意图9。 除特殊情况外，连续式平整度仪的标准长度为3m，其质量应符合仪器标准的要求。中间为一个3m长的机架，机架可缩短或折叠，前后各有4个行走轮，前后两组轮的轴间距离为3m。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，自动采集位移数据时，测定间距为10cm，每一计算区间的长度为100m，100m输出一次结果。当为人工检测，无自动采集数据及计算功能时，应能记录测试曲线。机架头装有一牵引钩及手拉柄，可用人力或汽车牵引。

（2）牵引车：小面包车或其他小型牵引汽车。 （3）皮尺或测绳。 3．试验要点

（1）选择测试路段路面测试地点，同3m直尺法。 （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。

4．计算

（1）连续式平整度测定仪测定后，可按每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，还可记录测试长度、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）累计值及以3m机架为基准的中点路面偏差曲线图，并打印输出。当为人工计算时，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。

（2）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，按式（26）计算：

图9 连续式平整度仪构造图 1-脚轮；2-拉簧；3-离合器；4-测架；5-牵

引架；6-前架；

7-纵断面绘图仪；8-测定轮；9-纵梁；10-后架。

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(ddi)2 （26） in1式中：i——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。

（3）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、变异系数。 5．报告

试验应列表报告每一个评定路段内各测定区间的平整度标准差、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。

（三）车载式颠簸累积仪法简介 1．目的和适用范围

（1）本方法规定用车载式颠簸累积仪测量车辆在路面上通行时后轴与车厢之间的单向位移累积值VBI表示路面的平整度，以cm/km计。

（2）本方法适于测定路面表面的平整度，以评定路面的施工质量和使用期的舒适性。但不适用于已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。

2．主要设备

本试验需要下列仪具：

（1）车载式颠簸累积仪：由机械传感器、数据处理器及微型打印机组成，传感器固定安装在测试车的底板上，如图10所示。仪器的主要技术性能指标如下：

①测试速度：可在30～50km/h范围内选定；

②最小读数：1cm； ③最大测试幅值：±30cm； ④最大显示值：9999cm； ⑤系统最高反应频率：5kHz。

（2）测试车：旅行车、越野车或小轿车。 3．工作原理

测试车以一定的速度在路面上行驶，由于路面上的凹凸不平状况，引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI，以cm/km计。VBI越大，说明路面平整性越差，人体乘坐汽车时越不舒适。

4．使用技术要点

（1）仪器安装应准确、牢固、便于操作。

（2）测试速度以32km/h为宜，一般不宜超过40km/h。 5．注意事项

（1）检测结果与测试车机械系统的振动特性和车辆行驶速度有关。减振性能好，则VBI

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图10 车载式颠簸累积仪安装示意图

1-测试车；2-数据处理器；3-电瓶；4-后桥；5-挂钩；

6-底板；7-钢丝绳；8-颠簸累积仪传感器

测值小；车速越高，VBI测值越大。因此必须通过对机械系统的良好保养和检测时严格控制车速来保持测定结果的稳定性。

（2）用车载式颠簸累积仪测出的颠簸累积值VBI，与用连续式平整仪测出的标准差概念不同，可通过对比试验，建立两者的相关关系，将VBI值换算为，用于路面平整度评定。

（3）通过大量研究观察得出：=0.61IRI。

（4）国际不整度指数IRI是国际上公认的衡量路面行驶舒适性或路面行驶质量的指数。也可通过标定试验，建立VBI与IRI的相关关系，将颠簸累积仪测出的颠簸累积值VBI换算为国际平整度指数IRI。

关于车载式颠簸累积仪测定平整度试验方法可详见《公路路基路面现场测试规程》（JTJ 059-95）。

6．报告

（1）应列表报告每一个评定路段内各测定区间的颠簸累积值，各评定路段颠簸累积值的平均值、标准差、变异系数。

（2）测试速度。

（3）试验结果与国际平整度指数等其他平整度指标建立的相关关系式、参数值、相关系数。

五、路面抗滑性能试验检测方法

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常，抗滑性能被看作是路面的表面特性，并用轮胎与路面间的摩阻系数来表示。表面特性包括路表面细构造和粗构造，影响抗滑性能的因素有路面表面特性、路面潮湿程度和行车速度。

路表面细构造是指集料表面的粗糙度，它随车轮的反复磨耗而渐被磨光。通常采用石料磨光值（PSV）表征抗磨光的性能。细构造在低速（30～50km/h以下）时对路表抗滑性能起决定作用。而高速时主要作用的是粗构造，它是由路表外露集料形成的构造，功能是使车轮下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。粗构造由构造深度表征。

抗滑性能测试方法有：制动距离法、偏转轮拖车法（横向力系数测试）、摆式仪法、构造深度测试法（手工铺砂法、电动铺砂法、激光构造深度仪法）。各方法的特点和测试指标见表9。

路面抗滑性能测试方法比较 表9 测试方法 测试指标 原 理 特点及适用范围 以一定速度在潮湿路面上行驶的4轮小客摩擦系数 车或经货车，当4个车轮被制动时，测试出制动距离法 测试速度快，必须中断交通 f 从车辆减速滑移到停止的距离，运用动力学原理，算出摩擦系数 摆式仪的摆锤底面装一橡胶滑块，当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同试验表面接触。由于两者间的摩擦而损耗部分能量，使摆锤只能回摆到一定高度。表面摩擦阻力越大，回摆高度越小（即摆值越大） 定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，而且可用于野外测试沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值 摆式仪法 摩擦摆值 BPN 20

手工铺砂法 电动铺砂法 构造深度 TD （mm） 将已知体积的砂，摊铺在所要测试路表的测点上，量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值，即为构造深度 定点测量，原理简单，便于携带，结果直观。适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用于评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性 测试速度快，适用于测定沥青路面干燥表面的构造深度，用于评价路面抗滑及排水能力，但不适用于较多坑槽、显著不平整或裂缝过多的路段 测试速度快，用于以标准的摩擦系数测试车测定沥青或水泥混凝土路面的横向力系数，结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力使用 激光构 造深度 测试法 构造深度 TD （mm） 中子源发射的许多束光线，照射到路表面的不同深度处，用200多个二极管接收返回的光束，利用二极管被点亮的时间差算出所测路面的构造深度 测试车上安装有两只标准试验轮胎，它们对车辆行驶方向偏转一定的角度。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力除以试验轮上的载重，即为横向力系数 摩擦系数 测定车测 定路面横 向力系数

横向力 系数SFC 路面的抗滑摆值是指用标准的手提式摆式摩擦系数测定仪测定的路面在潮湿条件下对摆的摩擦阻力。路表构造深度是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。路面横向摩擦系数是指用标准的摩擦系数测定车测定，当测定轮与行车方向成一定角度且以一定速度行驶时，轮胎与潮湿路面之间的摩擦阻力与试验轮上荷载的比值。 （一）构造深度测试方法

手工铺砂法 1．目的与适用范围

本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面的构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。

2．仪具与材料

（1）人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。

①量砂筒：形状尺寸如图9-15a）所示，一端是封闭的，容积为（25±0.15）mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V，并调整其高度，使其容积符合要求。带一专门的刮尺将筒口量砂刮平。

②推平板：形状尺寸如图9-15b）所示，推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。

③刮平尺：可用30cm钢尺代替。

（2）量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径为0.15～0.3mm。

（3）量尺：钢板尺、钢卷尺，或采用已按式（27）将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。

（4）其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。

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a）量砂筒；b）摊平板 图11 （单位：mm）

3．方法与步骤 1）准备工作

（1）量砂准备：取洁净的细砂晾干、过筛，取0.15～0.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂必须经干燥、过筛处理后方可使用。

（2）对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。

2）试验步骤

①用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净，面积不小于30cm×30cm。

②用小铲向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。

③将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复做摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。

④用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm。 ⑤按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3～5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。

4．计算

（1）路面表面构造深度测定结果按式（27）计算：

TD式中：TD ——路面表面构造深度，mm；

V ——砂的体积，25cm3； D ——推平砂的平均直径，mm。

1000V31831 （27） 22D/4D（2）每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，精确至0.1mm。 （3）计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。 5．报告

（1）列表逐点报告路面构造深度的测定值及3次测定的平均值，当平均值小于0.2mm时，试验结果以＜0.2mm表示。

（2）每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。

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（二）摆式仪测定路面抗滑值试验方法

1．目的和适用范围

本方法适用于以摆式摩擦系数测定仪（摆式仪）测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值，用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。

2．仪具与材料

（1）摆式仪：形状及结构如图12所示，摆及摆的连接部分总质量为（1500±30）g，

图12 摆式仪结构图

1,2-紧固把手；3-升降把手；4-释放开关；5-转向节螺盖；6-调节螺母；7-针簧片或毡垫； 8-指针；9-连接螺母；10-调平螺栓；11-底座；12-垫块；13-水准泡；14-卡环；15-定位螺丝；

16-举升柄；17-平衡锤；18-并紧螺母；19-滑溜块；20-橡胶片；21-止滑螺丝

摆动中心至摆的重心距离为（410±5）mm，测定时摆在路面上滑动长度为（126±1）mm，摆上橡胶片端部距摆动中心的距离为508mm，橡胶片对路面的正向静压力为（22.2±0.5）N。

（2）橡胶片：用于测定路面抗滑值时的尺寸为6.35mm×25.4mm×76.2mm，橡胶质量应符合表10的要求。当橡胶片使用后，端部在长度方向上磨损超过1.6mm或边缘在宽度方向上磨耗超过3.2mm，或有油污染时，即应更换新橡胶片。新橡胶片应先在干燥路面上测10次后再用于测试。橡胶片的有效使用期为1年。

橡胶物理性质技术要求 表10 性能指标 弹性（%） 硬 度 0 43～49 10 58～65 温 度（℃） 20 66～73 55±5 30 71～77 40 74～79 （3）标准量尺：长126mm。 （4）洒水壶。 （5）橡胶刮板。

（6）路面温度计：分度不大于1℃。 （7）其他：皮尺式钢卷尺、扫帚、粉笔等。

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3．方法与步骤 1）准备工作

（1）检查摆式仪的调零灵敏情况，并定期进行仪器的标定。当用于路面工程检查验收时，仪器必须重新标定。

（2）对测试路段按随机取样方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m，并用粉笔作出标记。测点位置宜紧靠铺砂法测定构造深度的测点位置，并与其一一对应。

2）试验步骤 （1）仪器调平

①将仪器置于路面测点上，并使摆的摆动方向与行车方向一致。 ②转动底座上的调平螺栓，使水准泡居中。 （2）调零。

①放松上、下两个紧固把手，转动升降把手，使摆升高并能自由摆动，然后旋紧紧固把手。

②将摆向右运动，按下安装于悬臂上的释放开关，使摆上的卡环进入开关槽，放开释放开关，摆即处于水平位置，并把指针抬至与摆杆平行处。

③按下释放开关，使摆向左带动指针摆动，当摆达到最高位置后下落时，用左手将摆杆接住，此时指针应指向零。若不指零时，可稍旋紧或放松摆的调节螺母，重复本项操作，直至指针指零。调零允许误差为±1BPN。

（3）校核滑动长度

①用扫帚扫净路面表面，并用橡胶刮板清除摆动范围内路面上的松散粒料。

②让摆自由悬挂，提起摆头上的举升柄，将底座上垫块置于定位螺丝下面，使摆头上的滑溜块升高。放松紧固把手，转动立柱上升降把手，使摆缓缓下降。当滑块上的橡胶片刚刚接触路面时，即将紧固把手旋紧，使摆头固定。

③提起举升柄，取下垫块，使摆向右运动。然后，手提举升柄使摆慢慢向左运动，直至橡胶片的边缘刚刚接触路面。在橡胶片的外边摆动方向设置标准尺，尺的一端正对准该点，再用手提起举升柄，使滑溜块向上抬起，并使摆继续运动至左边，使橡胶片返回落下再一次接触地面，橡胶片两次同路面接触点的距离应在126mm（即滑动长度）左右。若滑动长度不符合标准时，则升高或降低仪器底正面的调平螺丝来校正，但需调平水准泡，重复此项校核直至滑动长度符合要求，而后，将摆和指针置于水平释放位置。

校核滑动长度时应以橡胶片长边刚刚接触路面为准，不可借摆力量向前滑动，以免标定的滑动长度过长。

（4）用喷壶的水浇洒试测路面，并用橡胶刮板除表面泥浆。

（5）再次洒水，并按下释放开关，使摆在路面滑过，指针即可指示出路面的摆值。但第一次测定，不做记录。当摆杆回落时，用左手接住摆，右手提起举长柄使滑溜块升高，将摆向右运动，并使摆杆和指针重新置于水平释放位置。

（6）重复（5）的操作测定5次，并读记每次测定的摆值，即BPN，5次数值中最大值与最小值的差值不得大于3BPN。如差数大于3BPN，应检查产生的原因，并再次重复上述各项操作，至符合规定为止。取5次测定的平均值作为每个测点路面的抗滑值（即摆值FB），取整数，以BPN表示。

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（7）在测点位置上用路表温度计测记潮湿路面的温度，精确至1℃。

（8）按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3～5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。每一处均取3次测定结果的平均值作为试验结果，精确至1BPN。

4．抗滑值的温度修正

当路面温度为T时测得的值为FBT，必须按下式换算成标准温度20℃的摆值FB20：

FB20=FBT+△F （28）

式中：FB20——换算成标准温度20℃时的摆值，BPN；

FBT ——路面温度时测得的摆值，BPN； T ——测定的路表潮湿状态下的温度，℃； △F——温度修正值，按表11选用。

温度修正值 表11 温度T(℃) 温度修正值△F 0 -6 5 -4 10 -3 15 -1 20 0 25 +2 30 +3 35 +5 40 +7 5．报告

（1）测试日期、测点位置、天气情况、洒水后潮湿路面的温度，并描述路面类型、外观、结构类型等。

（2）列表逐点报告路面抗滑值的测定值FBT、经温度修正后的FB20及3次测定的平均值。

（3）每一个评定路段路面抗滑值的平均值、标准差、变异系数。 6．同一个测点，重复5次测定的差值不大于3BPN。 （三）摩擦系数测定车测定路面横向力系数试验方法

1．目的适用范围

本方法适用于以标准的摩擦系数测定车测定沥青路面或水泥混凝土路面的横向力系数，测试结果可作为竣工验收或使用期评定路面抗滑能力的依据。

2．仪具与材料

本试验需要下列仪器设备：

（1）摩擦系数测定车：SCRIM型，主要组成如图13所示，由车辆底盘、测量机构、供水系统、荷载传感器、仪表及操作记录系统、标定装置等组成。测定车应符合下列要求：

①测量机构：可以为单侧或双侧各安装一套，测试轮与车辆行驶方向成20°角，作用于测试轮上的静态标准载荷为2kN。测试轮胎应为3.00－20的光面轮胎，其标准气压为0.35±0.01MPa。当轮胎直径减少达6mm时（每个测试轮约测350～400km需更换），需要换新轮胎。

②测定车辆轮胎气压应符合所使用汽车规定的标准气压范围。

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③能控制洒水量，使路面水膜厚度不得小于1mm。通常测量速度为50km/h时，水阀开启量宜为50%，测量速度为70km/h时，宜为70%，余类推。

（2）备用轮胎等备件。

3．方法与步骤 1）准备工作 （1）按照仪器设备技术手册或使用说明书

图13 横向摩擦系数测定车机构示意图（单位：mm）

对测定系统进行标定。仪器设备进行标定、检查时，必须在关闭发动机的情况下进行。标定按SFC值10、20、30、…、100的不同档次进行，满量程为100时的示数误差不得超过±2。

（2）检查横向摩擦系数测定车系统的各项参数是否符合要求，检查外部警告标示是否正常。

（3）贮存罐灌水。

（4）将测试轮安装坚固且保持在升起的位置上。

（5）将记录装置处于正常使用状态，安装足够的打印纸。打开记录系统预热不少于10min。

（6）根据需要确定采用连续测定或断续测定，以及每公里测定的长度。选择并设定“计算区间”，即输出一个测定数据的长度。标准的计算区间为20m，根据要求也可选择为5m或10m。

（7）根据要求设定为单轮测试或双轮测试。

（8）输入所需的说明性预设数据，如测试日期、路段编号、里程桩号等。 （9）发动车辆驶向测试地段。 2）测定步骤

（1）在测试路段起点前约500m处停住，开机预热不少于10min。

（2）降下测试轮，打开水阀检查水流情况是否正常及水流是否符合需要，检查仪表各项指数是否正常，然后升起测试轮。

（3）将车辆驶向测试路段，提前100～200m处降下测试轮。测定车的车速可根据公路等级的需要选择。除特殊情况下，标准车速为50km/h，测试过程中必须保持匀速。

（4）进入测试段后，按开始键，开始测试。在显示器上监视测试运行变化情况，检查速度、距离有无反常波动，当需要标明特征（如桥位、路面变化等）时，操作功能键插入到数据流中，整公里里程桩上也应做相应的记录。

4．测试数据处理

测定的摩擦系数数据存贮在磁盘或磁带中，摩擦系数测定车SCRIM系统配有专门数据处理程序软件，可计算和打印出每一个计算区间的摩擦系数值、行程距离、行驶速度、统计个数、平均值及标准差，同时还可打印出摩擦系数的变化图。根据要求将摩擦系数在0～100

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范围内分成若干区间，作出各区间的路段长度占总测试里程百分比的统计表。

5．报告

（1）测试路段名称及桩号、公路等级、测试日期、天气情况，路面在潮湿状态下的路表温度，描述路面结构类型及外观等。

（2）测试过程中交叉口、转弯等特殊路段及里程桩号的记录。

（3）数据处理打印结果，包括各测点路面摩擦系数值、行程距离、行驶速度，每一个评定路段路面摩擦系数值统计个数、平均值、标准差、变异系数。

（4）公路沿线摩擦系数的变化图，不同摩擦系数区间的路段长度占总测试里程百分比的统计表。

（四）抗滑性能检测中应注意的问题

1．在使用摆仪前必须按照说明书或者按照《公路工程集料试验规程》（JTJ 058-2000）中的方法对摆式仪进行标定，否则所测数据缺乏可靠性。

2．用摆式仪法测定时“标定滑动长度”是一个非常重要的环节，标定时应取滑溜块与路面正好轻轻接触的点进行量取。切不可给摆锤一个力，让它有滑动后再量取，这样标定，则滑动长度偏长，所测摆值偏大。

3．在用手工铺砂法测路面构造深度时，不同的人进行测试，所测结果往往差别较大，其原因较多，例如装砂的方法不标准，摊砂用的推平板不标准，最主要的是砂摊开到多大程度为止，各人掌握得不一。为了使测试结果准确可靠，在前面介绍时对容易产生误差的地方都有明确的规定，且摊开时用“尽可能向外摊平使砂填入凹凸不平的路表面空隙中，在地表面上形成一薄层”的提法。测试时应严格掌握操作方法中的细节问题。

六、沥青路面渗水性能检测方法

沥青路面铺筑的其中一个基本点是沥青层能够基本上封闭雨水的下渗，即路面必须具有良好的渗水性，如果路面渗水严重，则沥青混合料和路面的耐久性将大幅降低。因此，沥青路面渗水性能成为反映沥青混合料级配组成的一个间接指标。如果整个沥青面层均透水，则表面水势必透入基层或路基，大幅降低路面承载能力，且易导致水损害快速出现。而沥青面层中至少有一层不透水，且表面层能透水，则表面水能及时下渗，不致形成水膜，提高抗滑性能，减少噪音，如OGFC等透水型路面。

沥青路面渗水性能通常用渗水系数表征，渗水系数是指在规定的水头压力下，水在单位时间内通过一定面积的路面渗入下层的数量，单位为mL/min。

研究与实践表明，路面渗水系数与空隙率有很大关系，通常剩余空隙率越大，路面渗水系数越大，路面渗水越严重。但同样的空隙率，路面的渗水情况却不同，因为空隙率包括了开空隙和闭空隙，而只有开空隙才能够透水。由此可见，渗水系数与空隙率又是性质不同的两项指标，控制好空隙率和压实度，并不能完全保证渗水性能。同时，渗水系数非常直观，所以很多国家越来越重视直接检查渗水系数。

由于路面在使用过程中，灰尘极易堵塞空隙，使渗水试验无法做好，因此，渗水系数测试应在路面施工结束后进行测试。同时，对于公称最大粒径大于26.5mm的下面层或基层混合料，由于渗水系数的测定方法及指标问题，不适用于渗水系数的测定。

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沥青路面渗水试验方法

1．目的和适用范围

本方法适用于路面渗水仪测定沥青路面的渗水系数。 2．仪具与材料

本试验需要下列仪具与材料：

（1）路面渗水仪：形状及尺寸如图12所示，上部盛水量筒由透明有机玻璃制成，容积600mL，上有刻度，在100mL及500mL处有粗标线，下方通过φ10mm的细管与底座相接，中间有一开关。量筒通过支架联结，底座下方开口内径φ150mm，外径165mm，仪器附压重铁圈两个，每个质量约5kg，内径160mm。

（2）水筒及大漏斗。 （3）秒表。

（4）密封材料：玻璃腻子、油灰或橡皮泥。

（5）其它：水、红墨水、粉笔、扫帚等。 3．方法与步骤 1）准备工作

（1）在测试路段的行车道面上，按随机取样方法选择测试位置，每一个检测路段应测定5个测点，用扫帚清扫表面，并用粉笔划上测试标记。

（2）在洁净的水桶内滴入几点红墨水，使水成淡红色。

（3）装妥路面渗水仪。 2）试验步骤

（1）将清扫后的路面用粉笔按测试仪器底座大小划好圆圈记号。

（2）在路面上沿底座圆圈抹一薄层密封材料，边涂边用手压紧，使密封材料嵌满缝隙且牢固地粘结在路面上，密封料圈的内径与底

图12 渗水仪结构图（单位：mm） 1-透明有机玻璃筒；2-螺纹连接；3-顶板；4-阀； 5-立柱支架；6-压重铁圈；7-把手；8-密封材料

座内径相同，约150mm，将组合好的渗水试验仪底座用力压在路面密封材料圈上，再加上压重铁圈压住仪器底座，以防止力水从底座与路面间流出。

（3）关闭细管下方的开关，向仪器的上方量筒中注入淡红色的水至满，总量为600mL。 （4）迅速将开关全部打开，水开始从细管下部流出，待水面下降100mL时，立即开动秒表，每间隔60s，读记仪器管的刻度一次，至水面下降500mL时为止。测试过程中，如水从底座与密封材料间渗出，说明底座与路面密封不好，应移至附近干燥路面处重新操作。如水面下降速度很慢，从水面下降至100mL开始，测得3min的渗水量即可停止。若试验时水面下降至一定程度后基本保持不动，说明路面基本不透水或根本不透水，则在报告中注明。

（5）按以上步骤在同1个检测路段选择5个测点测定渗水系数，取其平均值，作为检测结果。

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4．计算

沥青路面的渗水系数按式（29）计算，计算时以水面从100mL下降至500mL所需的时间为标准，若渗水时间过长，亦可采用3min通过的水量计算：

CwV2V160 （29） t2t1式中：Cw——路面渗水系数（mL/min）；

V1——第一次读数时的水量（mL），通常为100mL； V2——第二次读数时的水量（mL），通常为500mL； t1——第一次读数时的时间（s）； t2——第二次读数时的时间（s）。 5．报告

列表逐点报告每个检测路段各个测点的渗水系数，及5个测点的平均值，标准差、变异系数。若路面不透水，则在报告中注明为0。

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