路基路面-实验教学指导书

沥青路面透水性试验

一、基本原理

路面透水性是衡量路面质量好坏的一个指标，它反映着路面结构的密实程度，密不透水的路面可以防止雨水和雪水等透过路面渗入基层和土基从而降低路基路面的整体强度和稳定性，保证路面的正常使用，维持路面的使用寿命。

路面透水性用透水系数来表示，其检测方法有许多种，我国常用的是一种路面透水仪。路面透水性用路面在一定的初始静压力水头作用下，以单位时间渗入一定路面面积内的水量来表示。 二、测试仪器

1.路面透水仪一台， 2.秒表1只； 3.细钢丝刷一把； 4.不透水材料；

5.扫把、水桶、量杯、漏斗等。 三、测试步骤与方法

1.测试前先用扫把将测点扫清，再用细网丝刷把表面矿料颗粒间的尘土刷出并扫净。

2.在透水仪底座边上涂抹一圈不透水材料，然后将其平放在路面测点上，用力压紧并使不漏水，并用重物将其底座压放。

3.为便于观察管内水位高度变化，可在实验用水中掺入少量红墨水。

4.测试时应尽快用漏斗将实验用水注入仪器中，至达到600mm高度为止。从开始加水到开始读数的时间一般控制在60秒内。

5.当水位达到预定高度后，即可开动秒表，每30秒读记一次水位高度，直至3分钟为止。

6.为消除实验开始30秒至1分钟内表面透水较快的不均匀影响，路面透水系数是按照第一分钟至第三分钟的2分钟时间内掺入路面的水量来计算。

Kw=(Q3 –Q1)/2

式中 Kw——路面透水系数（ml/min）；

Q3——第三分钟透水量（ml）； Q1——第一分钟透水量（ml）；

将测试结果记录到下表：（沥青路面透水性测试记录表） 道路名称 测 点 0.5 路面类型 3.0 干湿状态 透水系数Kw （ml/min） 备 注 在下列时刻（min）所读数值 1.0 1.5 2.0 2.5 测试者 复合者

四、透水性评价

不同路面的透水系数Kw 路面透水情况 Kw（ml/min） 密实不透水路面 <1~5 良好不透水路面 <10 透水路面 >20 1



沥青路面平整度测试

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) 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 标准差(mm) 颠簸累计仪 设备复杂、工作效率高，连续测试，反应舒适性 单向累计值VBI(cm/km) （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

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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%

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量应符合仪器标准的要求。中间为一个3m长的机架，短或折叠，前后各有4个行走轮，前后两组轮的轴间3m。机架中间有一个能起落的测定轮。机架上装有蓄拆卸的检测箱，检测箱可采用显示、记录、打印或绘输出测试结果。测定轮上装有位移传感器，自动采集时，测定间距为10cm，每一计算区间的长度为100m，一次结果。当为人工检测，无自动采集数据及计算功记录测试曲线。机架头装有一牵引钩及手拉柄，可用车牵引。

（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：

3

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。

3m，其质机架可缩距离为电源及可图等方式位移数据100m输出

能时，应能人力或汽

(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：由机械传处理器及微型打印机组成，传感器固定车的底板上，如图10所示。仪器的主要标如下：

①测试速度：可在30～50km/h范围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。

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

感器、数据安装在测试技术性能指内选定；

轿车。

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（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。

3m直尺平整度检测记录表

测点位置 桩号 横距 1 2 3 4 5 6 7 8 合格尺数 9 10 平均值 合格率（%） （mm） 合格率（%） 平整度规定值 （mm） 总尺数

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路面摩擦系数测试试验

路面摩擦系数测定 一、 概述 1、意义

随着公路及城市道路交通运输事业蓬勃发展，全世界汽车保有量逐年增加，公路里程不断增加，为了保证行车安全，要求路面与机场路面具有一定的粗糙度，防止在不利条件下产生滑溜行车事故。 2、路面粗糙度的评价及标准

路面具有一定的粗糙度是保证汽车在道路上行驶安全的必要条件，它通过轮胎与路面相互作用产生摩擦阻力而起制约作用。评价路面粗糙程度的标准很多，但通常采用的是车辆纵向紧急制动距离S,纵向摩擦系数f和横向摩擦系数f′。

一般而言，制动距离S越短,摩擦系数越大，行车越安全。路面粗糙度越大，纵向摩擦系数f和横向摩擦系数f′愈大。

3、影响因素

影响摩擦系数的因素很多，主要有轮胎特性（磨耗量、表面形状、轮胎构造），路面类型，路面干燥状态，车速及路面温度等。

二、 测试方法简介 1．制动距离法

它是以一定速度（40Km/h）在平坡上行驶的汽车，在所测定的路段上采取紧急制动，测出制动前V、制动距离S，根据制动过程中汽车动能的变化等于摩擦力作的功，并求出路面摩擦系数，可按式（2.23）计算。第五轮仪就是根据这一原理进行测量的仪器。

f = V2/254S 式中 V——制动前的车速（Km/h），由第五轮仪测出： S——制动距离（M）, 由第五轮仪测出。 2．减速度法

它是利用车辆制动过程中的惯性和仪器、测量部件的弹簧张力之间的相互关系，测读出汽车制动过程中的减速度，由此算出路面的摩擦系数。可利用下式计算：

f = V2/2gS=a/g 式中 V——制动过程中的初速度（m/s）;

S——制动后车轮滑行距离（m）；

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g——重力加速度（m/s）；

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a——制动过程中的等减速度（m/s），可按a=V/2S计算，也可用制动仪和减速仪测出。 3．拖车法

此种方法比较简单，是采用一辆牵引车，拖带一辆小车。当小车以匀速进入测试路段并完全制动时，测量两车之间的牵引力F（即路面的抗滑摩擦阻力），用下式计算其纵向摩擦系数；

f = F/G 式中 F——牵引力，由拉力传感器通过动态应变仪示波器拍摄其微应变的大小，转换为牵引力，或用拉力

计由指针读数示出（N）； G——被拖小车的重量（N）。 4.摆式仪法

它是运用动力摆擦过路表面时，由于摆锤与路面摩擦而损失的位能等于摆锤末端橡胶滑块在路面上

擦过时克服路面摩阻力所做的功，由此来计算摩擦系数。

由于在《公路施工及验收规范》中沥青路面、水泥混凝土路面的抗滑标准之一是用的摆式仪法来测

定路面的摩擦系数，所以下面重点介绍一下摆式仪法。

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三、路面摩擦系数测定——摆式仪法 1．仪器设备

摆式仪一套，见图。其他仪器：洒水壶、橡皮刷、标准尺、记录用品及维护交通的标记物品等。 2．测试操作步骤 （1）选择测试代表点

在测试路段上，沿行车方向的左轮轮迹，选择有代表性的五个测点、各测点的相互距离为5~10米。 （2）安置摆式仪

将摆式仪置于测点上，并使摆式仪的摆动方向与行车方向一致，旋转调平螺丝，使水准泡居中，并

用橡皮刷清除摆动范围内的松散颗粒及杂物。

（3）调整指针位置 ①放松固定手把（A,B），转动升降手把（C），使摆升高并能自由摆动。然后旋进把手（A和B）。 ②将摆向右运动，按下释放开关D，使卡环N进入释放开关槽，并处于水平释放位置，这时指针将

被带到刻度150处。

③按下释放开关D,摆向左运动，并带动指针H向上运动，当指针达到最高位置后开始下落时，用左

手将摆杆接住，此时指针应指零。

（4）标定滑块长度

①让摆自由悬挂，提起举升柄P，将垫块L置于定位螺丝O下面，，使滑溜块S升高。放松紧固把手

A和B，转动升降把手C，使摆缓缓下降。当滑溜块上的橡胶片T刚接触地面时，即将把手A和B旋进，使摆头固定。

②提起举升柄P，取下垫块L，使摆向右运动，放下举升柄，使摆慢慢向左运动，直至橡胶片的边缘

刚刚接触路面。在橡胶片的外边平行摆动方向设置标尺（126mm），尺的一端正对该点。在用手提起举升柄，使滑溜块向上提起，并使摆继续左运动。放下提起举升柄，再将摆慢慢向右运动，使橡胶片的边缘再一次接触路面。橡胶片两次同路面的接触点的距离为126mm（即滑动长度）。若滑动长度不等于标准时，则升高或降低仪器底座正面的调平螺丝J来校正。但需调平水准泡，使滑动长度符合要求。然后，将摆置于水平释放位置。

（5）测定

用水浇洒路面，并用橡皮刷刷刮，以便洗去泥浆。然后再洒水，并按下释放开关，使摆在路面上滑

过。当摆向回摆时，用左手接住摆杆，读指针读数，右手提起举升柄使滑溜块升高，将摆向右运动，按下开关，使摆卡环进入释放开关。重复此项测定5次（每次均匀洒水），记录5次摆值。5次数的最大与最小值不应大于3个单位（即刻度盘的一格半）。如差值大于3个单位，应检查产生的原因，并再次重复上述操作，直到符合上述规定要求为止。

3.测试数据整理

（1）测定读数摆式仪刻度盘指针到达的读数（摆值）除以100，就是该点的摩擦系数。

fi=li/100

（2）测点摩擦系数f的确定

第一测点的摩擦系数用5次测定值的算术平均值来代表，即： 5fi（3）路段抗滑性能的确定

i=1if5 5路段抗滑性能，以5个代表性测点摩擦系数平均值表示，即：

f摩i=1if5 7

四、沥青路面抗滑标准

1. 沥青路面竣工验收标准： 路段 分类 路段等级 摩擦系数f0 52~55 一般路段 构造深度TD(mm) 0.6~0.8 石料磨光值 PSV 42~45 摩擦系数f0 57~60 环境不良路段 构造深度TD(mm) 0.6~0.8 （1.0~1.2） 0.3~0.5 （1.0~1.2） 0.2~0.4 （1.0~1.2） 石料磨光值 PSV 47~50 42~45 ≥40 高速公路、一级公路 二级公路 47~50 0.4~0.6 37~40 52~55 三、四公路 ≥45 0.2~0.4 ≥35 ≥50 注：1.环境不良路段，对高速公路是指立体交叉、加减速车道；对一至四级公路是指交叉路口、急弯、陡坡或集镇附近； 2.表列数值对公路等级低的或年降雨量不大于500mm的地区可用低值，反之用高值，年降雨量不大于100mm的干旱地区可不考虑抗滑的要求。括号内的数据为易于形成薄冰的路段。

3.f0是摆式仪测定值（摆值）。

沥青路面验收十应满足表列指标。为提高抗滑能力，抗滑面层应采用石料磨光值大的硬质石料，如安山石、玄武石、砂岩、花岗岩等，采用优质沥青或掺配添加剂以改善其粘结性，或采用级配的矿料嵌入硬质石料等其他措施。

2.路面养护摩擦系数标准

路面养护要求的摩擦系数规定值见表2.8，当摩擦系数的实际值小于表列规定时，凡超过10%者，宜采用保养维修措施；当超过20%时可用封面予以改善；如该路面已达到罩面周期，也可以结合罩面的提高摩擦系数或根据需要在进行翻修、补强重铺时一并解决。水泥混凝土路面也可安此方法处理改善。

表2.8 路面养护的摩擦系数规定值表

路面类型 高级路面 次高级路面 其中：渣油表处 一般路面 0.28~0.34 0.25~0.31 — 急弯、陡坡、交叉路口、危险路段 0.35~0.40 0.32~0.37 0.28~0.34 注：1.上表是按牌标准车制动前车速为40Km/h，用第五轮仪测定，所测数据应乘以0.85的换算系数；如用BM型摆式仪测定所得数据以按下式换算： F五=摆值×0.72/100

2.如果实测时平均车速在40 Km/h左右，可取表中低值，车速在60 Km/h左右应取较高值，干旱地区可取叫低值，

湿热多雨地区将分段适当增大。

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路面回弹弯沉测试试验

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。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，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。

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

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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，℃。

11

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)

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：

12

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）。

表4 保证率系数Za的取法 层位 沥青面层 路基

（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，应按两个测点计，不能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。

高速公路、一级公路 1.5 2.0 二、三级公路 1.5 1.5 13

沥青的针入度、延度和软化点试验

一、沥青的针入度试验 1.概述

沥青的针入度是在规定的温度和时间内，在规定的荷载下，标准针垂直穿入试样的深度，单位为

0

1/10mm。非注明，试验温度为25C，荷载（包括标准针、针的连杆与附加砝码的质量）为（100±0.05）g，时间为5秒。

000

在特定试验时，可采用试验温度为0C、4C、46.1C，时间为60秒、60秒、5秒，荷载为200克、

200克、50克的条件进行。

沥青针入度试验，适用于粘稠石油沥青材料的稠度、加热损失试验后沥青的残渣性质以及中凝液

体石油沥青蒸馏后的残渣性质。

针入度是测定粘稠石油沥青稠度的一个技术指标。我国现行的粘稠石油沥青技术标准对粘稠沥青

的标号划分，是以针入度为依据的。 2.试验器具

（1）针入度仪：针入度仪的下部分为三脚架底座、脚端装有螺丝用以调整水平，座上有放置试样的小

0

圆台和垂直固定立柱。柱上附有可以上下滑动的悬臂两个：上臂装有分度为360的针入度刻度盘；下臂装有操纵机件，可以控制标准针和连杆的升降。试验时按下按钮，连杆即能自由落下。

垂直固定支柱下端，装有可以自动与调节伸长距离的悬臂，悬臂装有一面小镜，借以观察针尖与

试样表面接触情况。标准针与连杆的质量为（50±0.01）g，并另附有（50±0.05）g和（100±0.05）g的砝码各一个，供测定不同温度的针入度使用。

（2）标准针：应由硬质淬火的不锈钢制成，洛氏硬度（HRC）为54~60。

针长度约为50mm，直径为1.00~1.02mm，其一端应对称地逐渐磨细而成圆锥体。针与柄的质量

应为（2.5±0.05）g，每个针柄上有单独的标志号码。

（3）试样皿：使用符合以下尺寸的金属圆柱形平底容器。针入度小于200时，试样皿内径（55±

1）mm，内部深度（35±1）mm。针入度在200~350时，试样皿内径（70±1）mm，内部深度（45±1）mm。

0

（4）恒温水浴：容量不小于10升，能保持温度在试验温度的±0.1C范围内，水中应备有一个带

孔的支架，位于水面下不小于100mm，距浴底不少于50mm处。 （5）平底玻璃皿：透明玻璃器皿，容量不小于0.5升，深度不小于80mm，内设一个不锈钢三脚架，

能使试样皿稳定。

（6）秒表：刻度0.1秒或小于0.1秒，60秒间隔内的准确度达到±0.1秒的任何秒表均可。

00

（7）温度计：液体玻璃温度计，0~50C，分度为0.5C；定期校准。 （8）金属皿或瓷柄皿：熔化试样用。 （9）筛：筛孔0.3~0.5mm的金属筛。

（10）砂浴或可控温度的密闭式电炉。砂浴用煤气灯或电加热。 3.试验方法

（1）将事先除去水分的沥青试样在砂浴或密闭电炉上小心加热，不断搅拌以防止局部过热，加热

0

温度不得超过估计软化点100C，加热时间不得超过30分钟，用筛过滤除去杂质，加热过程中避免试样中混入空气。

（2）将试样到入预先选好的试样皿中，试样深度应大雨预计针入深度10mm。

0

（3）遮盖试样皿，以防落入灰尘，使其在（15~30C）空气中冷却1.0~2.0h，然后将试样皿放入维

0

持在规定温度（25±0.5）C的恒温水浴中，1.0~2.0h。

（4）调节针入度仪的水平，检查针连杆和导轨，以确定无水和其他外来物，无明显摩擦，用甲苯

或其他合适溶剂清洗针，用干抹布擦干，将针插入连杆中固定。按试验条件放好砝码。

（5）到恒温时间后取出试样，放入水温控制在试验温度的平底玻璃皿的三脚架上，试样表面以上

14

的水层高度应不小于10毫米，将玻璃皿放在针入度仪的平台上。

（6）慢慢放下针连杆，使针尖正好与试样表面接触，必要时用放置在合适位置的光源反射来观察。

拉下活杆，使之与针连杆的顶端相接触。调节刻度盘指针指零。

（7）用手紧压按钮，同时启动秒表，使标准针自由地穿入沥青试样，到规定时间，停止按钮，使

针停止移动。

（8）拉下活杆与针连杆的顶端相接触，此时刻度盘指针所指地读数，即为试样地针入度。

（9）同一试样重复测定至少3次，各测点之间以及测点与试样皿边缘之间地距离不应小于10mm，

每次测定前应将平底玻璃皿放入恒温水浴，每次测定换一根干净的针或取下清洗干净。

（10）测定针入度大于200的沥青试样时，至少用3根针，每次测定后将针留在样品中，直至3次

测定结束，再取出。 （11）精确度

取3次测定针入度的平均值，作为试验结果。3次针入度值相差不应大于下表： 针入度值 最大差值 0~49 2 50~149 4 150~200 6 200`350 10 若差值超过规定，重做试验。 二、沥青延度试验

1.概述

沥青的延度是规定形状的沥青试样，在规定的温度下，以一定的速度延伸至拉断时的长度，单位为cm。

0

非特别说明，试验温度为（25±0.5）C，延伸速度为（5±0.25）cm/min。

在特定的试验时，可以采用附表规定的条件进行。

延度适用于测定粘稠石油沥青和液体石油沥青的蒸馏试验残留物。

试验温度 15 0 延伸速度 5±0.25 1±0.10 2.试验仪器

（1）延度仪：由一个内衬镀锌白铁（或涂磁漆）的长方形的木箱所构成，箱内装有可以转动的丝杆，其上附有滑板，丝杆转动时使滑板自一端向另一端移动，其移动速度为（5±0.25）cm/min。滑板上有一指针，箱壁上装有标尺，指示移动距离，延度即可以由指针在标尺上移动距离读出。丝杆由电动机带动，在开动时应无明显的震动。

（2）延度试模：由两个端模和两个测模所组成，试件模具用黄铜制造。 （3）金属板：非常光洁，并附有夹紧试模的活动螺丝。

0

（4）水裕：容量至少10升，能保持实验温度变化不大0.1C的玻璃或金属器皿，试件浸入水中不得小于10cm，水浴中设置带孔搁架。，搁架距离浴底不小于5cm。

（5）瓷皿或金属皿：熔化沥青用。

000

（6）温度计：0~50C，分度0.1C和0.5C的各一支。 （7）滤筛：筛孔0.3~0.5mm的金属筛。 （8）砂浴：用煤气灯或电炉加热。 （9）甘油滑石粉隔离剂。 （10）脱脂棉 （11）平刮刀。 3.试验方法

（1）将隔离剂拌和均匀，涂磨于金属板上和铜模的内表面，将模具在金属板上组装好。

0

（2）将脱去水分的试样，在砂浴上小心加热并防止局部过热温度不得高于估计软化点100C，用筛过滤，充分搅拌，勿使气泡混入。然后将试样呈细流状，从模的一端向另一端往返注入，使试样略高于模具。

15

（3）试样在15~30C的空气中冷却30分钟，然后放入（25±0.1）C的水浴中，保持30分钟后取出，用热刀将高于模具的沥青刮去，使沥青面与模面齐平。沥青的刮去应自模的中间刮向两边，表面应刮得十

0

分光滑。将试样连同金属板再放入水浴（25±0.5）C中1~1.5小时。

（4）检查延度仪拉伸速度是否符合要求，然后移动滑板使其指针正对标尺的零点，保持水槽水温为（250

±0.1）C。

（5）将试样移入延度仪水槽中，将模具两端的孔分别套在滑板及槽端的金属柱上，水面距离试件表面应不小于25mm，然后去掉侧模。

0

（6）确认延度仪水槽中水温（25±0.5）C时，开动延度仪（不得有振动），观察沥青的延伸情况。在测定时，若发现沥青细丝浮于水面或沉入槽底时，则应在水中加入工业乙醇或食盐调整水的密度至与试样的密度相近后，在进行测定。

（7）试样拉断时指针所指标尺上的读数，即为试样的延度，厘米计算。在正常情况下，应将试样拉伸为锥尖状，在断裂时实际横断面为零。如不能得到上述结果，则报告在此条件下无测定结果。

（8）取平行测定3个结果的平均值作为测定结果。若3测定值在其平均值的5%以内，则弃去最低测定值，取两个较高的作为测定结果。

（9）精确度：试验结果的重复性和再现性，不应超过下表所列数值。 重复性 再现性 平均值的10% 平均值的20% 00

三、沥青软化点试验（环与球法） 1.概述

目前测定沥青的软化点的方法有“环与球法”和“水银法”两种，现行的是第一种。在规定尺寸的同

0

环内放置沥青试样，沥青试样上放置一规定尺寸质量的钢球，试样在水中以5C/min的加热速度加热，当试

0

样受热后，逐渐软化至钢球试样下垂达规定距离（25.4mm）时的温度，以C表示。

本方法适用于测定粘稠石油沥青、煤沥青以及软煤沥青蒸馏试验残渣等材料的软化点。 2.试验仪具

（1）环与球软化点仪：软化点仪多为双环结构形式，也有四环、六环等形式。 ①钢球：直径9.53mm，质量为（3.50±0.05）g，表面应光滑、无斑痕。 ②试样环：用黄铜制成。

③钢球定位器：用黄铜制成，能使钢球定位于试样环。 ④试验架：由两根连接杆连接上、中、下3层金属板组成。

⑤烧杯：容积800ml，直径90mm，高度不小于140mm的无嘴高型烧杯，其上口与上承板相配合。

0000

（2）温度计：0~100C，分度0.5C的一支，0~200C，分度1.0C的一支。 （3）三脚架、石棉网和加热设备等。 （4）金属板

（5）刮刀：切除多余沥青用。

（6）滤筛：筛孔0.3~0.5mm的金属筛。 （7）新煮沸过的蒸馏水或甘油。 （8）隔离剂：（甘油：滑石粉=2:1，按质量计）。 3.试验方法

（1）将黄铜环置于涂有隔离剂的金属板上。将预先脱水的试样加热熔化，不断搅拌，防止局部过热。

0

温度不得高于估计软化点100C，加热时间不得超过30min，用筛过滤。将试样注入试样环内至略高出环而

00

为止。如估计软化点在120C以上时，应将黄铜和金属板预热至80~100C。

0

（2）试样在15~30C的空气中冷却30分钟，用热刀将高于环的沥青刮去，使沥青面与环齐平。

0

（3）估计软化点不高于80C的试样，将盛有试样的试样环及板置于盛满水的保温槽内，水温保持在（5

16

±0.5）C，恒温15分钟。估计软化点高于80C的试样，将盛有试样的试样环及板置于盛满甘油的保温槽内，

0

水温保持在（32±1）C，恒温15分钟。

00

（4）烧杯内注入新煮沸并冷却至约为5C的蒸馏水（估计软化点不高于80C的试样），或注入预先加热00

至32C的甘油（估计软化点不高于80C的试样），使水面或甘油面略低于连杆上的深度标记。

（5）从水或甘油保温槽中取出盛有试样的试样环放置在环架中层板的圆孔中，并套上钢球定位器把整个环架放入烧杯中，调整水面或甘油面至深度标记，环架上任何部分不得有气泡。将温度计由上层板中心孔垂直插入，使水银球底部和试样环下面齐平。

（6）将烧杯移放至有三脚架或电炉上，然后将钢球放在试样上（须使各环的平面在全部加热时间里完

0

全处于水平状态）立即加热，使烧杯内水或甘油的温度在3min后保持上升速度为（5±0.5）C/min，在整个的测定中温度上升的速度超出此范围时，则试验重做。

（7）试样受热软化下坠至与下层底板表面接触时的温度即为试样的软化点。取平均测定两个结果的算术平均值作为测定结果。

（8）精确度：

0

同一样品由两个试验室各自提供的试验结果之差值不应超过5.5C。

软化点 <80 80~100 100~140 沥青针入度、延度、软化点试验记录表： 试样名称 试验针入度 温度000

允许差值C 0.5 2 3 试样编号 指针读数 0 试验时s 试验荷g 标准针穿入试样前 第一次 标准针穿入试样后 针入度 标准针穿入试样前 第二次 标准针穿入试样后 针入度 标准针穿入试样前 第三次 标准针穿入试样后 针入度 平均针入度 （1/10ml） 间 载 C 准确度校核： 试验温度T0(C) 0延伸速度V (cm/min) 试样一 试样二 准确度校核： 延度D(cm) 试样三 平均值 延度 开烧开始试室杯始加样内内加热编温液热液软号 度 体时体化NO 0C 种间 温类 s 度 点 0C 烧杯中液体在下列各分钟末温度上升记录(C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 试样下垂与下层地板接触时的温0度C 软化点TR-B 0C 准确度校核：

试验者 日期 复核者 日期

17

无侧限抗压强度试验

一.基本概念及原理

土的无侧限抗压强度是土在无侧向压力条件下抵抗轴向压力的极限强度。试验时，土样所受的小主应力σ3＝0，大主应力σ1即为无侧限抗压强度，用 qu 表示。

根据土的极限平衡条件σ1＝ q u ＝2Ctg(45o+υ/2)

当土体破坏时，由于水来不及排出，空隙水压力等于总应力，有效应力为零，因而内摩擦角不发生作用υ＝0。此法适用于高含水量，低密度的软粘土。破坏摩尔园相切于坐标原点。故τ=C=σ/2=qu/2 即软粘土的抗剪强度τ等于其无侧限抗压强度的一半。原状土的无侧限抗压强度与重塑状态的无侧限抗压强度之比为灵敏度St。

二.目的

本试验的目的在于测定土的无侧限抗压强度及灵敏度。根据土的灵敏度判断其结构情况。灵敏度越大，结构性越差。

三.仪器设备

1.应变控制式无侧限压力仪 2.切土器

3.重塑筒：自身可拆成两半，内径为3.5～4cm，高8～10cm 4.百分表：量程10mm，分度值0.01mm 5.天平：称量1000g，精度0.1g

6.其它：秒表，卡尺，凡士林，削土刀等 四.操作步骤 1.制备试样

a.将原状土样按天然层次的方向，放在切土盘上，用削土刀或钢丝锯紧靠侧杆由上往下细心边切边旋转园盘，直至切成与重塑筒体积相同的圆柱体时为止(若试样表面有砾石等允许用碎土填补）。然后取下试样，横放于重塑筒内（重塑筒内壁先抹一层凡士林）沿筒两端整修齐平，使试样的上，下两面彼此平行，且与侧面互相垂直。

b.从重塑筒内取出试样，用卡尺测量试样的高度和上，中，下各部位的直径，准确值至0.1mm，然后称量，准确至0.01g，取余土测其含水量。

2.安装试样：

a.将试样两端一薄层凡士林，在气候干燥时试样周围也需抹一层凡士林，防止水分蒸发。 b.将试样放在底座上，转动手轮，使试样与加压板刚好接触，将测力计读数调至零。

3.轴向加压：轴向应变速率宜为每分钟2～3％，转动手柄，使升降设备上升进行试验，轴向应变小于3％时，每隔0.5％应变测读一次；轴向应变大于等于3％时，每隔1％应变测读一次；试验在8～10min内完成。当测力计读数出现峰值时，继续进行3～5％的应变值后停止试验。当读数无峰值时，试验应进行到20％应变为止。

4.试验结束，取下试样，描述试样破坏后的变形情况。

5.若需测定灵敏度，将试验后的试样除去涂有凡士林的表面，加少量余土，包以薄橡皮布内用手反复搓捏，重塑成圆柱形放入重塑筒内，用金属垫板，将试样挤成与原状试样相等的尺寸，密度和含水量。再按前面的步骤进行试验。

五.计算及绘图 1.试样的轴向应变 ε1=△h/h0 △h=n△L-R

18

式中：ε1——轴向应变（%） △h——轴向变形（mm） n——手轮转数

△L——手轮每转一周，下压板上升高度（mm） R——百分表读数（0.01 mm） 2.试样平均直径和断面积 Do= (D1+2 D2+D3)/4 Aa=A0/(1-ε1)

式中：Do——试样平均直径（cm）

A0——试样试验前的断面积（cm2） Aa——校正各试样面积（cm2）

D1、D2、D3——试样上、中、下各部位的直径（cm） 3.轴向应力

σ=(C·R×10)/ Aa

式中：σ——轴向应力（Kpa） 10——单位换算系数 4.灵敏度 St= q u/ q’u

式中：St——灵敏度

q u——原状试样的无侧限抗压强度（Kpa） q’u——重塑试样的无侧限抗压强度（Kpa）

5.轴向应变与轴向应力的曲线关系曲线，曲线上最大轴向应力作为无侧限抗压强度，当曲线上值不明显时，取轴向应变为15％处的轴向应力为无侧限抗压强度。

6.无侧限抗压强度试验的记录，应包括工程编号，试样编号，试样密度和含水量，试样直径和高度，试样破坏时的轴向应变和轴向应力以及试样破坏时试样的描述。

六.记录格式 七.注意事项

1.试样的高度与直径的选择，对试验结果影响很大。试样直径一般采用3.5～4cm，高度为直径的2～2.5倍。

2.无侧限抗压强度试验是一种单轴强度试验，适用于测定饱和软粘土的抗压强度。对高塑性，无裂缝的饱和粘土，由于 0，因而可用于无侧限抗压强度计算其不排水抗剪强度。

3.试验时，在轴向压力作用下，试样两端由于受摩擦力的作用试样中部会膨胀呈鼓状，造成试样内应力不均。为减小不利影响，可以在试样两端抹一薄层凡士林。

工程编号： 试样编号： 试验日期： 试验前试样高度h0(mm) 试验前试样直径Do(mm) 2 手轮每转一周下压板上升高度△L（mm） 量力环率定系数C(Kpa0.01mm) 原状试样的无侧限抗压强度qu(Kpa) 重塑试样的无侧限抗压强度qu(Kpa) 灵敏度St 轴向应变 ε(%) ④ 校正面积 2Aa(mm) ⑤ 试样破坏情况 试验前的试样面积Ao(mm) 试样质量m0(g) 试样密度(g/cm) 试样状

3手轮转数(n) ① 量力环百分表读数 轴向变形 R(0.01mm) △h(mm) ② ③ 轴向荷载 轴向应力 P(Kg) σ(Kpa) ⑥ ⑦ 19

态 原 状 土 重 塑 土 ①=③-② ③*100/ho Ao/(①-④) C*② ⑥/⑤ 校核者： 计算者： 试验者：

20