公路检测教学路基路面工程现场检测技术.pptx
《公路检测教学路基路面工程现场检测技术.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《公路检测教学路基路面工程现场检测技术.pptx(160页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、四、路基路面宽度及中线偏差测定 以钢尺测定路面实际宽度,不得使用皮尺。有中线坐标的道路用全站仪测放设计中桩位置,计算中桩偏差。无中桩坐标的低等级道路,先恢复交点、转点等,利用切线支距法、偏角法等传统方法测放设计中桩位置,计算中桩偏差。第1页/共160页五、检测路段几何尺寸评定 计算一个评定路段内测定值的平均值、标准差、变异系数等质量数据特征值。计算一个评定路段内的代表值:单侧检验的指标:双侧检验的指标:当无特殊规定时,按k倍标准差法舍弃可疑数据:n=3、4、5、6时 k=1.15、1.46、1.67、1.82 n7时,k=3第2页/共160页7.2 路面厚度检测一、路面厚度代表值与单点合格值的
2、允许偏差 基层或砂石路面:挖坑法 沥青及水泥混凝土路面:钻孔法 代表值及单点允许偏差见路面结构层实测项目表二、抽检频率 水泥混凝土:2处/200m/车道 沥青混凝土、沥青碎石:1处/200m/车道 无机结合料稳定类基层:1处/200m/车道第3页/共160页三、仪具与材料 挖坑工具 钻芯取样机,钻头直径100mm或50mm 量尺、补坑材料、工具等四、挖坑法测定路面厚度 (1)挖坑 (2)将一把钢板尺平放横跨于坑的两边,用另一把钢板尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底,测量坑底至钢板尺地面的距离,精确至1mm第4页/共160页五、钻芯法 (1)钻芯 (2)用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取
3、表面至上下层界面的高度,取其平均值作为该层的厚度。六、填补试坑或钻孔七、路面结构层厚度评定 根据代表值及单个合格值的允许偏差进行评定。代表值取算术平均值的下置信界限:第5页/共160页 当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时,则按单个检查值的偏差是否超过极值来评定合格率和计算应得分数;当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时,则厚度指标评为零分。沥青面层一般按沥青铺筑层总厚度进行评定,高速公路、一级公路还应进行上面层厚度的检验与评定。第6页/共160页例题:某路段水泥混凝土路面板厚检测数据如表1所示。保证率为95,设计厚度hd=25cm,代表值允许偏差h=5mm,试对该路段的板厚
4、进行评价。第7页/共160页解:经计算:h平均=25.05cm S=0.24cm根据n=30,=95,查附录一得:代表性厚度h为算术平均值的下置信界限,即:所以hhdh=24.5cm,又由于最小实测厚度h424.6 hd1.0=24.0cm,合格率:,得100100=100分。所以该路段厚度合格。应该指出,路面结构层厚度评定中,当代表性厚度满足要求后,按当个检测值来评定合格率和计算评分。第8页/共160页7.4 压实度检测一、标准密度(最大干密度)和最佳含水量的 确定方法 1、路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法 击实法:适用于细粒土粒径不大于25mm的土 和粗粒土粒径不大于38mm的土。振
5、动台法与表面振动压实仪法:无粘性自由 排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)。第9页/共160页2、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法 无机结合料稳定类:标准击实法 粒料类:振动法 沥青稳定碎石:马歇尔试验、旋转压实仪法3、沥青混合料标准密度确定方法(1)水中重法:密实的沥青混凝土(2)表干法:吸水率不大于2%的沥青混合料(3)蜡封法:吸水率大于2%的沥青混合料(4)体积法:孔隙率较大的沥青碎石、透水性沥青混合料等第10页/共160页二、现场密度试验检测方法灌砂法环刀法核子仪法 钻芯法 第11页/共160页第12页/共160页(一)灌砂法(137页)灌砂筒选择 100mm小型灌砂筒:集料的
6、最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm。150mm的大型灌砂筒: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。第13页/共160页1、仪具与材料 灌砂筒 金属标定罐 基板 第14页/共160页天平或台称 含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。量砂:粒径0.30.6mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg盛砂的容器:塑料桶等。其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。第15页/共160页第16页/共160页2、标定筒下部圆锥体内砂的质量 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。以后每次标定及
7、试验都应该维持装砂高度与质量不变。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。第17页/共160页不晃动储砂筒的砂,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。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。重复上述测量三次,取其平均值。第18页/共160页3、测定量砂的密度 用水确定标定罐的容积V,准确至lmL。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,直到砂不再下
8、流时,将开关关闭。取下灌砂筒,称取筒内剩余砂质量m3。计算填满标定罐所需砂的质量ma ma=m1-m2-m3 重复上述测量三次,取其平均值。第19页/共160页计算量砂的密度:第20页/共160页4、试验步骤 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。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。圆锥体内及基板与地面缝隙之间砂的质量为m5-m6。第21页/共160页 取走基板,并将留在试验地点的量砂收
9、回,重新将表面清扫干净。将基板放回清扫干净的表面上,沿基板中孔凿洞。应注意勿使凿出的材料丢失,并不使水分蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混入。称取全部取出材料的总质量为mw。第22页/共160页取有代表性的样品测定其含水量。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 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。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。第23页/共160页如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,可省去上
10、述和的操作。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。直到灌砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量余砂的质量m4,准确至1g。第24页/共160页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杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后再用。第25页/共160页5、结果计算 计算填满试坑所用的砂的质量mb:灌砂时,试坑上放有基板时:灌砂时,试坑上不放基板时:基板与地面基板与地面缝隙之间的缝隙之间的量砂质量量砂质量+锥锥体内的砂质体内的砂质量量第26页/共160页 试坑材料的湿密
11、度w:试坑材料的干密度d:第27页/共160页测试点的施工压实度第28页/共160页6、试验中应注意的问题 量砂要规则。每换一次量砂,都必须测定松方密度。地表面处理要平整。在挖坑时试坑周壁应笔直。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。第29页/共160页(二)核子仪法 利用放射性元素(射线和中子射线)测定路基土或路面结构层材料的密度和含水量。1)仪具与材料(1)核子密度湿度仪:密度测定范围1.12-2.73g/3,测定误差不大于0.03 g/3。含水率测定范围是0-0.64g/3,测定误差不大于0.015g/3。第30页/共160页(1)射线源:同位素放射源铯13
12、7,钴-60用来测量密度。(2)中子源:镅241铍,用来测量水分。(3)探测器:射线探测器或中子探测器(4)读数显示设备:液晶显示器。(5)标准计数块:密度和含氢量都不变的材料。(6)安全防护设备(7)刮平板第31页/共160页2.细砂:0.150.3。3.天平或台秤。4.其它:毛刷等。2、准备工作(1)标准计数 每天测试前或对测定结果有怀疑时,测定仪器标准计数值,测定时应距其它放射源10m以上的距离,测点应平整。预热仪器 将仪器置于标准计数块上,进行标准计数。第32页/共160页 (2)对比试验 在使用核子仪前应采用灌砂法对其测定结果进行标定,求出二者测定结果之间的相关方程。用核子仪测定密度
13、,读数。在同一位置用钻机钻孔法或罐砂法取样,量测厚度,按规定方法测定材料的密度。同一种路面厚度及材料类型,在使用前至少测定15处,求两种测定方法的相关关系,相关系数应不小于0.95。第33页/共160页3、测定步骤 散射法:沥青路面 直接透射法:路基及基层材料(1)散射法测定时,核子仪平稳地置于测试位置上,测点位置应随机选择,测定温度与试验段测定时一致,一组不少于13点。(2)直接透射法测定时,将放射源插入已打好的孔内。(3)打开仪器,工作人员退出仪器2m以外,按照选定的测定时间进行测量。第34页/共160页第35页/共160页四、路基、路面压实度评定 路基、路面压实度以1-3km长的路段为检
14、验评定元,按规定的频率进行抽检。(不同结构检测频率不同)检验评定段的压实度代表值K,按下式计算tt分布表中随测点数和保证率而变的系数;第36页/共160页采用的保证率:高速公路、一级公路:基层、底基层为99 路基、路面面层为95;其他公路:基层、底基层为95 路基、路面面层为90;K0压实度的规定标准值,与公路等级及层位有关;第37页/共160页分数评定:路基、基层和底基层:KK0,且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当KK0,且单点压实度全部大于等于规定极值(基层、底基层压实度极值为规定值减4个百分点,路基为规定值减5个百分点)时,对于测定值低于规
15、定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。KK0或某一单点压实度Ki小于规定极值时,该评定路段压实度为不合格,评为零分。第38页/共160页 路堤施工段落短时,分层压实度控制要求点点符合要求,且实际样本数不少于6个。沥青面层:当KK0且全部测点大于等于规定值减1个百分点时,评定路段的压实度可得规定的满分;当KK0时,对于测定值低于规定值减1个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。KK0=95,压实度最小值为93.5%95-2%=97%,所以:合格率为:得100100=100分,所以该路段压实质量合格。第41页/共160页 7.5 弯沉测试方法一、概述 国内外普遍采
16、用回弹弯沉值来表示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。1弯沉值的几个概念 弯沉:指在规定的标准轴载作用下,路基或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。第42页/共160页 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。竣工弯沉:当路面厚度计算以设计弯沉为控制指标时,验收弯沉应小于等于设计弯沉;当厚度计算以层底拉应力为控制指标时,应根据拉应力计算得到的结构厚度,重新计算路面弯沉值,该弯沉值即为竣工弯沉。第43页/共160页 回弹弯沉值:是指标准轴载双轮
17、组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。第44页/共160页 2弯沉值的测试方法 贝克曼梁法自动弯沉仪法落锤式弯沉仪法;贝克曼梁贝克曼梁落锤式弯沉仪落锤式弯沉仪第45页/共160页自动弯沉仪自动弯沉仪第46页/共160页第47页/共160页二、贝克曼梁法1试验目的 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。现场测试短片 2 仪具与材料(1)测试车 BZZ-100标准车,双轴、后轴标准轴荷载100KN 轮胎充气压力0.70MPa 单轮传压面当量圆直径21.30cm 轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头第48页/共160页(2)路面弯沉仪 由贝克曼梁、百分表及表架组成;贝克曼
18、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。弯沉值采用百分表量得,也可用自动记录装置进行测量。贝克曼梁贝克曼梁第49页/共160页(3)接触式路面温度计(4)其他:皮尺、口哨、白油漆或粉笔等。3试验方法与步骤(1)试验前准备工作 检查汽车后轴轴重 测定轮胎接地面积 检查百分表灵敏情况 测定气温及地表温度等。第50页/共160页(2)测试步骤 测点布置。测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔画上标记。将试验车后轮轮隙对准测点后约3-5cm处的位置。将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,弯沉仪测头于测点上(轮隙中心前方35cm处),并安装百分表于弯沉仪的测
19、定杆上,百分表调零。弯沉仪可以是单侧测定,也可以双侧同时测定。第51页/共160页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dl。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d2。汽车前进的速度宜为5kmh左右。第52页/共160页贝克曼梁弯沉仪测定路面弯沉贝克曼梁弯沉仪测定路面弯沉第53页/共160页标准车后轮轮隙标准车后轮轮隙第54页/共160页弯沉测试弯沉测试第55页/共160页4结果计算整理 每个测点的回弹弯沉值:Li=(dld2)2 沥青面层厚
20、度大于5cm且路面温度超过(202)范围时,回弹弯沉值应进行温度修正。另外,还应考虑季节影响系数和湿度影响系数。第56页/共160页温度修正方法(1)查图法 测定层沥青的平均温度按下式计算;T=(T25+Tm+Te)/3T25:根据T0查图得出的路表下25mm处的温度,Tm:根据T0查图得出的沥青层中间深度的温度,Te:根据T0查图得出沥青层底面处的温度,T0: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。第57页/共160页第58页/共160页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6-7及图6-8求取第
21、59页/共160页第60页/共160页 沥青路面弯沉按下式计算:L20=LTK K:温度修正系数;第61页/共160页 三、自动弯沉仪 1主要设备 自动弯沉仪测定车:洛克鲁瓦型,由测试汽车、测量机构、数据采集处理系统三部分组成。2工作原理 第62页/共160页 自动弯沉仪的基本工作原理与贝克曼梁测弯沉的原理是相同的,都是采用简单的杠杆原理,当测点受荷载时地面下沉,通过杠杆支点10:1的关系,位移传感器可以读出测点处相应的下沉量。自动弯沉仪就是贝克曼梁的自动化形式,它利用装载车本身后轴的荷载,把类似贝克曼梁的测量架安装在汽车底盘下方,配上弯道测量同步控制系统,测量机构移步系统和数据采集系统,构成
22、自动弯沉仪。第63页/共160页 自动弯沉仪在测定弯沉时,测量架置于路面上,汽车以一恒定速度前进,测量机构在完成前一点的弯沉测量后,汽车前方的移步卷场机就把测量架以二倍的汽车行驶速度拖到下一个测量点,测量架停下来,测量臂的测头由于导向机构的作用,刚好正对着汽车左右后轮的轮隙,汽车继续往前走,测量机构的测头随着汽车荷载的逼近,随地面的弯曲沉降而向下移动,弯沉越来越大,数据采集处理系统不断地记录着测头的这个位移变化,直至测臂的测头越过后轮中轴线约 第64页/共160页 15cm采集到最大弯沉峰值时停止数据采集,移步卷场机再次拖动测量架前进至下一个测点,这样周而复始,一步接着一步,测量连续不断地进行
23、。第65页/共160页 四、落锤式弯沉仪 落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,简称FWD)模拟行车作用的冲击荷载下的弯沉量测,计算机自动采集数据,速度快,精度高。采用落锤式弯沉仪(FWD)测定路面的动态弯沉,并用来反算路面的回弹模量 第66页/共160页1主要设备 落锤式弯沉仪分为拖车式和内置式。荷载发生装置:包括落锤(200kg)和直径300mm的四分式扇形承载板。弯沉检测装置:由57个高精度传感器组成。运算及控制装置。牵引装置:牵引FWD并安装运算及控制装置等的车辆。第67页/共160页第68页/共160页 2工作原理 将测定车开到测定地点,通过计算机控
24、制下的液压系统,启动落锤装置,使一定质量的落锤从一定高度自由落下。冲击力作用于承载板上并传递到路面,导致路面产生弯沉,分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号输入计算机,得到路面测点弯沉及弯沉盆。第69页/共160页落锤式弯沉仪工作原理落锤式弯沉仪工作原理第70页/共160页(五)弯沉值评定(1)每一双车道评定路段,检查80-100个点,多车道公路按车道数与双车道之比,相应增加测点;(2)弯沉代表值,按下式计算 保证率系数保证率系数第71页/共160页(2)当路基和柔性基层、底基层的弯沉代表值不符合要求时,可将超出(2-3)s的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值大于 (2-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 公路 检测 教学 路基 路面 工程 现场 技术
限制150内