道路检测技术

道路检测技术1绪论2试验检测数据分析与处理3集料试验检测技术4基层、底基层材料试验检测方法5水泥混凝土路面与沥青路面试验检测6路基路面现场试验检测方法1概论公路工程质量的好坏直接影响到公路的使用性能。公路工程试验检测工作是公路工程质量管理的的主要内容之一，是工程质量科学管理的重要手段。因此，建立完善的工作制度和试验检测工作细则、合理配置试验检测人员以及了解公路工程质量检验评定方法，是公路工程试验检测的重要保障。本章着重介绍试验检测的目的和意义、试验检测规程和细则、公路工程试验检测技术现状和发展趋势以及公路工程质量检验评定方法。§1.1试验检测的目的和意义1）提高工程质量；2）加快工程进度；3）降低工程造价；4）推动公路工程施工技术进步。§1.2试验检测规程和细则（1）试验检测标准和规程1）检测方法分类：按试验检测的目的分类，则试验检测方法可分为：①作为学术研究手段进行的试验检测；②作为设计依据参数进行的试验检测；③作为工程质量控制检查或质量保证进行的试验检测；④作为竣工验收评定进行的试验检测；⑤作为积累技术资料进行的养护管理或后评估试验检测；⑥作为工程质量事故调查分析进行的试验检测2）试验检测规程名称①公路土工试验规程（JTJ051-93）②公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)③公路工程水泥混凝土试验规程(JTGE30-2005)④公路工程岩石试验规程(JTGE41-2005)⑤公路工程金属材料试验规程(JTJ055-83)⑥公路工程水质分析操作规程(JTJ056-84)⑦公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ057-94)⑧公路工程集料试验规程(JTGE42-2005)⑨公路路基路面现场试验规程(JTGE60-2008)⑩公路土工合成材料试验规程(JTJ/T060-98)公路工程技术标准(JTGB01-2003)公路工程质量检验评定标准(JTGF80-2004)（2）试验检测工作细则每项试验检测方法应根据有关国家或部颁现行最新技术标准、操作规程和有关行业工作规范制定详细的实施细则。1）实施细则的内容①技术标准、规定要求、检测方法、操作规程等。②抽样方法及样本大小。③检测项目、被测参数大小及允许变化范围。④检测仪器设备的名称、型号、量程、准确度、分辨率。⑤检测人员组成和检测系统框图。⑥对检测仪器的检查标定项目和结果。⑦对检测仪器和样品或试件的基本要求。⑧对环境条件等的要求，以及从保证计量检测结果可靠角度出发所允许的变化范围的规定。⑨在检测过程中发生异常现象及意外事故的处理办法。⑩检测结果计算整理分析方法。（3）试验检测原始记录原始记录应印成一定格式的记录表，其格式根据检测的要求不同可以有所不同。原始记录表主要应包括：产品名称、型号、规格；产品编号、生产单位；抽样地点；检测项目、检测编号、检测地点；温度、湿度；主要检测仪器名称、型号、编号；检测原始记录数据、数据处理结果；检测人、复核人；试验日期等。原始记录是试验检测结果的如实记载，不允许随意更改，不许删减。如果确需更改，作废数据应划两条水平线，将正确数据填在上方，盖更改人印章。工程试验检测原始记录一般不得用铅笔填写，内容应填写完整，应有试验检测人员和计算校核人员的签名。原始记录应集中保管，保管期一般不得少于两年。原始保存方式也可用计算机软盘。§1.3试验检测技术现状和发展趋势（1）国内外公路工程试验检测技术现状目前，在公路较发达发达的国家和地区，如美国、欧洲和日本，公路工程检测技术发展很快，达到了较高的水平。在路基路面压实度、承载力、平整度、弯沉以及路面病害综合检测等方面均研制了相应的自动化检测设备，有的检测设备还具有较为完善的数据自动处理功能。相比之下，我国道路检测技术起步较晚，虽然近年来发展较快，但总体水平还比较落后。（2）公路工程试验检测技术的发展趋势1）公路工程试验检测技术发展总体趋势①由人工检测向自动化检测技术发展②由破损类检测向无破损类检测技术发展③由一般技术向高新技术发展2）公路检测设备和市场发展趋势高精度、实时化、标准化、智能化、多功能§1.4公路工程质量检验评定方法（1）概述为了加强公路工程质量管理，统一公路工程质量检验标准和评定标准，保证工程质量，交通部制定了《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80—2004)。该标准适用于公路工程施工单位、工程监理单位、建设单位、质量检测机构和质量监督部门对公路工程质量的管理、监控和检验评定。根据设计任务、施工管理和质量检验评定的需要，应在施工准备阶段将建设项目划分为单位工程、分部工程和分项工程。施工单位、工程监理单位和建设单位应按相同的工程项目划分进行工程质量的监控和管理。1)单位工程：在建设项目中，根据签订的合同，具有独立施工条件的工程可化为单位工程。例如：路基工程、路面工程、交通工程；特大桥、大桥、中桥。2)分部工程：在单位工程中，按照结构部位、路段长度以及施工特点或者施工任务划分为若干个分部工程。每个合同段的路基土石方、排水、小桥、涵洞、支挡、路面面层、标志、防护栏等作为一个分部工程；桥梁下部、上部各作为一个分部工程；隧道衬砌、总体各作为一个分部工程。3)分项工程：在分部工程中，按照不同的施工方法、材料、工序及路段长度等划分为若干个分项工程。（2）工程质量评分工程质量检验评分以分项工程为单元，采用100分制进行。在分项工程评分的基础上，逐级计算各相应分部工程、单位工程、合同段和建设项目评分值。1）分项工程质量评分方法分项工程质量检验内容包括基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料四个部分。分项工程的评分值满分为100分，按实测项目采用加权平均法计算。存在外观缺陷或资料不全时，须予减分。2）分部工程和单位工程质量评分分项工程和分部工程区分为一般工程和主要（主体）工程，分别给以1和2的权值。进行分部工程和单位工程评分时，采用加权平均值计算法确定相应的评分值。3）合同段和建设项目工程质量评分合同段和建设项目工程质量评分值按《公路工程竣（交）工验收办法》计算。4）质量保证资料施工单位应有完整的施工原始记录、试验数据、分项工程自查数据等质量保证资料，并进行整理分析，负责提交齐全、真实和系统的施工资料和图表。工程监理单位负责提交齐全、真实和系统的监理资料。质量保证资料应包括以下六个方面：①所用原材料、半成品和成品质量检验结果。②材料配比、拌和、加工控制检验和试验数据。③地基处理、隐蔽工程施工记录和大桥、隧道施工监控资料。④各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表。⑤施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析。⑥施工过程中如发生质量事故，经处理补救后，达到设计要求的认可证明文件等。（3）工程质量等级评定工程质量评定等级分为合格与不合格，应按分项、分部、单位工程、合同段和建设项目逐级评定。1）分项工程质量等级评定分项工程评分值不小于75分者为合格，小于75分者为不合格；机电工程、属于工厂加工制造的桥梁金属构件不小于90分者为合格，小于90分者为不合格。评定为不合格的分项工程，经加固、补强或返工、调测，满足设计要求后，‘可以重新评定其质量等级，但计算分部工程评分值时按其复评分值的90%计算。2）分部工程质量等级评定所属各分项工程全部合格，则该分部工程评分合格；所属任一分项工程不合格，则该分部工程不合格。3）单位工程质量等级评定所属各分部工程全部合格，则该单位工程评为合格；所属任一分部工程不合格，则该单位工程为不合格。4）合同段和建设项目质量等级评定合同段和建设项目所含单位工程全部合格，其工程质量等级为合格；所属任一单位工程不合格，则合同段和建设项目为不合格。2试验检测数据分析与处理工程质量的评价是以各种试验检测数据为依据的，试验检测采集得到的大量原始数据必须经过分析处理，如有些数据要经过无量纲化处理之后才具备可比性，况且数据中还存在各种误差，甚至还有一些要剔除的错误数据。所以，原始数据一定要被分析处理，才能取得可靠的试验检测成果。本章主要介绍抽样检验、数据的统计特征与概率分布、可疑数据的剔除、数据的表达方法与数据分析及误差分析等内容。§2.1抽样检验检验是指通过测量、试验等质量检测方法，将工程产品与其质量要求相比较并作出质量评判的过程。工程质量检验是工程质量控制的一个重要环节，是保证工程质量的必要手段。检验可分为全数检验和抽样检验两大类。全数检验是对一批产品中的每一个产品进行检验，从而判断该批产品质量状况；抽样检验是从一批产品中抽出少量的单个产品进行检验，从而判断该批产品质量状况。全数检验较抽样检验可靠性好，但检验工作量大，往往难以实现；抽样检验方法以数理统计学为理论依据，具有很强的科学性和经济性，在许多情况下，只能采用抽样检验方法。公路工程不同于一般产品，它是一个连续的整体，且采用的质量检测手段又多属于破坏性的。所以，就公路工程质量检验而言，不可能采用全数检验，而只能采用抽样检验，即从待检工程中抽取样本，根据样本的质量检查结果，推断整个待检工程的质量状况。（1）抽样检验的类型抽样是从总体中抽取样本的过程，并通过样本了解总体。总的来说，抽样检验可分为非随机抽样和随机抽样两大类。1）非随机抽样进行人为地、有意识地挑选取样即为非随机抽样。非随机取样中，人的主观因素占主导作用，由此所得到质量数据，往往会对总体作出错误的判断。因此，采用非随机抽样方法所得的检验结论，其可信度较低。2）随机抽样随机抽样排除了人的主观因素，使待检总体中每一个产品具有同等被抽取到的机会。只有随机抽样的样本才能客观地反映总体的质量状况。这类方法所得到的数据代表性强，质量检验的可靠性得到了基本保证。因此，随机抽样是以数理统计的原理，根据样本取得的质量数据来推测、判断总体的一种科学抽样检验方法，因而被广泛应用。（2）随机抽样的方法随机抽样的方法有多种，适合于公路工程质量检验的随机抽样方式一般有以下3种。1）单纯随机抽样在总体中，直接抽取样本的方法即为单纯随机抽样。在进行单纯随机抽样时，应对总体中各个个体进行编码。随机抽样并不意味着随便地、任意地取样，而是应采取一定的方式获取随机数，以确保抽样的随机性。而随机数可以利用随机数表获得，也可以利用抽签等方法获得。2）系统抽样有系统地将总体分成若干部分，然后从每一个部分抽取一个或若干个个体，组成样本，这一方法称之为系统抽样。在工程质量控制中，系统抽样的实现主要有3种方式。①将比较大的工程分为若干部分，现根据样本容量的大小，在每部分按比例进行单纯随机抽样，将各部分抽取的样品组合成一个样本。②间隔定时法。每隔一定的时间，从工作面抽取一个或若干个样品，该方法适合于工序质量控制。③间隔定量法。每隔一定数量的产品，抽取一个或若干个样品，该方法主要适合于工序质量控制。3）分层抽样一项工程或工序往往是由若干不同的班组施工的。分层抽样法就是依据此类情况，将工程或工序分为若干层。分层时，应尽量使层内均匀，而层间不均匀。分层抽样法便于了解每层的质量状况，分析每层产生质量问题的原因。（3）路基路面现场随机取样方法为了公正、合理地反映工程质量状况，取样的位置不应带有任何倾向性，应根据随机数表来确定现场取样的具体位置。详见《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)。应用随机数表确定现场取样位置时，应事先准备好编号从1～28共28块硬纸片，每块大小2.5cm×2.5cm，并将其装入布袋中。分测定区间或测定断面和测点位置两种情况。1）测定区间或断面确定方法①路段确定，根据路基路面施工或验收、质量评定方法等有关规范决定需检测的路段。可以是一个作业段、一天完成的路段或路线全程，在路基路面工程检查验收时，通常以1km为一个检测路段，此时，检测路段的确定也应按本办法的步骤进行。②将确定的测试路段划分为一定长度的区间或按桩号间距（一