第4章路基路面工程现场测试技术

第四章路基路面工程现场检测技术§4.1路基路面几何尺寸检测一、准备工作恢复桩号随机选择测点位置确定路基、路面边界、实际中桩位置等二、纵断面高程测定以水准仪测定纵断面实际高程并计算与设计高程之差。三、路面横坡测定以水准仪测定路面横坡并计算与设计横坡之差。第四章路基路面工程现场检测技术四、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。由中线坐标的道路已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。第四章路基路面工程现场检测技术五、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：ntSxxntSxx//2/11第四章路基路面工程现场检测技术当无特殊规定时，按k倍标准差法舍弃可以数据：n=3、4、5、6时k=1.15、1.46、1.67、1.82n＞7时，k=3第四章路基路面工程现场检测技术§4.2路面厚度检测一、路面厚度代表值与单点合格值的允许偏差基层或砂石路面：挖坑法沥青及水泥混凝土路面：钻孔法代表值机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/车道第四章路基路面工程现场检测技术三、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第四章路基路面工程现场检测技术五、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：ntSxxL/第四章路基路面工程现场检测技术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。第四章路基路面工程现场检测技术§4.4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）。第四章路基路面工程现场检测技术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四章路基路面工程现场检测技术二、现场密度的测试方法1、核子仪法利用放射性元素（γ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±0.03g/㎝3。含水率测定范围是0～0.64g/㎝3，测定误差不大于±0.015g/㎝3。第四章路基路面工程现场检测技术（1）γ射线源：同位素放射源铯—137，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：γ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）刮平板第四章路基路面工程现场检测技术2.细砂：0.15～0.3㎜。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。①预热仪器②将仪器置于标准计数块上，进行标准计数。第四章路基路面工程现场检测技术（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。①用核子仪测定密度，读数。②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。③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。第四章路基路面工程现场检测技术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。第四章路基路面工程现场检测技术四、路基、路面压实度评定﹟路基、路面压实度以1-3km长的路段为检验评定单元，按规定的频率进行抽检。﹟检验评定段的压实度代表值K，按下式计算tα—t分布表中随测点数和保证率而变的系数；0/knstkka第四章路基路面工程现场检测技术采用的保证率：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％；第四章路基路面工程现场检测技术分数评定：﹟路基、基层和底基层：①K≥K0，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；②当K≥K0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，对于测定值低于规定值减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。③KK0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。第四章路基路面工程现场检测技术路堤施工段落短时，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：①当K≥K0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；②当K≥K0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。③KK0时，评定路段的压实度为不合格，评为零分。第四章路基路面工程现场检测技术§4.5回弹弯沉检测一、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。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。第四章路基路面工程现场检测技术竣工验收弯沉值：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为值为控制指标时，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。第四章路基路面工程现场检测技术二、弯沉值的测试方法①贝克曼梁法②自动弯沉仪法③落锤式弯沉仪法；第四章路基路面工程现场检测技术第四章路基路面工程现场检测技术二、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。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。第四章路基路面工程现场检测技术（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。﹟弯沉值采用百分表量得，也可用自动记录装置进行测量。第四章路基路面工程现场检测技术（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。第四章路基路面工程现场检测技术（2）测试步骤①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。②将试验车后轮轮隙对准测点后约3－5cm处的位置。③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3－5cm处)，并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零。﹟弯沉仪可以是单侧测定，也可以双侧同时测定。第四章路基路面工程现场检测技术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5km／h左右。第四章路基路面工程现场检测技术4．结果计算整理每个测点的回弹弯沉值：Li=（dl－d2）×2﹟沥青面层厚度大于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。温度修正方法：第四章路基路面工程现场检测技术（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。第四章路基路面工程现场检测技术第四章路基路面工程现场检测技术＃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求取第四章路基路面工程现场检测技术第四章路基路面工程现场检测技术沥青路面弯沉按下式计算：L20=LT×KK:温度修正系数；第四章路基路面工程现场检测技术（二）自动弯沉仪测定路面的弯沉1．目的和适用范围自动弯沉仪是利用贝克曼梁测定原理快速连续测定的设备，并在标准条件下每隔一定距离连续测试路面的总弯沉并计算总弯沉的平均值，以此作为新建路面竣工验收和尚无坑洞等严重破坏的旧路向强度的评价指标。自动弯沉仪测试时的速度必须保持稳定，应控制在3.0～3.5km／h范围内。第四章路基路面工程现场检测技术2.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。3．工作原理第四章路基路面工程现场检测技术四、落锤式弯沉仪落锤式弯沉仪(FallingWeightDeflectometer，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四章路基路面工程现场检测技术1．主要设备落锤式弯沉仪分为拖车式和内置式。(1)荷载发生装置：包括落锤和直径300mm的四分式扇形承载板。(2)弯沉检测装置：由5－7个高精度传感器组成。(3)运算及控制装置。(4)牵引装置：牵引FWD并安装运算及控制装置等的车辆。第四章路基路面工程现场检测技术第四章路基路面工程现场检测技术2．工作原理将测定车开到测定地点，通过计算机控制下的液压系统，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。第四章路基路面工程现场检测技术第四章路基路面工程现场检测技术3.检测步骤(1)检测仪器性能，牵引速度不宜超过50km／h。(2)承载板中心对准测点，自动落下，放下弯沉装置的各个传感器。(3)启动落锤装置，落锤瞬间自由落下，冲击力作用于承载板上，各个传感器检测结构层表面变形，得到路面弯沉峰值，同时得到弯沉盆。每一测点重复测定不少于3次，除去第一个测定值，取以后几次测定值的平均值作为计算依据。第四章路基路面工程现场检测技