路基路面几何尺寸及路面厚度测定

三峡大学《道桥工程检测》课程三峡大学道桥工程系道桥工程检测主讲人：刘杰三峡大学土木与建筑学院2015年春季学期三峡大学《道桥工程检测》课程一、教材邢世建编，《道路与桥梁工程试验检测技术》，重庆大学出版社。二、成绩评定平时成绩（占30%，考勤+作业）+期末考试（占70%）。三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程课程内容目录第一讲路基路面几何尺寸及路面厚度测定（2学时）第二讲路基路面压实度检测（2学时）第三讲路基路面平整度检测（2学时）第四讲路面抗滑性能检测（2学时）第五讲预应力锚具、夹具和连接器的检测（4学时）第六讲桥梁动、静载试验（4学时）三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程教学内容：1.路基路面现场测试随机选点方法2.路基路面几何尺寸检测方法3.路面厚度检测方法教学要求：应知：路基路面几何尺寸检查内容、方法应会：随机选点方法、路面厚度评定方法第一讲路基路面几何尺寸及路面厚度测定三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程对公路路基路面各个层次进行各种测定时，为采取代表性试验数据，往往用随机取样选点的方法确定测点区间、测定断面、测定位置。随机取样选点是按照数理统计原理，在路基路面现场测定时决定测定区间、测定断面、测点位置的方法。随机取样选点法需要的材料有：钢尺、皮尺、硬纸片(共28块，编号1～28，装在一个布袋内)、毛刷、粉笔等。第一节路基路面现场测试随机选点方法三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程一、测定断面或测定区间的确定方法在路基、路面工程检查验收时，通常取lkm为一个测定区间。测定断面的确定步骤(测定区间的确定与此相同)。1.总断面数TT=测定区间(l000m)/桩号间距(一般为20m)=50(个)2.测定断面数nn=测定区间(l000m)/检测频度（多少米检测一个断面）3.栏号从布袋中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号4.测定断面的编号(=T×表B列值)5.测定断面的桩号(=测区起始桩号＋断面编号×20)三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程三峡大学道桥工程系栏号1栏号2……栏号27栏号28ABCABCABCABC150.0330.578050.0480.879210.1010.300170.0740.156230.1290.916180.1020.191300.1580.434060.1050.257240.1770.397280.1790.447…………………………一般取样的随机数三峡大学《道桥工程检测》课程二、测点位置确定方法1.栏号从布袋中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号2.测定点数nn=测定区间(l000m)/检测频度（多少米检测一个测点）4.测点纵向位置纵向桩号=测区起始桩号＋表B列值×测区长度(1000m)5.测点横向位置距离路中心线的距离=C列值×检测路面(路基)的宽度－宽度/2。如差值是正值，表示在中心右侧；如差值是负值，表示在中心线的左侧。三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程一、检测项目与要求在路基路面施工过程中、交工验收期间及旧路调查中，都需要检测路基路面各部分的几何尺寸，以保证其符合规定的要求。几何尺寸检测所用的仪器与材料有：钢尺、经纬仪、全站仪、精密水准仪、塔尺、粉笔等。几种结构层的几何尺寸检测项目的要求见表1.1.4。第二节路基路面几何尺寸检测三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程几何尺寸检测要求表1.1.4结构名称检查项目规定值或容许偏差检查频率高速、一级公路其他公路土方路基纵断高程(㎜)中线偏位(㎜)宽度(㎜)横坡(％)边坡+10，－1550不小于设置值±0．5不陡于设置值+10，－20100不小于设置值±0．5不陡于设置值每200m测4点每200m测4点,弯道加HY.YH两点每200m测4处每200m测4个断面每200m测4处水泥土基层纵断高程(㎜)宽度(㎜)横坡(％)+5，－15不小于设计值±0．5每200m测4点每200m测4处每200m测4个断面沥青混凝土面层纵断高程(㎜)中线偏位㎜)宽度(㎜)横坡(％)±1020±20±0．3±1520±30±0．5每200m测4点每200m测4点每200m测4处每200m测4个断面三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程二、准备工作1.恢复桩号2.确定测定断面位置：通常将路面宽度、横坡、高程及中线偏位选在同一断面位置，且宜在整数桩号上。3.确定路基路面设计宽度的边界位置4.确定设计高程的纵断面位置5.确定路面的实际中线位置6.确定横坡检验的基准点：路拱上曲线与直线部分的交界位置及路面与路肩(或硬路肩)的交界位置；当有路缘石或中央分隔带时，两侧路缘石边缘为基准点。三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程三、纵断面高程测定1.用水准仪和塔尺测定中线上各测点的高程，以m计，准确至0.001m。2.各测点的实测高程hi与设计高程h0i差为：0iihhh三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程四、路面横坡测定对于无中央分隔带的公路路面横坡是指路拱两侧直线部分的坡度；对于有中央分隔带的公路路面横坡是指路面与中央分隔带交界处及路面边缘与路肩交界处两点的高程差与水平距离的比值，以％表示。其测定方法如下：(1)高程测量：对无中央分隔带的路面，测定路拱曲线与直线部分的交界位置d1处，以及路面与路肩交界位置d2处的高程；对有中央分隔带的路面，测量路面与中央分隔带分界的路缘带边缘d1处，以及路面与路肩交界(或外侧路缘石边缘)的标记d2处的高程。记录高程读数，以m计，准确至0.00lm。d1和d2测点必须在同一横断面上。三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程(2)用钢尺测量两测点的水平距Bi，以m计。对于高速公路及一级公路，准确至0.005m；对于其他等级公路，准确至0.01m。(3)各测定断面的横坡度ii按式（1.2）计算，准确至一位小数。按式(1.3)计算实测横坡ii与设计横坡ioi之差∆ii。（1.2）（1.3）式中：hd1、hd2——各测定断面两测点d1和d2的高程读数。12100%ddiihhiB0iiiiii三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程五、路基路面宽度及中线偏差测定路基宽度是指行车道与路肩宽度之和，以m计；路面宽度包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和紧急停车带的宽度，以m计。用钢尺沿中心线垂直方向水平量取路基路面各部分的宽度，以m计。对于高速公路及一级公路，准确至0.005m；对于其他公路，准确至0.01m。各测定断面的实测宽度Bi与设计宽度Boi之差∆Bi为：实际路基、路面中心线与设计中心线的距离为中心偏差∆cL表示，以cm计，测量方法同宽度测量。0iiiBBB三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程六、数据的统计特征工程质量数据的统计特征量分为两类：一类是表示统计数据的规律性，主要有算术平均值、中位数、加权平均值等；一类表示统计数据的差异性，即工程质量的波动性，主要有极差、标准差、变异系数等。三峡大学道桥工程系1.算术平均值算术平均值是表示一组数据集中位置最有用的统计特征量，经常用样本的算术平均值来代表总体的平均水平。如果n个样本数据为x1、x2、…、xn，那么，样本的算术平均值为：12111...nniixxxxxnn三峡大学《道桥工程检测》课程2.中位数在一组数据x1、x2、…、xn中，按其大小次序排序以排在正中间的一个数表示总体的平均水平，称之为中位数或中值。n为奇数时，正中间的数只有一个；n为偶数时，正中间的数有两个，取这两个数的平均值作为中位数。即：121221()(2nnnxnxxxn（为奇数）为偶数）三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程3.极差在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，即：极差没有充分利用数据的信息，但计算十分简单，仅适用于样本容量较小（n10）的情况。maxminRxx三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程4.标准偏差标准偏差有时也称标准离差、标准差或均方差，它是衡量样本数据波动性（离散程度）的指标。在质量检验中，总体的标准偏差（σ）一般不易求得。样本的标准差S按下式计算：122()222())()....111innxxxxxxxxisnn（三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程5.变异系数标准偏差是反映样本数据的绝对波动状况。当测量较大的量值时，绝对波动一般较大；测量较小的量值时，绝对波动一般较小，因此，用相对波动的大小，即变异系数更能反映样本数据的波动性。变异系数用CV表示是标准差S与算术平均值的比值，即：100%VSCx三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程例沥青混凝土面层摩擦系数检测，若甲路段算术平均值为55.2，标准偏差为4.13；乙路段算术平均值为60.8，标准偏差为4.27。则两路段的变异系数为：4.137.48%55.2vc甲路段：4.277.02%60.8vc乙路段：三峡大学道桥工程系从标准偏差看，S甲S乙。但从变异系数分析，Cv甲Cv乙，说明甲路段的摩擦系数相对波动比乙路段的大，面层抗滑稳定性较差。三峡大学《道桥工程检测》课程七、数据的分布特征质量数据具有一定的规律性，这种规律性一般用概率分布来描述。概率分布的曲线形式很多，在公路工程质量控制和评价中，常用到正态分布和t分布。1、正态分布正态分布是应用最多、最广泛的一种概率分布。随机变量x服从正态分布可表示为：x～N(μ,σ)，正态分布的概率密度函数为：式中：---正态分布的平均值；---正态分布的标准偏差。221()22xfxxe－≤≤+三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程当μ＝0,σ＝1时的正态分布，称为标准正态分布，记为x～N(0,1),此时概率密度函数表达式变为：正态分布曲线如图所示。正态分布曲线21()22xfxe三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程正态分布的特点1.曲线对称于x=μ，决定曲线最高点的横坐标位置。2.σ反映曲线的高低宽窄程度。σ越小，曲线高而窄，观测值越集中；σ越大，曲线低而宽，观测值越分散。3.曲线与横坐标轴围成的面积等于1,即。4.x～N(μ,σ)，则～N(0,1)。5.对于正态分布，测量值落入区间(a,b)的概率P(axb)：()1fx－x三峡大学道桥工程系22112222--()babaxxeebaPaxbfxbdxadx＜＜＝（）-（）（）=，（）=三峡大学《道桥工程检测》课程若,则为x的置信水平为α的双侧置信区间，分别为置信下限和置信上限，如图所示。qqxPKK＜＜＝,qqKK双侧置信区间qqxKK和x置信区间和置信水平三峡大学道桥工程系例如，如果在一次大选中某人的支持率在置信水平0.95上的置信区间是（50%，60%），那么他的真实支持率有95%的机率落在50%和60%之间，因此他的真实支持率不足一半的可能性小于百分之五。三峡大学《道桥工程检测》课程若,则为x的置信水平为α的单侧置信区间。如图所示。qqxxPKPK＜＝或＜＝qqKK－，或，＋单侧置信区间三峡大学道桥工程系三峡大学《道桥工程检测》课程八、检测路段数据整理将路基路面几何尺寸检测结果汇总，当无特殊规定时，可疑数据的舍弃宜按照K倍标准差（舍弃在范围外的测定值）作为舍弃标准，根据相关规范规定计算一个评定路段内测定值的平均值、标准差、变异系数，按照数理统计原理计算一个评定路段测定值的代表值。当试验数据n为3、4、5、6时，K值分别为1.15、1.46、1.67、1.82，n等于或大于7时，K取3。三峡大学道桥工程系xKS三峡大学《道桥工程检测》课程例厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即式中：hL--厚度代表值；--厚度平均值；