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文檔簡介

路基路面現(xiàn)場檢測,東南大學(xué)交通學(xué)院 二O一0年 六 月,詹謙,一、路基路面現(xiàn)場檢測,檢測依據(jù) 1、公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程(JTG E60-2008) 2、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004) 3、城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范CJJ1-2008,一、路基路面現(xiàn)場檢測,路基路面現(xiàn)場檢測主要參數(shù): 1.承載能力 2.壓實度 3.平整度 4.抗滑值 5.構(gòu)造深度 6.滲水系數(shù) 7.厚度 8.寬度 9.高程 10.混凝土強度,(一)路面幾何尺寸測試方法,1、概念 路面結(jié)構(gòu)的厚度與幾何尺寸是保證路面使用性能的基本條件,實際施工檢測時,路面結(jié)構(gòu)的幾何尺寸路面結(jié)構(gòu)可靠度分析結(jié)果表明,路面厚度的變異性對路面結(jié)構(gòu)的整體可靠度影響很大,路面厚度的變化將導(dǎo)致路面受力不均勻,局部將可能有應(yīng)力集中現(xiàn)象,加快路面結(jié)構(gòu)破壞,因此,要求路面結(jié)構(gòu)厚度的變異性較小。,(一)路面幾何尺寸測試方法,2.幾何尺寸測試方法: 儀器設(shè)備: 長度量具:鋼尺 經(jīng)緯儀、精密水準(zhǔn)儀、塔尺或全站儀 其他:粉筆等 方法步驟: 2.1準(zhǔn)備工作: (1)在路基或路面上恢復(fù)準(zhǔn)確的樁號。 (2)根據(jù)施工規(guī)范或公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)的要求選取樁號及斷面。 (3)根據(jù)要求確定路基路面的寬度邊界位置,高程的縱斷面位置,中線位置,橫坡位置,用粉筆做記號。,(一)路面幾何尺寸測試方法,全站儀,(一)路面幾何尺寸測試方法,高程測量,(一)路面幾何尺寸測試方法,2.2路基路面各部分的寬度及總寬度測試步驟: 用鋼尺沿中心線垂直方向水平量取路基路面各部分的寬度,以m表示,對高速公路及一級公路,準(zhǔn)確至0.005m;對其他等級公路,準(zhǔn)確至0.01m。測量時鋼尺應(yīng)保持水平,不得將尺緊貼路面量取,也不得用皮尺。 計算各個斷面的實測寬度Bli與設(shè)計寬度Boi之差。,(一)路面幾何尺寸測試方法,2.3縱斷面高程測試步驟: 將精密水準(zhǔn)儀架設(shè)在路面平順處調(diào)平,將塔尺豎立在中線的測定位置上,以路線附近的水準(zhǔn)點高程作為作為基準(zhǔn)。測量測定點的高程讀數(shù),以m表示,準(zhǔn)確至0.001m。 連續(xù)測定全部測點,并與水準(zhǔn)點閉合。 計算各個斷面的實測高程Hli與設(shè)計高程Hoi之差。,(一)路面幾何尺寸測試方法,2.4路面橫坡測試步驟: 有中央分隔帶的路面:將精密水準(zhǔn)架設(shè)在路面平順處,將塔尺分別豎立在路中央分隔帶邊緣d1處與路面與路肩交界位置d2處,兩處應(yīng)在同一斷面,測量其高程并讀數(shù),以m表示,準(zhǔn)確到0.001m。 無中央分隔帶的路面:將精密水準(zhǔn)架設(shè)在路面平順處,將塔尺分別豎立在路拱曲線與直線部分的交界位置d1處與路面與路肩交界位置d2處,兩處應(yīng)在同一斷面,測量其高程并讀數(shù),以m表示,準(zhǔn)確到0.001m。 用鋼尺測量兩測點的水平距離,以m表示對高速公路及一級公路,準(zhǔn)確至0.005m;對其他公路準(zhǔn)確至0.01m 計算實測橫坡ili與設(shè)計ioi之差。,(一)路面幾何尺寸測試方法,ii=ili-ioi 式中:ili各測定斷面的縱坡() d1i及d2i各斷面d1及d2處的高程讀數(shù)(m) Bli各斷面測點d1與d2之間的水平距離(m) Ioi各斷面的設(shè)計橫坡() ii各測定斷面的橫坡和設(shè)計橫坡的差值(),(一)路面幾何尺寸測試方法,2.5中線偏位測試步驟: 有中線坐標(biāo)的路面:首先從設(shè)計資料中查出測點P的設(shè)計坐標(biāo),用經(jīng)緯儀對該坐標(biāo)放樣,并在P做好標(biāo)記,量取PP的長度,及為中線偏位CL,以mm表示。對高速公路一級公路準(zhǔn)確至5mm;對其他等級公路準(zhǔn)確至10mm. 報告: 以評定路段為單位列出樁號、寬度、高程、橫坡以及中線偏位的記錄表,記錄平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。注明不符合規(guī)范要求的斷面。,(一)路面幾何尺寸測試方法,3. 路基路面施工要求 檢驗路面各結(jié)構(gòu)層, 施工完成后的厚度是 工程交工驗收的基礎(chǔ) 資料。所以在公路 工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo) 準(zhǔn)中,路面各個層 次的厚度的分值較高。,(一)路面幾何尺寸測試方法,3.1儀器設(shè)備及環(huán)境 1)挖坑用鎬、鏟、鑿子、小鏟、毛刷。 2)取樣用路面取芯鉆機及鉆頭、冷卻水。鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)直徑為100mm,如芯樣僅供測量厚度,不作其他試驗時,對瀝青面層與水泥混凝土板也可用直徑50mm的鉆頭,對基層材料有可能損壞試件時,也可用直徑150mm的鉆頭,但鉆孔深度均必須達到層厚。 3)量尺:鋼板尺、鋼卷尺、卡尺。 4)補坑材料:與檢查層位的材料相同。 5)補坑用具:夯、熱夯、水等。 6)其它:搪瓷盤、棉紗等。,3.2取樣部位與取樣要求 根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程的要求,按附錄A 的方法,隨機取樣決定挖坑檢查的位置,如為舊路,該點有坑洞等顯著缺陷或接縫時,可在其旁邊檢測。 3.3試驗方法與操作步驟 (1)用挖坑法測定基層或砂石路面的厚度用挖坑法測定厚度應(yīng)按下列步驟執(zhí)行: 選一塊約40cm40cm 的平坦表面作為試驗點,用毛刷將其清掃干凈。 根據(jù)材料堅硬程度,選擇鎬、鏟、鑿子等適當(dāng)?shù)墓ぞ?,開挖這一層材料,直至層位底面。在便于開挖的前提下,開挖面積應(yīng)盡量縮小,坑洞大體呈圓形,邊開挖邊將材料鏟出,置搪瓷盤中。 用毛刷將坑底清掃,確認為下一層的頂面。 將鋼板尺平放橫跨于坑的兩邊,用另一把鋼尺或卡尺等量具在坑中間位置垂直至坑底,測量坑底至鋼板尺的距離,即為檢查層的厚度,以mm 計,準(zhǔn)確至1mm。,(一)路面幾何尺寸測試方法,(2)用鉆孔取樣法測定瀝青面層及水泥混凝土路面的厚度 按規(guī)定的方法用路面取芯鉆機鉆孔,芯樣的直徑應(yīng)符合規(guī)定的要求,鉆孔深度必須達到層厚。 仔細取出芯樣,清除底面灰土,找出與下層的分層面。 用鋼板尺或卡尺沿圓周對稱的十字方向四處量取表面至上下層界面的高度,取其平均值,即為該層的厚度,準(zhǔn)確至1mm 。 在施工過程中,當(dāng)瀝青混合料尚未冷卻時,可根據(jù)需要,隨機選擇測點,用大改錐插入量取或挖坑量取瀝青層的厚度(必要時用小錘輕輕敲打),但不得使用鐵搞擾動四周的瀝青層。挖坑后清掃坑邊,架上鋼板尺,用另一鋼板尺量取層厚,或用改錐插入坑內(nèi)量取深度后用尺讀數(shù),即為層厚,以mm 計,準(zhǔn)確至1mm。,(一)路面幾何尺寸測試方法,(一)路面幾何尺寸測試方法,(一)路面幾何尺寸測試方法,(一)路面幾何尺寸測試方法,雷達測厚儀,(一)路面幾何尺寸測試方法,(3)填補試坑或鉆孔 按下列步驟用取樣層的相同材料填補試坑或鉆孔: 適當(dāng)清理坑中殘留物,鉆孔時留下的積水應(yīng)用棉紗吸干。 對無機結(jié)合料穩(wěn)定層及水泥混凝土路面板,應(yīng)按相同配比用新拌的材料分層填補并用小錘壓實。水泥混凝土中宜摻加少量快凝早強的外摻劑。 對無結(jié)合料粒料基層,可用挖坑取出的材料,適當(dāng)加水拌加后分層填補,并用小錘壓實。,(一)路面幾何尺寸測試方法,對正在施工瀝青路面,用相同級配的熱拌瀝青混合料分層填補并用加熱的鐵錘或熱夯壓實。舊路鉆孔也可用乳化瀝青混合料修補。 所有補坑結(jié)束時,宜比原面層略高出少許,用重 錘或壓路機壓實平整。 注:補坑工序如有疏忽、 遺留或補得不好,易成 為隱患而導(dǎo)致開裂,因此, 所有挖坑、鉆坑均應(yīng)仔細 做好。,(一)路面厚度,計算一個評定路段內(nèi)測點直觀的代表值時,對雙側(cè)檢驗的指標(biāo),按式(5-111)計算;對單側(cè)檢驗的指標(biāo),按式(5-112)計算:,式中:T 一個評定路段內(nèi)測定值的代表值; ta 或ta/2T 分布表中隨自由度(N-1)和置水平A(保證率)而變化的系數(shù),見路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程附表。,雙側(cè)檢驗,單側(cè)檢驗,s,(二)路面基層壓實度與含水量,1、基本概念 路面基層壓實度的測試方法有三種: 環(huán)刀法、 灌砂法, 核子儀法。 路面面層測試方法: 灌沙法、 鉆芯法、 核子儀法,(二)路面基層壓實度,工作原理圖,散射法 直接透射法,(二)路面基層壓實度,2、儀器設(shè)備及環(huán)境 本試驗需要下列儀具與材料: 1)灌砂筒:有大小兩種,根據(jù)需要采用。當(dāng)尺寸與表中不致,但不影響使用時,亦可使用。儲砂筒筒底中心有一個圓孔,下部裝一倒置的圓錐型漏斗,漏斗上端開口,直徑與儲砂筒的圓孔相同。漏斗焊接在一塊鐵板上,鐵板中心有一圓孔與漏斗上開口相接。,(二)路面基層壓實度,在儲砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設(shè)有開關(guān)。開關(guān)為一薄鐵板,一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起,另一端伸出筒身外。開關(guān)鐵板上也有一個相同的直徑的圓孔。鐵板鉸接在一起,另一端伸出筒身外。開關(guān)鐵板上也有一個相同直徑的圓孔。 2)金屬標(biāo)定罐:用薄鐵板制作的金屬罐,上端周圍有一罐緣。,(二)路面基層壓實度,(二)路面基層壓實,(二)路面基層壓實度,(3)基板:用薄鐵板制作的金屬方盤,盤的中心有一圓孔。 (4)玻璃板:邊長約500600mm 的方形板。 (5)試樣盤:小筒挖出的試樣可用飯盒存放,大筒挖出的試樣可用300mm400mm500mm 的搪瓷盤存放。 (6)天平或臺秤:稱量1015kg,感量不大于1g。用于含水量測定的天平精度,對細粒土、中粒土、粗粒土宜分別為0.01g、0.1g、1.0g。,(二)路面基層壓實度,(7)含水量測定器具:如鋁盒、烘箱等。 (8)量砂、粒徑0.300.60mm (或0.250.50mm) 清潔干燥的均勻砂,約2040Kg,使用前須洗凈、烘干, 并放置足夠的時間,使其與空氣的濕度達到平衡。 (9)盛砂的容器:塑料桶等。 (10)其它:鑿子、改錐、鐵棰、長把勺、長把小簸箕、毛刷等。,(二)路面基層壓實度,3、目的和適用范圍 (1)本試驗法適用于在現(xiàn)場測定基層(或底基層),砂石路面及路基土等各種材料壓實層的密度和壓實度,也適用于瀝青表面處治,瀝青貫入式路面層的密度和壓實度檢測,但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測。,(二)路面基層壓實度,(2)用挖坑灌砂法測定密度與壓實度時,應(yīng)符合下列規(guī)定: 當(dāng)集料的最大粒徑小于13.2mm,測定層厚度不超過150mm 時,宜采用直徑100mm 的小型灌砂筒測試。 當(dāng)集料的最大粒徑等于或大于13.2mm,但不大于31.5mm,測定層的厚度超過150mm,但不超過200mm 時,應(yīng)用直徑150mm 的大型灌砂筒測試。,(二)路面基層壓實度,4、檢測方法與操作步驟 (1)按現(xiàn)行試驗方法對檢測對象用同樣材料進行擊實試驗,得到最大干密度及最佳含水量。 (2)按規(guī)定選用適宜的灌砂筒。 (3)按下列步驟標(biāo)定灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的 質(zhì)量: 在灌砂筒口高度上,向灌砂筒內(nèi)裝砂至距離頂15mm 左右為止。稱取筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m1) 準(zhǔn)確至1g。以后每次標(biāo)定及試驗都應(yīng)維持裝砂高度與質(zhì)量不變。,(二)路面基層壓實度,將開關(guān)打開,使灌砂筒筒底的流砂孔、圓錐形漏斗上端開口圓孔及開關(guān)鐵板中心的圓孔上下對準(zhǔn),讓砂自由流出,并使流出砂的體積與工地所挖試坑內(nèi)的體積相當(dāng)(或等于標(biāo)定罐的容積),然后關(guān)上開關(guān)。筒內(nèi)砂質(zhì)量為(m5) 不晃動儲砂筒的砂,輕輕地罐砂筒移至玻璃板上,將開關(guān)打開,讓砂流出,直到筒內(nèi)砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)上,并細心地取走灌砂筒。 收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內(nèi)的砂,準(zhǔn)確至1g。玻璃板上的砂就是填滿筒下部圓錐形的砂(m2)。 重復(fù)上述測量三次,取其平均值。,(二)路面基層壓實度,(4)按下列步驟標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量: 用水確定罐的容積V 準(zhǔn)確至1mL。 在儲砂筒中裝入質(zhì)量為m1 的砂,并將灌砂筒放在標(biāo)定罐上,將開關(guān)打開,讓砂流出。在整個流砂過程中,不要碰動罐砂筒,直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,將開關(guān)關(guān)閉。取下灌筒,稱取筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量(m3),準(zhǔn)確至1g。,(二)路面基層壓實度,按式(5-113)計算填滿標(biāo)定罐所需砂的質(zhì)量ma(g): ma=m1-m2-m3 (5-113) 式中: ma標(biāo)定罐中砂的總質(zhì)量(g); m1裝入灌砂筒中砂的總質(zhì)量(g); m2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)的砂質(zhì)量(g); m3灌砂入標(biāo)定罐后,筒內(nèi)剩余砂質(zhì)量,(g)。 重復(fù)上述測量三次,取其平均值。,(二)路面基層壓實度,按式(5-114)計算量砂的松方密度,式中: ma標(biāo)定罐中砂的質(zhì)量 s 量砂的松方密度(單位質(zhì)量); V標(biāo)定罐的體積。,(二)路面基層壓實度,(5)試驗步驟 在試驗地點,選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不得小于基板面積。 將基板放在平坦表面上。當(dāng)表面的粗糙度較大時,則將盛有量砂(m5)的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān)。取下 灌砂筒,并稱量筒內(nèi)砂的質(zhì)量(m6),準(zhǔn)確至1g。 取走基板,并將留在試驗地點的量砂收回,重新將表面清掃干凈。,(二)路面基層壓實度,將基板放回清掃干凈的表面上(盡量放在原處),沿基板中孔鑿洞(沿的直徑與灌砂筒一致)。在鑿洞過程中,應(yīng)注意不便鑿出的材料丟失,并隨時將鑿松的材料取出裝入塑料袋中,不使水分蒸發(fā)。也可放在大試樣盒內(nèi)。試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度,但不得有下層材料混入,最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出,對土基或基層,為防止試樣盤內(nèi)材料的水分蒸發(fā),可以分幾次稱取材料的質(zhì)量。全部取出材料的總質(zhì)量為mw,準(zhǔn)確至1g。 注:當(dāng)需要檢測厚度時,應(yīng)先測量厚度后再進行這一步驟。,(二)路面基層壓實度,從挖出的全部材料中取出有代表性的樣品,放在鋁盒或潔凈的搪瓷盤中,測定其含水量w。樣品的數(shù)量如下:用小灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于100g;對于各種中粒土;不少于500g。用大灌砂筒測定時,對于細粒土,不少于200g;對于各種中粒土,不少于1000g;對于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定材料,宜將取出的全部材料烘干,且不少于2000g,稱其質(zhì)量md,準(zhǔn)確至1g。 (注:當(dāng)為瀝青表面處治或瀝青貫入式結(jié)構(gòu)類材料時,則省去測定含水量步驟。),(二)路面基層壓實度,將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間(儲砂筒內(nèi)放滿砂到要求質(zhì)量m1),使灌砂筒的下口對準(zhǔn)基板的中孔及試筒,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不在下流時,關(guān)閉開關(guān)。仔細取走灌砂筒,并稱量剩余砂的質(zhì)量 (m4),確準(zhǔn)至1g。,(二)路面基層壓實度,如清掃干凈的平坦表面的粗糙度不大,也可少去(2)和(3)的操作。在試洞挖好后,將灌砂筒直接對準(zhǔn)放在試坑上,中間不需要放基板。打開筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi)。在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒。直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,并閉開關(guān)。仔細取走灌砂筒,并稱量剩余砂的質(zhì)量( ),準(zhǔn)確至1g。 仔細取出試筒內(nèi)的量砂,以備下次試驗時再用。若量砂的濕度已發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),則應(yīng)該重新烘干、過篩,并放置一段時間,使其與空氣的濕度達到平衡后再用。,(二)路面基層壓實度,5、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定 (1)按式(5-115)或(5-116)計算填滿試坑所用的砂的質(zhì)量mb(g): 灌砂時,試坑上放有基板時: mb=m1-m4-(m5-m6) (5-115) 灌砂時,試坑上不放基板時: mb=m1-m4-m2 (5-116) 式中:m6填滿試坑的砂的質(zhì)量(g); m1灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的質(zhì)量(g); m2灌砂筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量(g); m4、m4灌砂后,灌砂筒剩余砂的質(zhì)量(g); m5-m6 灌砂筒下部圓錐體內(nèi)及基板和粗糙表面間砂的合計質(zhì)量(g)。,(二)路面基層壓實度,(2)按式(5-117)計算試坑材料的濕密度,式中:mw試坑中取出的全部材料的質(zhì)量(g); s量砂的單位質(zhì)量(g/cm3)。 (3)按式(5-118)計算試坑材料的干密度:,式中:w試坑材料的含水量(%)。,(二)路面基層壓實度,(4) 當(dāng)為水泥、石灰、粉煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定土?xí)r,可按式(5-119)計算干密度d(g/Cm3 ):,式中:md試坑中取出的穩(wěn)定土的烘干質(zhì)量(g)。 (5)按式(5-120)計算施工壓實度:,(二)路面基層壓實度,式中:當(dāng)K測試地點的施工壓實度(%); d試樣的干密度(g/cm3); c由擊實試驗得到的試樣的最大干密度(g/cm3)。 判定是否合格的依據(jù)是施工圖設(shè)計要求。 注:當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時,可用試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實,求取實際的最大干密度。,(二)路面基層壓實度,壓實度代表值: 路基壓實度(填方): 00.8m: 96% 0.81.5m:94% 1.5m: 93% 瀝青混凝土路面:96% 水泥穩(wěn)定粒料基層、底基層:98% 石灰土底基層: 95% 石灰、粉煤灰穩(wěn)定基層: 98%,(三)瀝青面層的壓實度測試方法,1、概念 壓實度是指按規(guī)定方法采取的混合料試樣的毛體積密度與標(biāo)準(zhǔn)密度之比,以百分率表示,標(biāo)準(zhǔn)密度可采用室內(nèi)馬歇爾試件密度、試驗路現(xiàn)場密度或最大理論密度。瀝青路面壓實度的好壞直接關(guān)系到瀝青路面的使用壽命,在公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)中得分值較高。 2、儀器設(shè)備與環(huán)境 本試驗需要下列儀具與材料:(1)路面取芯鉆機。(2)天平:感量不大于0.1g。(3)溢流水槽。(4) 吊籃。(5)石蠟。(6)其它:卡尺、毛刷、小勺、取樣袋(容器)、電風(fēng)扇。,(三)瀝青面層的壓實度,3、取樣與樣品制備 試樣采用鉆孔取芯法鉆取,芯樣直徑100mm,分層鋸開,分別進行測定。 4、檢測方法與操作步驟 (1)鉆取芯樣 按規(guī)程T0901“路面鉆孔及切割取樣方法” 鉆取路面芯樣,芯樣直徑不宜小于 100mm。當(dāng)一次鉆孔取得的芯樣包 含有不同層位的瀝青混合料時,應(yīng)根據(jù) 結(jié)構(gòu)組合情況用切割機將芯樣沿各層結(jié) 合面鋸開分層進行測定。,(三)瀝青面層的壓實度,(2)測定試件密度 將鉆取的試件在水中用毛刷輕輕凈粘附的粉塵。如試件邊角有浮松顆粒,應(yīng)仔細清除。 將試件晾干或電風(fēng)扇吹干不少于24h,直至恒重。 按現(xiàn)行公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ052-2000)和瀝青混合料試件密度試驗方法 測定試件的視密度或毛體積密度s。當(dāng)試件的吸水率小于2%時,采用水中重法(0.5%)或表干法測定(0.5%-2%);當(dāng)吸水率大于2%時,用蠟封法測定;對空隙率很大的透水性混合料及開級配混合料用體積法測定。 (3)根據(jù)現(xiàn)行的公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)的規(guī)定確定計算壓實度的標(biāo)準(zhǔn)密度。,(三)瀝青面層的壓實度,5、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定 (1)當(dāng)計算壓實度的瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度采用馬歇爾擊實試件成型密度或試驗路段鉆孔取樣密度時, 瀝青面層的壓實度按式(5-121)計算:,(三)瀝青面層的壓實度,式中:K瀝青層面的壓實度(%); s瀝青混合料芯樣試件的視密度或毛體積密度(g/cm3); 0瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度(g/cm3)。 2)由瀝青混合料實測最大理論密度計算壓實度時,應(yīng)按式(5-122)進行空隙率折算,作為標(biāo)準(zhǔn)密度,再按式(5-121)計算壓實度:,(三)瀝青面層的壓實度,式中:t瀝青混合料實測最大密度(g/cm3); o瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度(g/cm3); VV試樣的空隙率(%)。 3)按規(guī)范JTGE602008 的方法,計算一個評定路段檢測的壓實度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù),并計算代表壓實度。 6、報告 壓實度試驗報告應(yīng)記載壓實度檢查的標(biāo)準(zhǔn)密度及依據(jù),并列表表示各測點的檢測結(jié)果。,(四)路面平整度測試,1、基本概念 路面是鋪筑在路基上供車輛行駛的結(jié)構(gòu)層。它要求按照相應(yīng)等級的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)而修建,能為經(jīng)濟建設(shè)和人民生活提供舒適良好的行車條件。 路面的使用性能,從不同側(cè)面反應(yīng)了路面狀況對行車要求的滿足或適應(yīng)程度。路面的使用性能可分為五個方面:功能性能、結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)承載力、安全性和外觀,圖5-5-2 為路面使用性能隨時間的變化。本節(jié)詳細討論路面的功能性能即路面的平整度,其余部分在其他章節(jié)敘述。,(四)路面平整度,(四)路面平整度,路面平整度即是以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)量規(guī),間斷地或連續(xù)地量測路表面的凹凸情況,即不平整度。它既是一個整體性指標(biāo),又是衡量路面質(zhì)量及現(xiàn)有路面破壞程度的一個重要指標(biāo)。除可以用來評定路面工程的質(zhì)量,汽車沿道路行駛的條件(安全、舒適)、汽車的動力作用,行駛速度、輪胎的磨耗、燃料和潤滑油的消耗、運輸成本等外,重要的是還影響著路面的使用年限。 不平整的路表面會增大行車阻力,并使車輛產(chǎn)生附加的振動作用,這種振動作用會對路面施加沖擊力,從而加劇路面和汽車機件的損壞和輪胎的磨損等。而且不平整的路面還會積滯雨水,加速路面的破壞,影響路面的使用年限。因此道路工作者必須對路面的平整度給予高度重視。,(四)路面平整度,平整度的測量有兩個用處,一是確定路面是否具有適應(yīng)汽車行駛的舒適性;二是作為一個相關(guān)因素,用來判明路面結(jié)構(gòu)中一層或幾層的破壞情況。如果從施工和養(yǎng)護角度來看,也可認為:一是為了檢查和控制路面施工質(zhì)量和竣工驗收;二是根據(jù)測定的路面平整度指標(biāo)以確定養(yǎng)護維修計劃。 路面的不平整性有縱向和橫向兩類,但這兩種不平整性的形成原因基本是相同的。首先是由于施工原因而引起的建筑不平整,其次是由于個別的或多數(shù)的結(jié)構(gòu)層承載能力過低,特別時瀝青面層中使用的混合料抗變形能力低,致使道路產(chǎn)生永久變形。,(四)路面平整度,縱向不平整性主要表現(xiàn)為坑槽、波浪。研究表明不平整所造成的影響如圖5-5-3 所示,縱向高低畸變,不同頻率和不同振幅的跳動會使行駛在這種路面上的汽車產(chǎn)生振蕩,從而影響行車速度或乘客的舒適性。 橫向不平整性主要表現(xiàn)為車轍和隆起,它除造成車輛跳動外,還妨礙行駛時車道變換及雨水的排出,以至影響行車的安全和舒適,如圖5-5-3 所示。,(四)路面平整度,圖5-5-3 路面不平整度 a:縱向跳動 b:橫向跳動,(四)路面平整度,(四)路面平整度,縱向和橫向的不平整度對車輛產(chǎn)生的影響雖有所不同,但它們都影響交通安全和不同程度地影響車輛及行駛舒適性。 目前國際上對路面的平整度測試方法大致有以下幾種: 一、三米直尺法;技術(shù)指標(biāo): 單位長度上的最大間隙 h (mm); 二、連續(xù)式平整度儀法;技術(shù)指標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)差 (mm) 三、車載顛簸累積儀法,技術(shù)指標(biāo):單向累計值 VBI (cm/km)。 四、最新的檢測方法還有激光平整度儀法:國際平整度指數(shù) IRI 平整的路表面,要依靠優(yōu)良的施工機具,精細的施工工藝,嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制以及經(jīng)常和及時的養(yǎng)護來保證,同時應(yīng)采用強度和抗變形能力較好的路面結(jié)構(gòu)和面層混合料。,(四)路面平整度,(1)三米直尺測定平整度試驗方法 目的和適用范圍 a.用3m 直尺測定距離了路表面的最大間隙表示路基路面的平整度,以mm 計。 b.本方法適用于測定壓實成型的路面各層面的平整度,以評定路面的施工質(zhì)量及使用質(zhì)量,也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測。,(四)路面平整度,連續(xù)平整度儀,(四)路面平整度,車載式激光平整度儀 使用激光路面平整度儀可以連續(xù)測試路面的平整度,且速度較快,可節(jié)省人力物力。其測試結(jié)果用國際平整度指數(shù)IRI表示,可直接使用公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范中的公式RQI=11.5-0.75IRI來對路面進行評價。,(四)路面平整度,顛簸累計儀,(四)路面平整度,車載顛簸累積儀測定數(shù)值的大小取決于: (1)路面的平整度 (2)汽車彈簧的剛度 (3)輪胎氣壓 (4)汽車類型 (5)荷載大小 (6)行駛速度 因此,不同的汽車、不同的設(shè)備其測試結(jié)果無法進行比較。,(四)路面平整度,儀具與材料 本試驗需要下列儀具與材料: a.3m 直尺:硬木或鋁合金鋼板,底面平直,長3m。 b.楔形塞尺:木或金屬制的三角形塞尺,有手柄。塞尺的長度與高度之比不小于10,寬度不大于15mm,邊部有高度標(biāo)記,刻度精度不小于0.2mm,也可使用其他類型的量尺。 c.其它:皮尺或鋼尺、粉筆等。,(四)路面平整度,測試部位與測試要求 a.按有關(guān)規(guī)范規(guī)定選定測試路段。 b.在測試路段路面上選擇測試地點:當(dāng)為施工過程中質(zhì)量檢測需要時,測試地點應(yīng)選在接縫處,以單桿檢測評定;當(dāng)為路基路面工程質(zhì)量檢查驗收或進行路況評定需要時,每200m 測2 處,每處應(yīng)連續(xù)測量10 尺。除特殊需要者外,應(yīng)以行車道一側(cè)車輪輪跡(踞車道線80100cm)作為連續(xù)測定的標(biāo)準(zhǔn)位置。對舊路已形成車轍的路面,應(yīng)取車轍中間位置為測定位置,用粉筆在路面上作好標(biāo)記。 c.清掃路面測定位置處的污物。,(四)路面平整度,試驗方法與測試步驟 a.在施工過程中檢測時,按根據(jù)需要確定的方向,將3m 直尺擺在測試地點的路面上。 b.目測3m 直尺底面與路面之間的間隙情況,確定間隙為最大的位置。 c.用有高度標(biāo)線的塞尺塞進間隙處,量測其最大間隙的高度(mm),準(zhǔn)確至0.2mm。 d.施工結(jié)束后檢測時,按現(xiàn)行公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)的規(guī)定,每1 處連續(xù)檢測10 尺,按上述(1)(3)的步驟測記10 個最大間隙。,(四)路面平整度,(四)路面平整度,數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定 單桿檢測路面的平整度計算,以3m 直尺與路面的最大間隙為測定結(jié)果。連續(xù)測定10 尺時,判斷每個測定值是否合格,根據(jù)要求計算合格百分率,并計算10 個最大間隙的平均值。,(四)路面平整度,(二) 連續(xù)式平整度儀測定平整度試驗方法 1、目的和適用范圍 a.用連續(xù)式平整度儀量測路面的不平整度的標(biāo)準(zhǔn)差(),以表示路面的平整度,以mm 計。 b.本方法適用于測定路表面的平整度, 評定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量, 但不適用于在已有較多坑槽、 破壞嚴(yán)重的路面上測定。,(四)路面平整度,2、儀器設(shè)備與環(huán)境 (1)連續(xù)式平整度儀:結(jié)構(gòu)如示意圖5-5-4。除特殊情況外,連續(xù)式平整度儀的標(biāo)準(zhǔn)長度3m,其質(zhì)量應(yīng)符合儀器標(biāo)準(zhǔn)的要求。中間一個3m 長的機架,機架可縮短或折疊,前后有4 個行走輪,前后兩組輪的軸間距離為3m。機架中間有一個能起落的測定輪。機架上裝有蓄電池電源及可拆卸的檢測箱,檢測箱可采用顯示、記錄、打印或繪圖等方式輸出測試結(jié)果。測定輪上裝有位移傳感器、距離傳感器等檢測器,自動采集位移數(shù)據(jù)時,測定間距為10cm,每一計算區(qū)間的長度為100m,輸出一次結(jié)果??捎涗洔y試長度(m),(四)路面平整度,去向振幅大于某一定值(如3mm,5mm,8mm,10mm 等)的次數(shù),曲線振幅的單向(凸起或凹下)累計值及以3m 機架為基準(zhǔn)的中點路面的偏差曲線圖,計算打印。機架頭裝有一牽引鉤及手拉柄,可用人力或汽車牽引。 (2)牽引車:小面包車或其它小型牽引汽車; (3)皮尺或測繩。,(四)路面平整度,圖5-5-4 連續(xù)式平整度儀結(jié)構(gòu)示意圖 1:腳輪;2:拉簧;3:離合器;4:測量架;5:牽引架;6:前架;7:記錄計;8:測定輪;9:縱梁;10:后架;11:次軸,(四)路面平整度,3、測試部位與測試要求 (1)選擇測試路段 (2)當(dāng)為施工過程中質(zhì)量檢測需要時,測試地點根據(jù)需要決定;當(dāng)為路面工程質(zhì)量檢查驗收后進行路況評定需要時,通常以行車道一側(cè)車輪輪跡帶作為連續(xù)測定的標(biāo)準(zhǔn)位置。對舊路已形成車轍的路面,取一側(cè)車轍中間位置為測量位置,按規(guī)定在測試路段路面上確定測試位置,當(dāng)以內(nèi)側(cè)輪跡帶(IWP)或外側(cè)輪跡帶(OWP)作為測定位置時,測定位置距車道標(biāo)線80100cm。 (3)清掃路面測定位置處的臟物。 (4)檢查儀器檢測箱各部分是否完好、靈敏,并將各連接線接妥,安裝記錄設(shè)備。,(四)路面平整度,4、檢測方法與試驗步驟 (1)將連續(xù)式平整度測定儀置于測試路段路面起點上。 (2)在牽引汽車的后部,將平整度儀與牽引汽車連接好,按照儀器試用手冊依次完成各項操作,隨即啟動汽車,沿道路縱向行駛,橫向位置保持穩(wěn)定,確認連續(xù)式平整度儀工作正常。牽引平整度儀的速度應(yīng)保持勻速,速度宜為5km/h,最大不得超過12km/h。 在測試路段較短時,亦可用人力拖拉平整度儀測定路面的平整度,但拖拉時應(yīng)保持勻速前行。,(四)路面平整度,5、數(shù)據(jù)處理 (1)連續(xù)式平整度測定儀測定后,可按每10cm 間距采集的位移值自動計算每100m 計算區(qū)間的平整度 標(biāo)準(zhǔn)差(mm),還可記錄測試長度(m)、曲線振幅大于某一定值(如3、5、8、10mm 等)的次數(shù)、曲線振幅的單向(凸起或凹下)累計值及以3m 機架為基準(zhǔn)的中點路面偏差曲線圖,計算打印。當(dāng)為人工計算時,在記錄曲線上任意設(shè)一基準(zhǔn)線,每隔一定距離(宜為1.5m)讀取曲線偏離基準(zhǔn)線的偏離位移值d i。 (2)每一計算區(qū)間的路面平整度以該區(qū)間測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差表示,按式(5-123)計算:,(四)路面平整度,式中:i各計算區(qū)間的平整度計算值(mm); di以100m 為一個計算區(qū)間,每隔一定距離 (自動采集間距為10cm,人工采集間距為1.5m) 采集的路面凹凸偏差位移值(mm); N計算區(qū)間用于計算標(biāo)準(zhǔn)差的測試數(shù)據(jù)個數(shù)。 (3)按路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程附錄B 的方法計算一個評定路段內(nèi)各區(qū)間的平整度標(biāo)準(zhǔn)差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。 6、報告 試驗應(yīng)列表報告每一個評定路段內(nèi)個測定區(qū)間的平整度標(biāo)準(zhǔn)差、一個評定路段平整度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)以及不合格區(qū)間數(shù)。,(五)路面強度與承能力檢測方法,路基路面強度是衡量柔性路面承載能力的一項重要內(nèi)容,它的調(diào)查指標(biāo)為路面彎沉值,目前一般采用非破損檢測,通過測得彎沉值從而得出強度指標(biāo)。路表面在荷載作用下的彎沉值,可以反映路面的結(jié)構(gòu)承載能力,然而,路面的結(jié)構(gòu)破壞可以是由于過量的變形所造成的;也可能是由于某一結(jié)構(gòu)層的斷裂破壞所造成的。對于前者,采用最大彎沉值表征結(jié)構(gòu)的承載能力較為合適;而對于后者,則采用路面在荷載作用下的彎沉盆曲率半徑表征其承載能力更為合適。 目前使用的彎沉測定系統(tǒng)有3種: (1)貝克曼梁彎沉儀(回彈彎沉); (2)自動彎沉儀(總彎沉); (3)落錘式彎沉儀(動態(tài)彎沉); 前兩種為靜態(tài)測定,得到路表的最大彎沉值;后儀種為動態(tài)測定,可得到最大彎沉值和彎沉盆。,(五)路面強度,落錘式彎沉儀,(五)路面強度,托車型落錘彎沉儀,自動彎沉儀,(五)路面強度,一 、 貝克曼彎沉儀測量法 1、目的與意義 (1)利用彎沉儀量測路面表面在標(biāo)準(zhǔn)試驗車后輪垂直靜載作用下的輪隙回彈彎沉值,用作評定路面強度的指標(biāo); (2)根據(jù)實測所得的土基或整層路面材料的回彈彎沉值,按照彈性半空間體理論的垂直位移公式計算土基或路面材料的回彈模量; (3)通過對路面結(jié)構(gòu)分層測定所得的回彈彎沉值,根據(jù)彈性層狀體系垂直位移理論解,反算路面各結(jié)構(gòu)層的材料回彈模量值。,(五)路面強度,2、儀器設(shè)備與檢測環(huán)境 (1)彎沉儀12 臺,我國目前多使用貝克曼彎沉儀。通常由鋁合金制成總長為3.6 米和5.4m 兩種,杠桿比(前臂與后臂長度之比)一般為21。要求剛度好、重量輕、精度高、靈敏度高和使用方便。當(dāng)在半剛性性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時,應(yīng)采用長度為5.4m 的貝克曼梁彎沉儀;對柔性基層或混合式結(jié)構(gòu)瀝青路面可采用長度為3.6m 的貝克曼梁彎沉儀測定。,(五)路面強度,(2)試驗用標(biāo)準(zhǔn)汽車: 試驗的標(biāo)準(zhǔn)汽車為后軸10噸標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的汽車,要求輪胎花紋清晰,沒有明顯磨損,車上所裝重物應(yīng)穩(wěn)固均勻,汽車行駛時載物不得移動。 要求: 后軸標(biāo)準(zhǔn)軸載為1001kN, 輪胎對路面壓力p則分別為0.70.05MPa; 單輪當(dāng)量圓直徑21.300.5cm 輪隙寬度滿足測試要求,(五)路面強度,(3)百分表12 只 量程大于10mm,并帶百分表支架。 (4)皮尺12 把 長3050m。 (5)其它工具和物品 如千斤頂、加載用重物、花桿、手杖、口哨、油漆、粉筆、記錄板、記錄表、厘米紙、鉛筆和扳手等。 3、檢測部位與選擇要求 測點選定:一般路段可在行車帶上每隔50100m 選一測點,并記錄測點里程、位置。如果情況特殊,可根據(jù)具體情況適當(dāng)加密測點,有條件時,可用兩臺彎沉儀對左、右兩行車帶同時進行測定。,(五)路面強度,彎沉測試,(五)路面強度,4、試驗方法與步驟 (1)汽車加載 以砂石、磚等材料或鐵塊等重物加載,注意堆放穩(wěn)妥; (2)稱量汽車后軸重量 此時前輪應(yīng)駛離地面,調(diào)整汽車加載重物,使汽車后軸總量P 符合上述規(guī)定; (3)印取輪跡 在平整堅實的地表上,將合乎荷載標(biāo)準(zhǔn)的汽車后輪用千斤頂頂起,在車輪下放置蓋有復(fù)寫紙的厘米紙。開啟千斤頂使車輪緩緩下放,即在復(fù)寫紙覆蓋的厘米紙上壓現(xiàn)輪跡。然后再頂起后輪,取出厘米紙,注明左右輪,用筆勾畫出輪印跡周界,計算其面積(虛面積)F; (4)計算后輪的單位面積壓力 及荷載相當(dāng)圓直徑,(五)路面強度,(五)路面強度,(5)測定方法 :由于目前我國瀝青路面設(shè)計方法是以路面的回彈彎沉值作為其強度指標(biāo)的,因此測定彎沉值一般都采用“前進卸荷法”。其具體操作程序如下: 將試驗車的一側(cè)后輪(一般均使用左右輪)停于測點上。 迅速在此一側(cè)后輪的兩輪胎間隙中間安置彎沉儀測頭,并調(diào)平彎沉儀。為了得到較精確的彎沉值,測頭應(yīng)置于輪胎接地中間稍前35cm 處。彎沉儀可以是單側(cè)測定,也可以是雙側(cè)同時測定。 調(diào)整百分表,使讀數(shù)為45mm。 吹口哨。讀取初數(shù)指揮汽車緩緩前進。百分表指針隨路面變形的增加持續(xù)向前轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)動到最大值時,迅速讀取初讀數(shù)d1;汽車仍在繼續(xù)前進,百分表指針反向回轉(zhuǎn)。待汽車駛出彎沉影響半徑后,百分表指針回轉(zhuǎn)穩(wěn)定,讀取終讀數(shù)d2。當(dāng)彎沉儀的杠桿比為21 時,則回彈彎沉值為: lt=(d1-d2) 2,(五)路面強度,(五)路面強度,(五)路面強度,回彈彎沉試驗記錄表 表5-5-2,(五)路面強度,5、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定 (1)回彈彎沉測量的結(jié)果,可用表6.6.2 予以記錄; (2)如需測定總彎沉值和殘余彎沉值,則應(yīng)用“后退加載法”。即先將試驗車停駐在彎沉影響半徑范圍以外,在測點先安置好彎沉儀測頭,讀記百分表讀數(shù)d3,然后指揮試驗車緩慢地由前后倒退至測點,并使彎沉儀測頭剛好對準(zhǔn)輪胎間隙中心,待百分表穩(wěn)定后讀記數(shù)值d4,隨即指揮汽車向前緩緩駛離測點至影響半徑范圍之外,待百分表穩(wěn)定后讀記數(shù)值d5。則總彎沉為:,(五)路面強度,總彎沉: lz=2(d4-d3) 回彈彎沉: lt=2(d4-d5) 殘余彎沉: lc=lz-lt 6、瀝青面層厚度大于5cm的瀝青路面,回彈彎沉值應(yīng)進行溫度修正。溫度修正及彎沉計算按下列步驟進行。,(五)路面強度,由于瀝青路面的強度與溫度密切相關(guān),因而,彎沉測定的結(jié)果同測定時的溫度和濕度狀況有關(guān)。通常以20作為標(biāo)準(zhǔn)路面 溫度,以最 不利潮濕或 春融季節(jié)作 為測定時期。 對于在其它 環(huán)境條件下 測定的結(jié)果, 應(yīng)作溫度和 濕度修正。,溫度修正,(五)路面強度,(1)溫度t0測定時的瀝青層平均溫度按下式計算 t=(t25+tm+te)/3 式中:t25-路表下25mm處的溫 tm-瀝青中間深度的溫度 te-瀝青底面處的溫度 (2)由溫度修正系數(shù)圖,修正彎沉值 L20=LTK,(五)路面強度,溫度修正,(五)路面強度,(五)路面強度,例題:某二級路測得的回彈彎沉值(0.01mm)如下(已修正):111、124、112、113、120、121、128、122、119、130,保證率為95%時,試計算其代表彎沉值。 解:算術(shù)平均值: = 120 (0.01mm) 標(biāo)準(zhǔn)差: = 6.5 (0.01mm) 按3原則判別是否有特異值: 130-120=10(0.01mm)36.5=19.5(0.01mm) 120-111=9(0.01mm)36.5=19.5(0.01mm) 通過上述計算無特異值。 當(dāng)保證率為95%時,Za=1.645 則該路段代表彎沉值: =120+1.6456.5=130.7 (0.01mm) 該路段的代表彎沉值為130.7(0.01mm)。,(五)路面強度,7、報告: 彎沉測定表、支點變形修正值、測點時的路面溫度及溫度修正值。每一個評定路段的平均值,標(biāo)準(zhǔn)差及代表彎沉。 路面結(jié)構(gòu)強度評定時,可以利用測定的彎沉與路面設(shè)計彎沉進行比較。,(五)路面強度,二、 承載板法測試土基回彈模量 1、概念 土基是路面結(jié)構(gòu)的支承物,車輪荷載通過路面結(jié)構(gòu)傳至土基。所以土基的荷載一變形特性對路面結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度有很大影響。路面結(jié)構(gòu)的損壞,除了它本身的原因外,主要是由于土基變形過大所引起的。在路面結(jié)構(gòu)的總變形中,土基的變形占有很大部分,約為7090%。以回彈模量表征土基的荷載一變形特性可以反映土基在瞬時荷載作用下的可恢復(fù)變形性質(zhì)。對于各種以半空間彈性體模型來表征土基特性的設(shè)計方法,無論是柔性路面或是剛性路面,都以回彈模量ER 作為土基的強度或剛度指標(biāo)。 土基回彈模量測定方法有:承載板測試方法和分層測定法。,(五)路面強度,2、儀器設(shè)備與環(huán)境 (1)BZZ-60 標(biāo)準(zhǔn)軸測試汽車一輛,后軸重60kN,輪胎內(nèi)壓0.5MPa,附設(shè)加勁小橫梁一根,橫梁架設(shè)在汽車大梁上后軸以后80cm 處; (2)剛性承載板一塊。直徑為30cm,直徑兩端設(shè)有立柱及可以調(diào)整高度的供安放彎沉儀測頭的支座; (3)彎沉儀二臺,附有百分表及其支架; (4)油壓千斤頂一臺,規(guī)格80100kN,裝有已經(jīng)標(biāo)定的壓力表或測力環(huán)及球座。,(五)路面強度,3、測試部位與要求 根據(jù)公路路基路面現(xiàn)場試驗規(guī)程JTGE60-2008 附錄A 的方法隨機選點。 4、檢測方法與測試步驟 (1)選定有代表性的測點; (2)仔細平整土基表面,撒細砂填平土基凹處,砂子不可覆蓋全部土基表面以免形成一層; (3)將承載板放置平穩(wěn),并用水平尺進行校正; (4)將試驗車置于測點上,使系于加勁小橫梁中部的垂球?qū)?zhǔn)承載板中心,然后收起垂球; (5)在承載板上安放千斤頂,上面襯墊鋼圓筒、鋼板,并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸;如用測力環(huán)時,應(yīng)將測力環(huán)置于千斤頂于橫梁中間,千斤頂及襯墊物必須保持垂直,以免加壓時千斤頂傾倒發(fā)生事故; (6)安放彎沉儀,將兩臺彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上,百分表對零或其它合適的位置(見圖5-5-8);,(五)路面強度,1-加載千斤頂;2-鋼圓筒;3-鋼板及球座;4-測力計;5-加勁橫梁;6-承載板;7-立柱及支座。 圖5-5-8 承載板測試示意圖,(五)路面強度,(五)路面強度,(7)測定土基的壓力一變形曲線。采用逐級加載卸載法,用已經(jīng)標(biāo)定的壓力表或測力環(huán)控制加載重量。首先預(yù)壓0.05MPa(加載為3.5KN),使承載板與土基緊密接觸;同時檢查百分表的工作情況是否正常,然后放松千斤頂油門卸載,待百分表穩(wěn)定后,將指針對零。再按下列程序逐級進行加載卸載測定: 壓力(MPa) 壓力(kN) 壓力表讀數(shù) 00.050; 3.5 2 00.100; 7.1 4 00.150; 10.6 6 00.200; 14.1 8 00.300; 21.2 13 00.400; 28.3 18 00.500。 35.3 23 每級卸載后百分表不再對零。每次加載,卸載穩(wěn)定1 分鐘后立即記取讀數(shù)。兩臺彎沉儀變形值之差小于30%時,取平均值,如超過,則應(yīng)重測。當(dāng)回彈變形值超過1mm 時,即可停止加載。,(五)路面強度,(五)路面強度,(8)測定總影響量a。加載結(jié)束后取走千斤頂,重新讀取百分表初讀數(shù),再將汽車開出10m 以外,讀取終讀數(shù),兩個百分表的終、初讀數(shù)差之和即為總影響量a。 (9)在試驗點下取樣,測定材料含水率。 (10)在試驗點旁,用灌砂法或環(huán)刀法測土基密度。 各級壓力的回彈變形值應(yīng)加上表5-5-3 所列的影響量后,則為計算回彈變形值。 影響量修正系數(shù) 表5-5-3,(五)路面強度,施加到承載板上的荷載,是靠千斤頂頂起汽車大梁的尾部來實現(xiàn)的,這樣汽車后軸的兩組車輪對土基產(chǎn)生沉降,這個沉降量即為總影響量a。 在同一測點上,a 值與汽車后軸重成正比。如果承載板在逐級施加荷載的過程中,汽車后輪對土基表面壓力不變,則總影響量a 值不變,故對實測點所測得的回彈彎沉值沒有影響。但實際上承載板逐級加荷的同時,汽車后輪對土基表面的壓力逐級減少,因而總影響量也在逐級減小,至使測點實測回彈彎沉值比實際回彈彎沉值小一個影響量的變化值。,(五)路面強度,式中: i l 施加各級荷載的實測彎沉(0.01mm); i各級荷載的彎沉影響量(0.01mm)。,總影響量的變化值即為各級荷載的影響量,其值與汽車后軸荷載的減少量成正比。各級荷載的計算(實際)彎沉li 按下式計算,(五)路面強度,5、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定 (1)繪制P-1 曲線。將各級計算回彈變形值點繪于標(biāo)準(zhǔn)計算紙上,排除異常點并繪出P-1 曲線。如曲線起始部分出現(xiàn)反彎,應(yīng)按圖6.6.9 所示修正原點。O 則是修正后的原點。,取結(jié)束試驗前的各回彈變形值按線形回歸方法由式(5-132)計算土基回彈模量Eo 值。,式中:Eo 土基回彈模量; o 土的泊松比,根據(jù)相關(guān)路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定取用, 一般取 0.35; Li 結(jié)束試驗前的各級實測回彈變形值; Pi對應(yīng)于Li 的各級壓力值。,(五)路面強度,(五)路面強度,(五)路面強度,例題:測定某路基回彈模量試驗中,采用BZZ60標(biāo)準(zhǔn)汽車,加勁鋼梁距后軸80cm,承載板直徑D=30cm,泊松比0=0.35,試驗中測得各級荷載下的回彈變形見下表,試驗結(jié)束前測得總影響量a=6(0.01mm),試計算該點的回彈模量值。 解:計算各級荷載下的計算回彈變形 取1mm以上各點,按線性歸納法計算土基回彈模量 該測點土基回彈模量為100.95MPa。,(六)路面抗滑性能測試方法,為了保證行車安全,提高運輸效率,要求路面和機場道面具有一定的粗糙度,防止在不利條件下產(chǎn)生滑溜行車事故,即路面的使用安全性能。 據(jù)資料分析造成行車事故的原因除了人為因素及汽車故障等之外,很大部分是直接或間接與路面 滑溜有關(guān)。一般情況下,事故 中25%是與路面潮濕而產(chǎn)生的 滑溜有關(guān),在嚴(yán)重的情況下大 概為40%,在冰雪路面這種百 分率還要高些,因此,對路面 有一定的粗糙度要求。,(六)路面抗滑性能,世界各國隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,公路及城市道路交通運輸事業(yè)也相應(yīng)地蓬勃發(fā)展,全世界汽車保有量逐年不斷增加,公路里程也不斷地增長。高級路面,特別是瀝青路面所占比率逐漸增大,與此同時,航空運輸事業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展,從而交通密度增大、車速增高、客貨運量增大在我國這種情形尤為明顯,目前我國高等級公路路面所占的比例還不大,大多數(shù)為多年修建的等級路面,由于施工水平及原材料的缺陷,路面的抗滑性能較差,從而影響路面的使用安全。 路面的主要安全成分分為以下幾個方面:(1)剎車阻力;(2)車轍;(3)路表反光;(4)車道的劃分;(5)碎片及外部物體等。,(六)路面抗滑性能測試方法,路面抗滑性能測試方法: 1、制動距離法: 摩擦系數(shù)f 2、擺式儀法: 摩擦擺值BPN 3、手工(電動)鋪砂法:構(gòu)造深度TD(mm) 4、激光構(gòu)造深度儀: 構(gòu)造深度TD(mm) 5、摩擦系數(shù)測試車: 橫向力系數(shù)SFC,(六)路面抗滑性能,手推式激光構(gòu)造深度儀,橫向力系數(shù)測試車,(六)路面抗滑性能,(一) 路面摩擦系數(shù)測試方法(擺式儀測定路面抗滑值試驗方法)

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