內(nèi)大公路工程檢測(cè)技術(shù)教案04路基路面幾何尺寸及路面厚度檢測(cè)

第四章路基面幾何尺寸及路面厚度檢測(cè)第頁(yè)共八頁(yè)第四章路基路面幾何尺寸及路面厚度檢測(cè)[知識(shí)目標(biāo)]學(xué)會(huì)路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試隨機(jī)選點(diǎn)方法學(xué)會(huì)計(jì)算路面的厚度并進(jìn)行評(píng)定。[技能目標(biāo)]1、學(xué)會(huì)路基路面縱斷高程、橫坡度、寬度和中線偏差及厚度的檢測(cè)步驟第一節(jié)路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試隨機(jī)選點(diǎn)方法對(duì)公路路基路面各個(gè)層次進(jìn)行各種測(cè)定時(shí),為采取代表性試驗(yàn)數(shù)據(jù),往往用隨機(jī)取樣選點(diǎn)法確定測(cè)區(qū)間、測(cè)定斷面、測(cè)定位置。隨機(jī)取樣選點(diǎn)是按照相館數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，在路基路面現(xiàn)場(chǎng)面測(cè)定時(shí)決定區(qū)間、測(cè)定斷面、測(cè)點(diǎn)位置的方法。隨機(jī)選點(diǎn)法需要材料有：鋼尺、皮尺、硬紙片共28塊（每塊大小為2.5cm×2.5cm）并編號(hào)放入布袋里。其它骰子、毛刷、粉筆等。測(cè)定斷面或測(cè)定區(qū)間的確定方法檢測(cè)路段是一個(gè)作業(yè)段、一天完成的路段或路線全程。在路基、路面工程檢查驗(yàn)收時(shí)，通常取1km為一個(gè)檢測(cè)路段。下面主要介紹測(cè)定斷面的確定步驟（檢測(cè)路段的確定與此相同）。將檢測(cè)路段按樁號(hào)以20米為間距分成若干個(gè)斷面，依次編號(hào)為1，2，3，…，T，總的斷面數(shù)為T(mén)個(gè)。從布袋中隨機(jī)摸出一塊硬紙片，紙片上的數(shù)字為表4-1的欄號(hào)。共28欄。從1~28欄中選出該欄號(hào)對(duì)應(yīng)的一欄。按照檢測(cè)頻度的要求，確定測(cè)定斷面的取樣總數(shù)n。依次找出與A列中01、02、03、…、n對(duì)應(yīng)的B列中值，共n對(duì)對(duì)應(yīng)A、B值。當(dāng)n>30時(shí)，應(yīng)分次進(jìn)行。將n個(gè)B值與總的斷面數(shù)T相乘，四舍五入成整數(shù)，即得到n個(gè)斷面的編號(hào)。查斷面編號(hào)對(duì)應(yīng)的樁號(hào)，即為擬檢測(cè)的斷面。例4-1從K18+000~K19+000的檢測(cè)路段中選擇20個(gè)斷面測(cè)定路面寬度、高程、橫坡度等外形尺寸，斷面樁號(hào)決定方法如下：1）1km總的斷面數(shù)T=1000/20=50，編號(hào)1—502）從布袋中摸出一塊硬紙片，其編號(hào)為5，欄號(hào)5。3）采用表4-1中的第5欄。從第5欄中A列中挑出小于所對(duì)應(yīng)的B列數(shù)值，將B與T相乘，取整，四舍五入得到20個(gè)編號(hào)，并得到20個(gè)斷面的樁號(hào)。表4-2測(cè)點(diǎn)位置的確定法從布袋中任意取出一個(gè)紙片，紙片上的號(hào)即為表4-1中的欄號(hào)。從1~28欄中選出該欄號(hào)的一欄。按照測(cè)點(diǎn)數(shù)的頻率要求，依次查A列值，即為取樣位置數(shù)。如01，02，03，…，n。確定取樣縱向距離。找出與A列對(duì)應(yīng)的B列數(shù)值并乘以總長(zhǎng)度并加上起點(diǎn)樁號(hào)即得距起點(diǎn)的距離和樁號(hào)。確定取樣位置的橫向距離。找出與A列對(duì)應(yīng)的C列值。乘以檢測(cè)路段的寬度，減去路寬的一半。即為取樣點(diǎn)距中心線的路離。正為中心線的右側(cè)，負(fù)為中心線的左側(cè)。例4-2擬從K18+000~K19+000的檢測(cè)路段中選擇公6個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行鉆孔取樣和檢測(cè)壓實(shí)度、結(jié)構(gòu)層的厚度等，鉆孔位置決定方法如下：選定隨機(jī)數(shù)編號(hào)為3，即采用表4-1中的第3欄。從第3欄A列中選小于6的數(shù)為：05、06、04、02、01。從B列中挑出與A列中6個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)。見(jiàn)表4-3取樣路段長(zhǎng)為1000m，乘以B列的6個(gè)數(shù)列于表中，加上起點(diǎn)的樁號(hào)即為測(cè)點(diǎn)縱向距離。從C列中挑出與A列對(duì)應(yīng)的數(shù)值列于表4-3中。乘以路面寬10m，再減去路寬的一半即為測(cè)點(diǎn)的橫向位置。計(jì)算結(jié)果表4-3鉆孔位置取樣選點(diǎn)計(jì)算表表4-3測(cè)點(diǎn)編號(hào)AB距測(cè)點(diǎn)距離樁號(hào)C兩邊緣距離距中線距離1010.175175K18+1750.6476.471.472060.310310K18+3100.0430.43-4.573030.494494K18+4940.9299.294.294020.699699K18+6990.0730.73-4.275040.838838K18+8380.1661.66-3.346050.977977K18+9770.4944.94-0.06第二節(jié)路基路面幾何尺寸檢測(cè)檢測(cè)項(xiàng)目與要求在路基路面施工過(guò)程中、交工難收期間及舊路調(diào)查中，都有需要檢測(cè)路基路面各部分的幾何尺寸。以保證其符合規(guī)定的要求。幾何尺寸檢測(cè)所用的儀器與材料有：鋼尺、經(jīng)緯儀、全站儀、水準(zhǔn)儀、塔尺、粉筆等。幾種結(jié)構(gòu)層的幾何尺寸檢測(cè)項(xiàng)目的要求見(jiàn)表4-4其它檢測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTGF80/1--2004有縱斷高程、中線偏位、寬度、橫坡等。準(zhǔn)備工作1．在路基或路面上準(zhǔn)確恢復(fù)樁號(hào)。2．按隨機(jī)取樣的方法，在一個(gè)檢測(cè)路段內(nèi)選取測(cè)定的斷面位置及里程樁號(hào)，在測(cè)定斷面上作記號(hào)。通常將路面寬度、橫坡、高程、中線偏位選在同一斷面位置，且宜在整數(shù)樁號(hào)上。3．根據(jù)道路設(shè)計(jì)的要求，確定路基路面各部分的設(shè)計(jì)寬度的邊界位置，在測(cè)定位置上用粉筆作上記號(hào)。4．根據(jù)道路設(shè)計(jì)的要求，確定設(shè)計(jì)高程的縱斷面位置，在測(cè)定位置上用粉筆作上記號(hào)5．根據(jù)道路設(shè)計(jì)的要求在與中線垂直的橫斷面上確定成型后的路面的實(shí)際中線位置6．根據(jù)路設(shè)計(jì)的路拱形狀，確定曲線與直線部分的交界位置及路面與路肩的交界，處作為橫坡檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)有路緣石或中央分隔帶時(shí)，以?xún)蓚?cè)路緣石邊緣為橫坡測(cè)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，用筆作記號(hào)。縱斷高程測(cè)定1．將水準(zhǔn)儀架設(shè)在路上平順處整平，以路線附近的水準(zhǔn)點(diǎn)高程為基準(zhǔn)，依次將塔尺豎立在中線的測(cè)定位置上，測(cè)記測(cè)定點(diǎn)的高程讀數(shù)。以m記，準(zhǔn)確至0.001m。連續(xù)測(cè)定全部測(cè)點(diǎn)并與水準(zhǔn)點(diǎn)閉合四、路面橫坡測(cè)定1．對(duì)無(wú)中央分隔帶的路面橫坡是指路拱兩側(cè)直線部分的坡度；將水準(zhǔn)儀架設(shè)在路面平順處整平，將塔尺分別緊豎在路拱曲線與直線部分的交界位置D1處以及路面與路肩交界位置D2處，兩點(diǎn)在同一橫斷面上。測(cè)量D1、D2高程。2．對(duì)有中央分隔帶的路面橫坡是指路面與中央分隔帶交界處及路面邊緣與路肩交界處兩點(diǎn)的高程差與水平路離的比值，以%表示。將水準(zhǔn)儀架設(shè)在路面平順處，將塔尺分別豎立在路面與中央分隔帶分界的路緣帶邊緣D1處以及路面與路肩交界的標(biāo)記D2處，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)高程。用鋼尺測(cè)量?jī)蓽y(cè)點(diǎn)的水平路離Bi。對(duì)高速路、一級(jí)路三位小數(shù)。4．各斷面橫坡度。兩點(diǎn)的高程差與兩點(diǎn)水平路離比。五、路基路面寬度及中線偏位測(cè)定1．路基寬指行車(chē)道與路肩寬之和。路面寬指行車(chē)道、路緣帶、變速車(chē)道、爬坡車(chē)道硬路肩和緊急停車(chē)帶組成。測(cè)方法如下：鋼尺沿中心線垂直方向水平量取各部分的寬度。與設(shè)計(jì)寬度的差符合規(guī)定值。六、檢測(cè)路段數(shù)據(jù)整理根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，計(jì)算并評(píng)定檢測(cè)路段各幾何指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。并用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法計(jì)算代表值。計(jì)算公式如下：?jiǎn)螠y(cè)檢驗(yàn)指標(biāo)：（4-1）雙測(cè)檢驗(yàn)指標(biāo)：（4-2）式中：——為一個(gè)評(píng)定路段內(nèi)測(cè)定平均值；S——標(biāo)準(zhǔn)差；——分布中隨測(cè)點(diǎn)數(shù)和保證率而變化的系數(shù)即保證率系數(shù)；——測(cè)點(diǎn)數(shù)。單邊或雙邊，保證率為95%、90%時(shí)的保證率系數(shù)見(jiàn)第七章表7-6；當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)，可疑數(shù)據(jù)的舍棄宜按照K倍標(biāo)準(zhǔn)差作為舍棄標(biāo)準(zhǔn)，即在資料分析中，舍棄那些在范圍以外的測(cè)定值，然后再重新計(jì)算整理。第三節(jié)路面厚度檢測(cè)概述在路面工程中，各個(gè)層次的厚度是和道路整體強(qiáng)度密切相關(guān)的。在路面設(shè)計(jì)中，不管是剛性路面、還是柔性路面，其最終要決定的，都是各個(gè)層次的厚度，只有在保證百厚度的情況下，路面的各個(gè)層次及整體的強(qiáng)度才能得到保證。除了能保證強(qiáng)度外，嚴(yán)格控制各結(jié)構(gòu)層的厚度，還能對(duì)路面的標(biāo)高起到一定的控制作用，是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。路面各結(jié)構(gòu)層厚度的檢測(cè)一般與壓實(shí)度同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢查時(shí)，可量取挖坑灌砂深度即為結(jié)構(gòu)層的厚度。當(dāng)用鉆芯取樣法檢查壓實(shí)度時(shí)，可直接量取芯樣高度。結(jié)構(gòu)層厚度也可以采用水準(zhǔn)儀量測(cè)法求得，即在同一測(cè)點(diǎn)量出結(jié)構(gòu)層底面及頂面的高程，然后求其差值。這種方法無(wú)需破壞路面，測(cè)試精度高。目前，國(guó)內(nèi)外還有用雷達(dá)、超聲波等方法檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)層厚度。對(duì)于基層或砂石路面的厚度可用挖坑法測(cè)定，瀝青面層與水泥混凝土路面板的厚度應(yīng)用鉆芯法。厚度檢測(cè)方法挖坑法根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的要求，隨機(jī)取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路，該點(diǎn)有坑洞等顯著缺陷或接縫時(shí)，可在其旁邊檢測(cè)。選一塊約40cm×40cm的平坦表面作為試驗(yàn)地點(diǎn)，用毛刷清掃干凈。根據(jù)材料堅(jiān)硬程度，選擇鎬、鏟、鑿子等適當(dāng)?shù)墓ぞ?，開(kāi)挖這一層材料，直至層位底面。在便于開(kāi)挖的前提下，開(kāi)挖面積應(yīng)盡量縮小，坑洞大體呈圓形，邊開(kāi)挖邊將材料鏟出，置于搪瓷盤(pán)中。用毛刷將坑底清掃，確認(rèn)為坑底面下一層的頂面。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的中部位置垂直伸至坑底，測(cè)量坑底至鋼板尺的距離，即為檢查層的厚度，以cm計(jì)，精確至0.1cm。鉆孔取樣法根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的要求，隨機(jī)取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路，該點(diǎn)有坑洞等顯著缺陷或接縫時(shí)，可在其旁邊檢測(cè)。用路面取芯鉆孔機(jī)鉆孔，芯樣的直徑應(yīng)為100。如芯樣僅供測(cè)量厚度，不作其他試驗(yàn)，對(duì)瀝青面層與水泥混凝土板也可用直徑50mm的鉆頭，對(duì)基層材料有可能損壞試件時(shí)，也可用直徑150mm的鉆頭，但鉆孔深度必須達(dá)到層厚。仔細(xì)取出芯樣，清除底面灰塵，找出與下層的分界面。用鋼板尺或卡尺沿圓周對(duì)稱(chēng)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，以cm計(jì)，精確至0.1cm。施工過(guò)程中的簡(jiǎn)易方法在施工過(guò)程中，當(dāng)瀝青混合料尚未冷卻時(shí)，可根據(jù)需要，隨機(jī)選擇測(cè)點(diǎn)，用大改錐插入量取或挖坑量取瀝青層的厚度，但不得使用鐵鎬等擾動(dòng)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cm計(jì)，精確至0.1cm。（四）地質(zhì)雷達(dá)法用鉆芯法檢測(cè)路面面層厚度時(shí)，對(duì)面層有一定的破壞作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)路面面層的厚度，是一種先進(jìn)、高效、不損壞路面結(jié)構(gòu)可以連續(xù)檢測(cè)路面厚度的方法。用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量路面厚度（主要是瀝青混凝土與水泥混凝土），在我國(guó)已有應(yīng)用，但用得不多。就已應(yīng)用的情況來(lái)看，效果比較理想。用公路型地質(zhì)雷達(dá)對(duì)高等級(jí)公路路面面層測(cè)試，結(jié)果為瀝青混凝土設(shè)計(jì)厚度10cm，探測(cè)值為10.7cm，挖測(cè)值為10.1cm,絕對(duì)誤差為6mm；水泥混凝土設(shè)計(jì)厚度23，探測(cè)值為21.8cm，鉆測(cè)值為22.1cm絕對(duì)誤差為3mm。由此測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，利用雷達(dá)檢測(cè)路面厚度是可取的。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)精度將會(huì)提高。在長(zhǎng)距離、快速路面厚度的測(cè)量中，應(yīng)用雷達(dá)將有廣闊的應(yīng)用前景。雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備有兩種，有兩種：一種是便攜式，宜于野外與局部檢測(cè)；另一種是車(chē)載式，適合于高速、大面積檢測(cè)。雷達(dá)檢測(cè)儀由固體腔、天線、時(shí)窗、波形顯示與打印五部分組成。固體腔是雷達(dá)的核心，產(chǎn)生脈沖高頻電磁波，產(chǎn)生可達(dá)2GHZ。天線有發(fā)射天線和接收天線有很多種。時(shí)窗記錄器是發(fā)射記時(shí)脈沖的主要器件。雷達(dá)檢測(cè)厚度的原理：電滋波在地下?lián)徊サ倪^(guò)程中遇到不同介質(zhì)電常數(shù)的界面時(shí)，一部分能量產(chǎn)生反射波，一部分能量繼續(xù)向地下傳播。地質(zhì)雷達(dá)接收并記錄反射信息。H=V×T（4-3）V——電磁波在面層中的傳播速度；T——從路表至基層界面的電磁波雙程傳播時(shí)間。路面結(jié)構(gòu)層厚度評(píng)定對(duì)路段內(nèi)路面結(jié)構(gòu)層厚度按代表值的允許偏差和單個(gè)測(cè)定值的允許偏差進(jìn)行評(píng)定，厚度的代表值為厚度的算術(shù)平均值的下置信界限值，即（4-4）式中：——厚度代表值；——厚度平均值；——標(biāo)準(zhǔn)差；——檢查數(shù)量；——分布中隨測(cè)點(diǎn)數(shù)和保證率而變的系數(shù)查表7-6采用的保證率：高速公路、一級(jí)公路：基層、底基層為99%；面層為95%。其他公路：基層、底基層為95%；面層為90%。當(dāng)厚度代表值大于等于設(shè)計(jì)厚度減去代表值允許偏差時(shí)，則按單個(gè)檢查值的偏差不超過(guò)單點(diǎn)合格值來(lái)計(jì)算合格率；當(dāng)厚度代表值小于設(shè)計(jì)厚度減去代表值允許偏差時(shí)，相應(yīng)分項(xiàng)工程評(píng)為不合格。代表值和單點(diǎn)合格值的允許偏差參見(jiàn)各章實(shí)測(cè)項(xiàng)目表瀝青面層一般按瀝青鋪筑總厚度進(jìn)行評(píng)定，高速公路和一級(jí)公路分2~3層鋪筑時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行上面層厚度檢查和評(píng)定。例4-3某路段水泥混凝土路面板厚度檢測(cè)數(shù)據(jù)如表4-5所示。保證率為95%，設(shè)計(jì)厚度為25cm。代表值容許偏差為5mm。試對(duì)該路段的板厚進(jìn)行評(píng)價(jià)。水泥混凝土路面板厚度檢測(cè)結(jié)果（cm）表4-5序號(hào)123456789101112131415厚度25.124.825.124.624.725.425.225.324.724.924.825.325.325.224.9序號(hào)161718192021222324252627282930厚度25.025.124.825.025.124.724.925.025.425.225.125.025.025.525.4解：經(jīng)計(jì)算得=25.05cmS=0.24=30保證率95%=25.05-0.310×0.24=24.98cm代表值>25-0.5=24.5cm，所以該路段的板厚滿足要求。本章小結(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)路基路面幾何尺寸及路面厚度檢測(cè)路基路面幾何尺寸及路面厚度檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選點(diǎn)確定斷面位置確定測(cè)點(diǎn)位置幾何尺寸檢測(cè)縱斷高程路面橫坡中線偏位路面寬度路面厚度檢測(cè)挖坑法鉆孔法雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)法本章小結(jié)本章說(shuō)明：學(xué)