路面壓實度及彎沉值檢測

路面壓實度、彎沉值檢測

1整理課件目錄路面壓實度檢測壓實度的概述現(xiàn)場密度試驗檢測方法灌砂法環(huán)刀法核子儀法鉆芯法結語路面彎沉值檢測彎沉值的概述彎沉值的測試方法貝克曼梁法試驗試驗目的和適用范圍儀具與材料試驗方法與步驟彎沉儀的支點變形修正結果計算及溫度修正結語2整理課件路基路面壓實度檢測3整理課件壓實度的概述路基、路面壓實質量是道路工程施工質量管理最重要的內在指標之一，只有對路基、路面結構層進行充分壓實，才能保證路基、路面的強度。剛度及路面的平整度，并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命。4整理課件壓實的作用增加強度減少變形增強水穩(wěn)性強度穩(wěn)定性壓實不足的危害車轍裂縫沉陷剪切破壞現(xiàn)場壓實質量用壓實度表示，對于路基土及路面基層，壓實度是指工地實際到達的干密度與室內標準擊實試驗所得的最大于密度的比值；對瀝青路面，壓實度是指現(xiàn)場實際到達的密度與室內標準密度的比值。5整理課件土方路基壓實度為現(xiàn)場干密度與標準試驗條件下最大干密度之比，以重型擊實試驗為準瀝青混凝土壓實度為現(xiàn)場毛體積密度與馬歇爾標準密度之比，以馬歇爾擊實成型標準、試驗路密實度或理論密度為準壓實度的檢測是通過密度檢測確定的。6整理課件現(xiàn)場密度試驗檢測方法

7整理課件灌沙法試驗原理：用均勻顆粒的砂去置換洞的體積。根本原理是利用粒徑0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試洞內，按其單位重不變的原理來測量試洞的容積〔即用標準砂來置換試洞中的集料〕，并根據集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。檢測方式檢測方式8整理課件適用范圍適用于各種材料的路基土、也可用于瀝青表處、瀝青貫入室路面。不可用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測現(xiàn)在測定路基壓實度的標準方法。主要試驗儀器灌砂筒、金屬標定罐、基板、玻璃板、試樣盤、天平、量砂9整理課件灌砂筒的選取集料最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測試。集料粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應用Φ150mm的大型灌砂筒測試。10整理課件灌砂筒：金屬圓筒的內徑為100mm，總高360mm，灌砂筒主要分兩局部：上部為儲砂筒，筒深27cm,筒底中心有一個直徑10mm的圓孔；下部裝一倒置的圓錐形漏斗，漏斗上端開口直徑為l0mm，并焊接在一塊直徑100mm的鐵板上，鐵板中心有一直徑10mm的圓孔與漏斗上開口相接。在儲砂筒筒底與漏斗頂端鐵板之間設有開關。開關為一薄鐵板，一端與筒底及漏斗鐵板鉸接在一起，另一端伸出筒身外，開關鐵板上也有一個直徑100mm的圓孔。將開關向左移動時，開關鐵板上的圓孔恰好與筒底圓孔及漏斗上開口相對，即三個圓孔在平面上重迭在一起，砂就可通過圓孔自由落下。將開關向右移動時，開關將筒底圓孔堵塞，砂即停止下落。11整理課件金屬標定罐：內徑l00mm，高150mm和200mm的金屬罐各一個，上端周圍有一罐緣。基板：一個邊長350mm，深40mm的金屬方盤，盤中心有一直徑l00mm的圓孔。量砂:粒徑0．25～0．5mm、清潔枯燥的均勻砂，約20～40kg。應先烘干，并放置足夠時間，使其與空氣的濕度到達平衡。12整理課件儀器標定

確定灌砂筒下部圓錐體內砂的質量，其步驟如下：在儲砂筒內裝滿砂。筒內砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不超過15mm。稱筒內砂的質量m1，準確至1g。每次標定及而后的試驗都維持這個質量不變。將開關打開，讓砂流出，并使流出砂的體積與工地所挖試洞的體積相當(或等于標定罐的容積)。然后關上開關，并稱量筒內砂的質量m5，準確至1g。將灌砂筒放在玻璃板上。打開開關，讓砂流出，直到筒內砂不再下流時，關上開關，并細心地取走罐砂筒。收集并稱量留在玻璃板上的砂或稱量筒內的砂，準確至1g。玻璃板上的砂就是填滿灌砂筒下部圓錐體的砂。重復上述測量，至少三次。最后取其平均值m2，準確至1g。13整理課件灌沙儀器圖示14整理課件確定量砂的密度ps用水確定標定罐的容積V(cm3)，方法如下：

將空罐放在臺秤上，使罐的上口處于水平位置，讀記罐質量m7。向標定罐中灌水，注意不要將水弄到臺秤上或罐的外壁。將一直尺放在罐頂，當罐中水面快要接近直尺時，用滴管往罐中加水，直到水面接觸直尺。移去直尺，讀記罐和水的總質量m8。15整理課件重復測量時，僅需用吸管從罐中取出少量水，并用滴管重新將水加滿到接觸直尺。標定罐的體積按下式計算：V＝m8-m7在儲砂筒中裝入質量為m1的砂，并將罐砂筒放在標定罐上，翻開開關，讓砂流出，直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。取下罐砂筒，稱筒內剩余的砂質量。重復上述測量，至少三次，最后取其平均值m3。按下式計算填滿標定罐所需砂的質量ma(g)ma＝m1-m2-m3式中：m1——灌砂入標定罐前，筒內砂的質量；m2——灌砂筒下部圓錐體內砂的平均質量；m3——灌砂入標定罐后，筒內剩余砂的質量。按下式計算量砂的密度ρs(g／cm3)：ρs＝ma/V式中：V——標定罐的體積，cm3。16整理課件試驗步驟

〔1〕量砂要規(guī)那么?！?〕每換一次量砂，都必須測定松方密度和錐體的質量；〔3〕地外表處理要平整；〔4〕在挖坑時試坑周壁應筆直，防止出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形：這樣就會使檢測密度偏大或偏小?！?〕灌砂時檢測厚度應為整個碾壓層厚，不能只取上部或者取到下一個碾壓層中。17整理課件工作人員正在用灌沙法測壓實度18整理課件試驗中應注意的問題

（1）量砂要規(guī)則。量砂如果重復使用，一定要注意晾干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。（2）每換一次量砂，都必須測定松方密度，漏斗中砂的數(shù)量也應該每次重做。因此量砂宜事先準備較多數(shù)量。切勿到試驗時臨時找砂，又不作試驗；僅使用以前的數(shù)據。（3）地表面處理要平整，只要表面凸出一點（即使1mm），使整個表面高出一薄層，其體積也算到試坑中去了，會影響試驗結果。因此本方法一般宜采用放上基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂，按式（6-7）計算填坑的砂量，只有在非常光滑的情況下方可省去此操作步驟。（4）在挖坑時試坑周壁應筆直，避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形：這樣就會使檢測密度偏大或偏小。（5）灌砂時檢測厚度應為整個碾壓層厚，不能只取上部或者取到下一個碾壓層中。19整理課件環(huán)刀法

目的和適用范圍本方法規(guī)定在公路工程現(xiàn)場用環(huán)刀法測定土基及路面材料的密度及壓實度。本方法適用于細粒土及無機結合料穩(wěn)定細粒土的密度。但對無機結合料穩(wěn)定細粒土，其齡期不宜超過2d

且宜用于施工過程中的壓實度檢驗20整理課件二、儀具與材料

本試驗需要以下儀具與材料：

1

、人工取土器：包括環(huán)刀、環(huán)蓋、定向筒和擊實錘系統(tǒng)〔導桿、落錘、手柄〕。2

、天平：感量

0.1g

〔用于取芯頭內徑小于

70mm

樣品的稱量〕，或

1.0g

〔用于取芯頭內徑

100mm

樣品的稱量〕。

3

、其它：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水量設備等。

21整理課件環(huán)刀儀具22整理課件方法與步驟按有關試驗方法對檢測試樣用同種材料進行擊實試驗，得到最大干密度(ρmax)及最正確含水量(w0)。用人工取土器測定砂性土或砂層密度時的步驟：擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質量M2，準確至0.1g.在試驗地點，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈，并將壓實層鏟外表浮動及不平整的局部，達一定深度，使環(huán)刀打下后，能到達要求的取土深度，但不得將下層擾動。將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放入定向筒內與地面垂直。將導桿保持垂直狀態(tài)，用取土器落錘將環(huán)刀打入壓實層中，至環(huán)蓋頂面與定向筒上口齊平為止。去掉擊實錘和定向筒，用鎬將環(huán)刀試樣挖出。輕輕取下環(huán)蓋，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測直至修平為止。擦凈環(huán)刀壁，用天平稱取出環(huán)刀及試樣合計質量M1，準確至0.1g.〔8〕自環(huán)刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測定其含水量〔w〕。本試驗須進行兩次平行測定，其平行差值不得大于0.03g/cm3。求其算術平均值。23整理課件四、計算按式〔4--10〕計算試驗的含水量。

〔4—10〕式中：w—含水率〔%〕，計算至0.1m—濕土質量〔g〕ms—干土質量〔g〕按式〔4—11〕、〔4—12〕計算試樣的濕度及干密度：

〔4—11〕

〔4—12〕式中：ρw——試樣的濕密度〔g/cm3〕；ρd——試樣的干密度〔g/cm3〕；m1——環(huán)刀與試樣合計質量〔g〕；m2——環(huán)刀質量〔g〕；V——環(huán)刀體積〔cm3〕w——試樣的含水量〔%〕。24整理課件按式〔4—13〕計算施工壓實度：〔4—13〕

式中：K——測試地點的施工壓實度〔%〕：Ρd——試樣的干密度〔g/cm3〕；Dmax——由擊實試驗得到的試樣的最大干密度〔g/cm3〕。報告試驗應報告土的鑒別分類、土的含水量、濕密度、干密度、最大干密度、壓實度等。25整理課件核子儀法

該法是利用放射性元素（通常是射線和中子射線）測量土或路面材料的密度和含水量。這類儀器的特點是測量速度快，需要人員少。該類方法適用于測量各種土或路面材料的密度和含水量，有些進口儀器可貯存打印測試結果。它的缺點是，放射性物質對人體有害，另外需要打洞的儀器，在打洞過程中使洞壁附近的結構遭到破壞，影響測定的準確性，對于核子密度濕度儀法，可作施工控制使用，但需與常規(guī)方法比較，以驗證其可靠性。26整理課件儀具與材料

核子密度濕度儀：符合國家規(guī)定的關于健康保護和平安使用標準，密度的測定范圍為1.12～2.73g/cm3，測定誤差不大于±0.03，含水率測量范圍為0～0.64,測定誤差不大于±0.015g/cm3。它主要包括以下部件：γ射線源：雙層密封的同位素放射源，如銫一137、鈷－60或鐳-226等。中子源：如镅〔241〕一鈹?shù)取Ｌ綔y器：γ射線探測器或中子探測器等。讀數(shù)顯示設備：如液晶顯示器。脈沖計數(shù)器、數(shù)率表或直接讀數(shù)表。標準板：提供檢驗儀器操作和散射計數(shù)參考標準用。平安防護設備：符合國家規(guī)定要求的設備。刮平板、鉆桿、接線等細砂：0.15～0.3mm。天平或臺稱。其他：毛刷等。27整理課件核子密度濕度儀28整理課件試驗方法與步驟

本方法用于測定瀝青混合料面層的壓實密度時，在表面用散射法測定，所測定瀝青面層的層厚應不大于根據儀器性能決定的最大厚度。用于測定土基或基層材料的壓實密度及含水量時打洞后用直接透射法測定，測定層的厚度不宜大于20cm.29整理課件準備工作每天使用前按以下步驟用標準板測定儀器的標準值：接通電源，按照儀器使用說明書建議的預熱時間，預熱測定儀。在測定前，應檢查儀器性能是否正常，在標準板上取34個讀數(shù)的平均值建立原始標準值，并與使用說明書提供的標準值校對，如標準讀數(shù)超過使用說明書規(guī)定的界限時，應重復此標準的測量，假設第二次標準計數(shù)仍超出規(guī)定的界限時，需視作故障并進行儀器檢查。在進行瀝青混合料壓實層密度測定前，應用核子法對鉆孔取樣的試件進行標定；測定其他材料密度時，宜與挖坑灌砂法的結果進行標定。標定的步驟如下：選擇壓實的路外表，按要求的測定步驟用核子儀測定密度，記錄讀數(shù)；在測定的同一位置用鉆機鉆孔法或挖坑灌砂法取樣，量測厚度，按規(guī)定的標準方法測定材料的密度；對同一種路面厚度及材料類型，在使用前至少測定15處，求取兩種不同方法測定的密度的相關關系，其相關系數(shù)應不小于0.9。測試位置的選擇按照隨機取樣的方法確定測試位置，但與距路面邊緣或其他物體的最小距離不得小于30cm。核子儀距其他射線源不得少于10m。當用散射法測定時，應用細砂填平測試位置路表結構凹凸不平的空隙，使路外表平整，能與儀器緊密接觸。當使用直接透射法測定時，應在外表上用鉆桿打孔，孔深略深于要求測定的深度，孔應豎直圓滑并稍大于射線源探頭。按照規(guī)定的時間，預熱儀器。30整理課件測定步驟如用散射法測定時，應將核子儀平穩(wěn)地置于測試位置上。如用直接透射法測定時，將放射源棒放下插入已預先打好的孔內。翻開儀器，測試員退出儀器2m以外，按照選定的測定時間進行測量，到達測定時間后，讀取顯示的各項數(shù)值，并迅速關機。各種型號的儀器具體操作步驟略有不同，可按照儀器使用說明書進行。31整理課件使用平安本卷須知〔1〕儀器工作時，所有人員均應退到距儀器2m以外的地方?！?〕儀器不使用時，應將手柄置于平安位置，儀器應裝人專用的儀器箱內，放置在符合核幅射平安規(guī)定的地方。〔3〕儀器應由經有關部門審查合格的專人保管，專人使用。對從事儀器保管及使用的人員，應遵照有關核幅射檢測的規(guī)定，不符合核防護規(guī)定的人員，不宜從事此項工作。32整理課件鉆芯法測定瀝青面層密度

瀝青混合料面層的施工壓實度是指按規(guī)定方法測得的混合料試樣的毛體積密度與標準密度之比，以百分率表示。對瀝青混合料，國內外均以取樣測定作為標準試驗方法。33整理課件儀具與材料路面取芯鉆機天平：感量不太于0.1g溢流水槽吊籃石蠟其他：卡尺、毛刷、勺、取樣袋〔容器〕、電風扇34整理課件路面取芯鉆機35整理課件拖車式鉆芯機36整理課件試驗方法與步驟鉆取芯樣按“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Φ100mm。當一次鉆孔取得的芯樣包含有不同層位的瀝青混合料時，應根據結構組合情況用切割機將芯樣沿各層結合面鋸開分層進行測定。測定試件密度將鉆取的試件在水中用毛刷輕輕刷凈粘附的粉塵。如試件邊角有松散顆粒，應仔細去除。將試件晾干或用電風扇吹干不少于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)的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。當試件的吸水率小于2％時，采用水中重法或表干法測定；當吸水率大于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。37整理課件38整理課件計算當計算壓實的瀝青混合料的標準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、瀝青面層的壓實度計算是芯樣的視密度或毛體積度除以標準密度乘100。由瀝青混合料實測最大密度計算壓實度時，進行空隙率折算，作為標準密度，再計算壓實度。試驗檢測中應注意的問題壓實度的大小取決于實測的壓實密度，同樣也與標準密度的大小有關。但目前對標準密度的規(guī)定并不統(tǒng)一，有些工程在壓實度達不到時便重新進行馬歇爾試驗,調整標準密度使壓實度到達要求，這樣實際上是弄虛作假。為防止這種情況,新的檢測方法規(guī)定了三種標準密度，一種是馬歇爾擊實試件密度；一種是試驗路段鉆孔取樣密度；第三種是由實測最大密度按空隙率折算的標準密度。在進行檢測時，應結合工程實際情況，采用相應的標準密度。39整理課件結語壓實度是路基路面施工質量檢測的關鍵指標之一。以上幾種檢測方法看似簡單，但實際操作時常常不好把握會引起較大誤差，所以需要相關人員謹慎對待。40整理課件路面彎沉值檢測

41整理課件彎沉值的概述國內外普遍采用回彈彎沉值來表示路基路面的承載能力，回彈彎沉值越大，承載能力越小，反之那么越大。通常所說的回彈彎沉值是指標準后軸載雙輪組輪隙中心處的最大回彈彎沉值。在路表測試的回彈彎沉值可以反映路基、路面的綜合承載能力。42整理課件彎沉值的凡個概念彎沉彎沉是指在規(guī)定的標準軸載作用下，路基或路面外表輪隙位置產生的總垂直變形〔總彎沉〕或垂直回彈變形值〔回彈彎沉〕，以0．01mm為單位。設計彎沉值根據設計年限內一個車道上預測通過的累計當量軸次、公路等級。面層和基層類型而確定的路面彎沉設計值?？⒐を炇諒澇林悼⒐を炇諒澇林凳菣z驗路面是否到達設計要求的指標之一。，當胳面厚度計算以設計彎沉值為控制指標時，那么驗收彎沉值應小于或等于設計彎沉值；當厚度計算以層底拉應力為控制指標時，應根據拉應力計算所得的結構厚度，重新計算路面彎沉值，該彎沉值即為竣工驗收彎沉值。43整理課件彎沉值的測試方法彎沉值的測試方法較多，目前用的最多的是貝克曼梁法，在我國已有成熟的經驗，但由于其測試速度等因素的限制，各國都對快速連續(xù)或動態(tài)測定進行了研究，現(xiàn)在用得比較普遍的有法國洛克魯瓦式自動彎沉儀，丹麥等國家創(chuàng)造并幾經改進形成的落錘式彎沉儀〔FWD〕，美國的振動彎沉儀等。44整理課件貝克曼梁法試驗

45整理課件試驗目的和適用范圍〔1〕本方法適用于測定各類路基、路面的回彈彎沉，用以評定其整體承載能力，可供路面結構設計使用?！?〕本方法測定的路基、柔性路面的回彈彎沉值可供交工和竣工驗收使用?！?〕本方法測定的路面回彈彎沉可為公路養(yǎng)護管理部門制定養(yǎng)路修路方案提供依據。〔4〕瀝青路面的彎沉以標準溫度20℃時為準，在其他溫度〔超過20土2℃范圍〕測試時，對厚度大于5cm的瀝青路面，彎沉值應予溫度修正。46整理課件儀具與材料〔1〕測試車：雙軸：后軸雙側4輪的載重車，其標準軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)應符合要求。測試車可根據需要按公路等級選擇，高速公路，一級及二級公路應采用后軸100kN的BZZ-100；其他等級公路也可采用后軸60kN的BZZ-60。47整理課件〔2〕路面彎沉儀：由貝克曼梁、百分表及表架組成，貝克曼梁由鋁合金制成，上有水準泡，其前臂〔接觸路面〕與后臂〔裝百分表〕長度比為2:1。彎沉儀長度有兩種：一種長3．6m，前后臂分別為2．4m和1．2m；另一種加長的彎沉儀長5．4m，前后臂分別為3．6m和1．8m。當在半剛性基層瀝青路面或水泥混凝土路面上測定時，宜采用長度為5．4m的貝克曼梁彎沉儀、并采用BZZ-100標準車；彎沉值采用百分表量得，也可用自動記錄裝置進行測量?！?〕接觸式路面溫度計：端部為平頭，分度不大于1℃?！?〕其它：皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等。48整理課件試驗方法與步驟試驗前準備工作〔1〕檢查并保持測定用標準車的車況及剎車性能良好，輪胎內胎符合規(guī)定充氣壓力?！?〕向汽車車槽中裝載〔鐵塊或集料〕，并用地中衡稱量后軸總質量，符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測定過程中，軸重不得變化?！?〕測定輪胎接地面積；在平整光滑的硬質路面上用千斤頂將汽車后軸頂起，在輪胎下方鋪一張新的復寫紙，輕輕落下千斤頂，即在方格紙上印上輪胎印痕，用求積儀或數(shù)方格的方法測算輪胎接地面積、精確至0.1cm2?！?〕檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況?！?〕當在浙青路面上測定時，用路表溫度計測定試驗時氣溫及路表溫度〔一天中氣溫不斷變化，應隨時測定〕，并通過氣象臺了解前5d的平均氣溫〔日最高氣溫與最低氣溫的平均值〕?！?〕記錄瀝青路面修建或改建時材料、結構、厚度、施工及養(yǎng)護等情況。49整理課件測試步驟〔1〕在測試路段布置測點，其距離隨測試需要而定，測點應在