《公路工程检测技术》土方路基工程(114P).ppt

模块二路基工程,一般规定,土方路基和石方路基实测项目技术指标的规定值或允许偏差按高速公路、一级公路和其他公路（指二级及以下公路）两档设定，其中土方路基压实度按高速公路和一级公路、二级公路、三级和四级公路三档设定。土方路基和石方路基实测项目规定的检查频率，如果检查路段以延米计时，则为双车道公路每一检查段内的最低检查频率，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加检查数量。路基压实度指标须分层检测，并符合标准附录B规定。路基其他检查项目均在路基顶面进行检查测定。路肩工程可作为路面工程的一个分项工程进行检查评定。服务区停车场、收费广场的土方工程压实标准可按土方路基要求进行监控。,项目一土方路基,1、基本要求在路基用地和取土坑范围内，认真清除地表植被、杂物、积水、淤泥和表土，处理坑塘，并按规范和设计要求对基底进行压实。路基填料应符合规范和设计的规定，经认真调查、试验后合理选用。填方路基须分层填筑压实，每层表面平整，路拱合适，排水良好。施工临时排水系统应与设计排水系统结合，避免冲刷边坡，勿使路基附近积水。在设定取土区内合理取土，不得滥开滥挖。完工后应按要求对取土坑和弃土场进行修整，保持合理的几何外形。,2、实测项目,注：表列压实度以重型击实试验法为准，评定路段内的压实度下置信界限不得小于规定标准，单个测定值不得小于极值（表列规定值减5个百分点）。小于表列规定值2个百分点的测点，按其数量占总检查点的百分率计算减分值。采用核子仪检查压实度时应进行标定试验，确认其可靠性。特殊干早、特殊潮湿的地区或过湿土路基，可按交通部颁发的路基设计、施工规范所规定的压实度标准进行评定。三、四级公路铺筑沥青混凝土或水泥混凝土路面时，其路基压实度可采用二级公路标准。,3、外观鉴定路基表面平整，边线直顺，曲线圆滑。不符合要求时，单向累计长度每50m减12分。边坡坡面平顺稳定、不得亏坡，曲线圆滑。不符合要求时，单向累计长度每50m减12分。取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台的位置适当、外形整齐、美观，防止水土流失。不符合要求时，每处减12分。,情境一、路基填料检查,路基填料应符合下列规定：1、含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。2、泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；确需使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。3、液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填料；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。4、粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。,5、填料强度和粒径，应符合表 2.1.1-1 的规定。,注：表列强度按公路土工试验规程规定的浸水96h的CBR试验方法测定。三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时，应采用二级公路的规定。表中上、下路堤填料最大粒径150mm的规定不适用于填石路堤和土石路堤。,表2.1.1-1 路基填料最小强度和最大粒径要求,情境二、地基表层处理检查,地基表层处理应符合下列规定：1）二级及二级以上公路路堤基底的压实度应不小于 90%；三、四级公路应不小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时，基底应按设计要求处理。2）原地面坑、洞、穴等，应在清除沉积物后，用合格填料分层回填分层压实，压实度符合1）的规定。3）泉眼或露头地下水，应按设计要求，采取有效导排措施后方可填筑路堤。4）地基为耕地、松散土、水稻田、湖塘、软土、高液限土等时，应按设计要求进行处理，局部软弹的部分也应采取有效的处理措施。5）地下水位较高时，应按设计要求进行处理。6）陡坡地段、土石混合地基、填挖界面、高填方地基等都应按设计要求进行处理。,路堤填筑应符合下列规定：1、性质不同的填料，应水平分层、分段填筑，分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料，不得混合填筑。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床顶最后一层时，压实后的厚度应不小于100mm。2、对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料。3、每种填料的松铺厚度应通过试验确定。,情境三、路基填筑检查,4、每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。5、在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前，应在其表面设2%4%的双向横坡，并采取相应的防水措施。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。6、路堤填筑时，应从最低处起分层填筑，逐层压实；当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5 时，应按设计要求挖台阶，或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m 的台阶。7、填方分几个作业段施工时，接头部位如不能交替填筑，则先填路段，应按1:1坡度分层留台阶；如能交替填筑，则应分层相互交替搭接，搭接长度不小于2m。,压实就是把一定体积的路基土基层材料或路面沥青混凝土压缩到更小的体积的过程。在此过程中，使颗粒相互挤压到一起，减少孔隙，由此提高材料密度。高标准压实，是保证路基、路面应有强度和稳定性的一项最经济有效的技术措施。,情境四、压实度检测,Add Your Text,情境四、压实度检测,主要内容,1、压实的作用：,2、压实度的概念：,压实充足可使路基土和路面材料的强度大大增加；可以减少路基路面在行车荷载作用下产生的形变；也可以增加路基和路面材料的不透水性和强度稳定性；保证其使用质量并能延长使用寿命。若压实不足，则路面容易产生车辙、裂缝、沉陷及整个路面被剪切破坏。,土基和路面基层的压实度：是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度比值。沥青路面压实度：是指现场实际达到的密度与标准密度的比值。,环刀法,核子仪法,灌砂法,适用于在现场测定基层（底基层）、砂石路面及路基上的各种材料压实层的密度和压实度。也适用于沥青表面处治、沥青贯入式面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测,适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测试。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且适用于施工过程中的压实度检测,适用于施工质量的现场快速评定，不宜用做仲裁试验或评定验收试验,3、几种常用的压实度检测方法的适用范围,4、路基土的最大干密度和最佳含水量的确定 由于土的性质、颗粒的差别，确定最大干密度的方法也有区别，除了一般土的“击实法”以外，还有粗粒土和巨粒土最大干密度的确定方法。不同性质的土的最大干密度确定方法及各方法的适用范围见表2.1.4-2。,路基土的最大干密度和最佳含水量的确定 表2.1.4-2,方案一、挖坑灌砂法,挖坑灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多的量砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。1、试验目的和适用范围 适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基上的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处治、沥青贯入或路面的密度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料压实度检测。,当集料的最大粒径小于13.2mm，测定层的厚度不超过150mm时，宜采用l00mm的小型灌砂筒测试。当集料的最大粒径等于或大于13.2mm，但不大于31.5mm，测定层的厚度不超过200mm时，应用150mm的大型灌砂筒测试。2、仪具与材料技术要求 本方法需要下列仪具与材料：(1)灌砂筒：有大小两种。(2)金属标定罐。(3)基板。(4)玻璃板。(5)试样盘。(6)天平或台秤。(7)含水率测定器具。(8)量砂。(9)盛砂的容器：塑料桶等。(10)其他：凿子、螺丝刀、铁锤、长把勺、长把小簸箕、毛刷等。,灌砂筒和标定罐,继续,图2.1.4.1-1 灌砂筒和标定罐（尺寸单位：mm）,返回,3、方法与步骤 检测对象的试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水量。选用适宜的灌砂筒。,录像,按下列步骤标定灌砂筒下部圆锥体砂的质量：a、在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。b、将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（或等于标定灌的容积），然后关上开关。c、不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。d、收集并称量留在玻璃板的砂，准确至1g。玻璃板上的砂就是填满筒下部圆锥体的砂。e、重复上述测量三次，取其平均值。,按下列步骤标定量砂的密度 a、用水确定标定罐的容积v，准确至1ml。b、用储砂筒中装入质量为m1的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，直到储砂筒内的砂不再下流时，关上开关，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量m3，准确至1g。c、计算填满标定罐所需砂的质量：d、上述测量三次，取其平均值。e、按下式计算量砂密度s：,检测步骤a、在测试地点，将其清扫干净，面积不小于基板面积。b、当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。称量筒内砂的质量m6，准确至1g。c、取走基板，将残留的量砂回收，重新将表面清扫干净。d、将基板尽量放在原处，沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。全部取出材料的总质量为mw，准确至1g。e、取出有代表性的样品，测定其含水量。,f、将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂到要求质量），打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关开关，称量筒内剩余砂的质量m4，准确至1g。g、如清扫干净的平坦表面粗糙度不大，可省去b和c的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板，并称量剩余砂的质量m4，准确至1g。h、回收处理量砂。,4、计算 灌砂时，试坑上放有基板：灌砂时，试坑上不放基板：,试坑材料的湿密度：,试坑材料的干密度：,施工压实度:,5、说明与注意问题：量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。若更换量砂，必须重测其松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次从做。在进行标定灌容积标定时，灌外的水一定要擦干。地表面处理要平整。在挖坑时试坑周壁应竖直，避免出现上大下小或上小下大的情形，且不得使凿出的试样丢失。以免检测密度偏大或偏小。灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或取至下一碾压层中。,方案二、核子密湿度仪法,该法是利用放射性元素（通常是射线和中子射线）测量土或路面材料的密度和含水率。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水率，有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性。对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。,1、试验目的和适用范围 在施工现场用核子密度湿度仪以散射法或直接透射法可以快速测定路基材料的密度和含水量，并计算施工压实度。本方法适用于施工质量的现场快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据。2、注意事项 用于测定土基的压实度及含水量时，打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于30cm。,3、位置的选择 按照随机取样的方法确定测试位置，但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他的射线源不得少于10m；当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路面结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。,参考图,继续,图2.1.4.2-1 用细砂铺平测试位置,图2.1.4.2-2 在路表面上打孔的方法,返回,4、仪具与材料 本方法需要下列仪具与材料：核子密湿度仪，它主要包括下列部件：射线源。中子源。探测器。读数显示设备。标准计数块。钻杆。安全防护设备。刮平板、钻杆、接线等。细砂：0.150.3mm 天平或台秤。其他：毛刷等。,5、检测步骤 如用散射法测定时，应按图1.4.4的方法将核子仪平稳地置于测试位置上。一组不少于13点，取平均值。如用直接透射法测定时，应按图1.4.5的方法将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。打开仪器，测试员退出仪器2m以外，按照选定的测定时间进行测量，达到测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。,方法图,继续,图2.1.4.2-3 用散射法测定的方法,返回,图2.1.4.2-4 用直接透射法测定的方法,6、计算 施工干密度及压实度,7、报告 测定路面密度及压实度的同时，应同时记录温度、材料类型、路面的结构层厚度及测试深度等数据和资料。,8、使用安全注意事项 仪器工作时，所有人员均应退至距离仪器2m以外的地方。仪器部使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装入专用的仪器箱内，放置在符合核辐射安全规定的地方。仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专人使用，对从事仪器保管及使用的人员，应遵照有关核辐射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作。,方案三、环刀法,环刀法是测量现场密度的传统方法。用环刀法测定的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得到的数值将明显偏小。就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的，只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的砂，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。,1、试验目的和适用范围 环刀法适用于公路工程现场测定细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且适用于施工过程中的压实度检测。2、仪具与材料 本方法需要下列仪具与材料：(1)人工取土器(2)电动取土器(3)天平(4)其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水率设备等。3、方法与步骤 对检测试样用同种材料进行击实试验，得到最大干密度及最佳含水量。,用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度的步骤：A、擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1g。B、在试验地点，将面积约30cm30cm的地面清扫干净。铲去表面浮动及不平整的部分达一定深度，使环刀垂直打下后，能达到要求的取土深度，但不得将下层扰动。C、将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。D、将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。E、去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。F、轻轻取下环盖，用修土刀从边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。G、擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确至0.1g。H、从环刀中取出具有代表性的试样，测定其含水量。,环刀照片,继续,返回,图2.1.4.3-1 人工取土器 图2.1.4.3-2 电动取土器,用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤：A、为湿润的砂土，试验时不需使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平稳地将环刀垂直压下，直至砂土柱突出环刀上端约2cm为止。B、削掉环刀口上多余砂土，并用直尺刮平。C、在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀反转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。D、擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量m1，准确至0.1g。E、从环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。F、干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀打入土中。,本试验须进行两次平行测定，其平行差值不得大于0.03g/cm3，求其算术平均值。4、计算,5、报告 试验应报告土的鉴别分类、含水率、湿密度、干密度、最大干密度、压实度等。,压实度评定,路基、路面压实度以13km长的路段为检验评定单元。检验评定段的压实度代表值K（算术平均值的下置信界限）为：t分布表中随测点数和保证率（或置信度）而变的系数（查附录二）；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%。K0压实度标准值。,1、KK0，且Ki全部K规2%时，合格率100%，得100分；2、当KK0，且Ki全部K极时，按KiK规2%的测点数计算合格率，得分合格率100；3、KKi，某KiK极，不合格0分；4、KKi，不合格0分。路堤施工段短时，分层压实度应点点符合要求，且样本数不少于6个，要求为规定值。,情境五、承载能力检测,弯沉（Deflection）是表征路基路面整体强度的重要参数，虽然世界各国测试弯沉的设备和方法各有不同，但对弯沉基本概念的理解是相同的。国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力，回弹弯沉值越大，承载能力越小，反之则越大。,贝克曼梁法,自动弯沉仪法,落锤式弯沉仪法,承载能力检测方法,定义,弯沉,竣工验收弯沉,设计弯沉,1、弯沉 弯沉值是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙中心处产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位。2、设计弯沉 设计弯沉值是指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。3、竣工验收弯沉值 当路面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时，则验收弯沉值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。,方案一、贝克曼梁法,本方法利用杠杆原理制成杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉，测试的是结构体的静态回弹弯沉，而非总弯沉。1、适用范围适用于测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，供路面结构设计使用。2、试验原理利用杠杆原理制成杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉。,3、仪具与材料,后轴10t,BZZ-100,路面弯沉仪,由贝克曼梁、百分表及表架组成。其前臂与后臂长度比21。弯沉仪长度有两种：一种长3.6m，另一种加长的弯沉仪长5.4m。,适用于各级公路,(3)接触式路表温度计(4)其他：皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。,标准车,4、试验方法,准备工作检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好、轮胎符合规定充气压力。向汽车车槽中装载(铁块或集料)，并在地中衡上称量后轴质量及单侧轮荷载，均应符合要求的轴重规定。汽车行驶及测定过程中，轴重不得变化。测定轮胎接地面积：在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起，在轮胎下方铺一张新的复写纸和一张方格纸，轻轻落下千斤顶，即在方格纸印上轮胎印痕，用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积，准确至0.1cm2。检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。,测试步骤在测试路段布置测点，其距离随测试需要而定。测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白漆或粉笔画上标记。将试验车后轮轮隙对准测点后约35cm处的位置上。将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上，并安装百分表于弯沉仪的测定杆上。百分表调零，检查百分表是否稳定回零。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L1，迅速读取初读数。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（约3m以上)后，吹口哨或挥动指挥旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。,试验录像,5、结果计算及温度修正,路面测点的回弹弯沉值按下式计算：当需要进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按下式计算：,6、结果评定计算每一个评定路段的代表弯沉：当路基的弯沉代表值不符合要求时，可将超出平均值（23）S的弯沉特异值舍弃，重新计算平均值和标准差。对舍弃的弯沉值大于平均值（23）S的点，应找出其周围界限，进行局部处理。若用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计，不能采用左右两点的平均值。,7、报告 报告应包括下列内容：(1)弯沉测定表、支点变形修正值、测试时的路基温度。(2)每一个评定路段的各测点弯沉的平均值、标准差及代表弯沉。弯沉代表值大于设计要求的弯沉值时相应分项工程为不合格。当沥青层厚度小于或等于50mm时，或路表温度在202范围内，可不进行温度修正。若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。,方案二、落锤式弯沉仪法,FWD是当今国际上普遍应用的路基路面结构强度无损检测仪器，其主要作用是测定结构层的强度与刚度。FWD特点：使用方便、安全、测试快速、节省人力，模拟实际情况施加动态荷载，可以准确地测出多点弯沉（弯沉盆），适于长距离、连续测定。测试过程中无损，且可进行多级加载。其测量结果比较精确，且信息量大。采用计算机自动采集数据，实现自动化。数据采集及数据处理分析高度一体化，配备最完善的分析及计算软件，为路面检测、评估、补强罩面设计及养护管理提供科学、客观与准确地数据和方案。对于落锤式弯沉仪（FWD），弯沉是指与落锤重量对应的当量荷载使路表面产生的瞬时变形值，而弯沉盆是指弯沉的分布曲面。,1、目的与适用范围 本方法适用于测定在落锤式弯沉仪(FWD)标准质量的重锤落下一定高度发生的冲击荷载作用下，路基表面所产生的瞬时变形，即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。并可由此反算路基材料的动态弹性模量，作为设计参数使用。所测结果经转换至回弹弯沉值后可用于评定道路承载能力。2、仪具与材料技术要求 本方法需要下列仪具与材料：落锤式弯沉仪：简称FWD，由荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统等组成。(1)荷载发生装置(2)弯沉检测装置(3)运算及控制装置(4)牵引装置,图片,继续,图2.1.5.2-1 落锤式弯沉仪传感器布置及应力作用状态示例,返回,3、准备工作(1)调整重锤的质量及落高，使重锤的质量及产生的冲击荷载符合第2条的要求。(2)在测试路段的路基或路面各层表面布置测点，其位置或距离随测试需要而定。当在路面表面测定时，测点宜布置在行车道的轮迹带上。测试时，还可利用距离传感器定位。(3)检查FWD的车况及使用性能，用手动操作检查，各项指标符合仪器规定要求。(4)将FWD牵引至测定地点，将仪器打开，进入工作状态。牵引FWD行驶的速度不宜超过50。(5)对位移传感器按仪器使用说明书进行标定，使之达到规定的精度要求。,4、测试步骤(1)承载板中心位置对准测点，承载板自动落下，放下弯沉装置的各个传感器。(2)启动落锤装置，落锤瞬即自由落下；冲击力作用于承载板上，又立即自动提升至原来位置固定。同时，各个传感器检测结构层表面变形，记录系统将位移信号输入计算机，并得到峰值，即路面弯沉，同时得到弯沉盆。每一测点重复测定应不少于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。(3)提起传感器及承载板，牵引车向前移动至下一个测点，重复上述步骤，进行测定。,5、计算 按桩号记录各测点的弯沉及弯沉盆数据，计算一个评定路段的平均值、标准差、变异系数。6、报告 报告应包括下列内容：(1)各测点的最大弯沉及弯沉盆测定数据。(2)每一个评定路段全部测点弯沉的平均值、标准差、变异系数及代表弯沉。如与贝克曼梁弯沉仪进行了对比试验，尚应报告相关关系式、相关系数、换算的回弹弯沉。,情境六、几何尺寸检测,路基的几何尺寸，即宽度、纵断面高程、横坡及中线平面偏位等是施工质量检查及竣工验收的规定项目。1、目的与适用范围 本方法适用于路基路面各部分的宽度、纵断面高程、横坡及中线平面偏位等几何尺寸的检测，以供道路施工过程、路面交竣工验收及旧路调查使用。2、仪具与材料技术要求 本方法需要下列仪具与材料：(1)长度量具：钢卷尺。(2)经纬仪、精密水准仪、塔尺或全站仪。(3)其他：粉笔等。,3、准备工作(1)在路基或路面上准确恢复桩号。(2)根据有关施工规范或公路工程质量检验评定标准(土建工程)(JTG F801)的要求，按附录A的方法，在一个检测路段内选取测定的断面位置及里程桩号，在测定断面作上标记。通常将路面宽度、横坡、高程及中线平面偏位选取在同一断面位置，且宜在整数桩号上测定。(3)根据道路设计的要求，确定路基路面各部分的设计宽度的边界位置。在测定位置上用粉笔作上记号。,(4)根据道路设计的要求，确定设计高程的纵断面位置。在测定位置上用粉笔作上记号。(5)根据道路设计的要求，在与中线垂直的横断面上确定成型后路面的实际中心线位置。(6)根据道路设计的路拱形状，确定曲线与直线部分的交界位置及路面与路肩(或硬路肩)的交界处，作为横坡检验的基准；当有路缘石或中央分隔带时，以两侧路缘石边缘为横坡测定的基准点，用粉笔作上记号。,一、路基各部分的宽度及总宽度测试,测试步骤：用钢尺沿中心线垂直方向水平量取路基各部分的宽度，以m表示，对高速公路及一级公路，准确至0.005m；对其他等级公路，准确至0.01m。测量时钢尺应保持水平，不得将尺紧贴路面量取，也不得使用皮尺。,二、纵断面高程测试,测试步骤：(1)将精密水准仪架设在路面平顺处调平，将塔尺竖立在中线的测定位置上，以路线附近的水准点高程作为基准。测记测定点的高程读数，以m表示，准确至0.001m。(2)连续测定全部测点，并与水准点闭合。,三、横坡测试,测试步骤：(1)将精密水准仪架设在路基平顺处调平，将塔尺分别竖立在路拱曲线与直线部分的交界位置及行车道与路肩(或硬路肩)的交界位置处，与两测点必须在同一横断面上，测量与处的高程，记录高程读数，以m表示，准确至0.001m。(2)用钢尺测量两测点的水平距离，以m表示，对高速公路及一级公路，准确至0.005m；对其他等级公路，准确至0.01m。,四、中线偏位测试步骤,测试步骤：(1)有中线坐标的道路：首先从设计资料中查出待测点P的设计坐标，用经纬仪对该设计坐标进行放样，并在放样点做好标记，量取的长度，即为中线平面偏位，以mm表示。对高速公路及一级公路，准确至5mm；对其他等级公路，准确至10mm。(2)无中桩坐标的低等级道路：应首先恢复交点或转点，实测偏角和距离，然后采用链距法、切线支距法或偏角法等传统方法敷设道路中线的设计位置，量取设计位置与施工位置之间的距离，即为中线平面偏位，以mm表示，准确至10mm。,五、挖坑法测厚度,1、适用范围：路基土的厚度可用挖坑法测定。2、挖坑法检测厚度的测试步骤：按随机选点法决定挖坑检查的位置。选一块约40cm40cm的平坦表面作为试验地点，用毛刷将其清扫干净。根据材料坚硬程度，选择镐、铲、凿子等适当的工具，开挖这一层材料，直至层位底面。在便于开挖的前提下，开挖面积应尽量缩小，坑洞大体呈圆形，边开挖边将材料铲出，置于搪瓷盘内。,用毛刷将坑底清扫，确认坑底面为下一层的顶面。将一把钢板尺平放横跨于坑的两边，用另一把钢尺或卡尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底，测量坑底至钢板尺底面的距离，即为检查层的厚度，以cm计，精确至0.1cm。3、填补试坑或钻孔 补填工序如有疏忽，易成为隐患而导致开裂，因此，所有挖坑应仔细填好。按下列步骤用取样层的相同材料填补试坑或钻孔：适当清理坑中残留物。对于路基，可用挖坑时取出的材料，适当加水拌和后分层填补，并用小锤击实。所有补坑结束时，宜比原面层略鼓出少许，用重锤或压路机压实平整。,4、计算（1）计算各个断面的实测宽度与设计宽度之差。总宽度为路基各部分宽度之和。（2）计算各个断面的实测高程与设计高程之差：（3）计算各测定断面的横坡，准确至一位小数；并计算实测横坡与设计横坡之差。,5、报告（1）以评定路段为单位列出桩号、宽度、高程、横坡以及中线偏位测定的记录表，记录平均值、标准差、变异系数。注明不符合规范要求的断面。（2）纵断面高程测试报告中应报告实测高程与设计高程的差值，低于设计高程为负，反之为正。（3）横坡测试报告中应报告实测横坡与设计横坡的差值。实测横坡小于设计横坡差值为负；实测横坡大于设计横坡差值为正。(4)厚度测试报告中应报告实测厚度与设计厚度的差值。实测厚度小于设计厚度差值为负；实测厚度大于设计厚度差值为正。,情境七、平整度检测,路基平整度是评价路基施工质量的重要指标之一。路基表面成型后的施工平整度检测可用3m直尺法。,断面类,反应类,测定路面凹凸情况,测定由于路面凹凸不平引起车辆颠簸情况,3米直尺法,连续式平整度仪法,颠簸累计仪法,其它自动测试设备,其它自动测试设备,特点,设备复杂，工作效率高，连续测试，反应舒适性,颠簸累计仪法,平整度测试方法,方案一、3m直尺法,1、目的与适用范围 本方法规定用三米直尺测定路基表面的平整度。定义三米直尺基准面距离路基表面的最大间隙表示路基的平整度，以mm计。本方法适用于测定压实成型的路基表面的施工平整度检测。2、仪器设备 3m直尺：长度3m。塞尺：木或金属制的三角形塞尺，有手柄。塞尺的长度与高度之比不小于10，宽度不大于15mm，边部有高度标记，刻度精度不小于0.2mm。,3、方法与步骤 准备工作 选择测试路段。在测试路段路面上选择测试地点：除高速公路以外，可用于其他等级公路路基路面工程质量检查验收或进行路况评定，每200米测2处，每处连续测量10尺。除特殊需要者外，应以行车道一侧车轮轮迹（距车道标线80100cm）作为连续测定的标准位置。清扫路面测定位置处的污物。,测试步骤在施工过程中检测时，根据需要确定的方向，将3m直尺摆在测试地点的路基顶面上。目测3m直尺底面与路基顶面之间的间隙情况。确定最大间隙的位置。用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记其最大间隙的高度（mm），准确到0.2mm。施工结束后检测时，每1处连续检测10尺，按上述的步骤测记10个最大间隙。4、计算 单尺检测平整度计算，以3m直尺与路路基顶面的最大间隙为测定结果，连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。合格率（%）=合格尺数/总测尺数100,情境八、模量检测,模量检测,方案一承载板测定土基回弹模量法,方案二贝克曼梁测定路基回弹模量法,方案三动力锥贯入仪测定路基回弹模量法,方案一、承载板法,1、目的和适用范围本方法适用于在现场土基表面，通过用承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，通过计算求得土基回弹模量。测定的土基回弹模量，可作为路面设计参数使用。,2、仪具与材料加载设施：载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60KN载重汽车一辆，作为加载设备，在汽车大梁的后轴之后约80cm处，附设加劲小梁一根作反力架，汽车轮胎充气压力0.50MPa。现场测试装置，由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。刚性承载板一块，板厚20mm，直径为30cm，直径两端设有立柱和可以调整高度的支座，供安放弯沉仪测头。承载板安放在土基表面上。,见图,继续,图2.1.8.1-1 承载板试验现场测试装置,返回,路面弯沉仪两台，由贝克曼梁、百分表及其支架组成。液压千斤顶一台，80100kN，装有经过标定的压力表或测力环，其容量不小于土基强度，测定精度不小于测力计量程的1%。秒表。水平尺。其他：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。,3、方法与步骤,准备工作选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，路基土质均匀，不含杂物。仔细平整土基表面，撒干燥洁净的细砂填平凹处，砂子不可覆盖全部土基表面，避免形成一层。安置承载板，用水平尺校正，使承载板处于水平状态。将试验车置于测点上，在加劲小梁中部悬挂锤球测试，使之恰好对准承载板中心，然后收起垂球。,在承载板上安装千斤顶，上面衬垫钢圆筒、钢板，并将球座置于顶部与加劲横梁接触，如用测力环时，应将测力环置于千斤顶与横梁中间，千斤顶及衬垫物必须保持垂直，以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。安放弯沉仪，将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上，百分表对零或其他合适的初始位置上。测试步骤用千斤顶开始加载，注视测力环或压力表，至预压0.05MPa，稳压1min，使承载板与土基紧密接触，同时检查百分表的工作情况是否正常，然后放松千斤顶油门卸载，稳压1min后，将指针对零或记录初始读数。,测定土基的压力变形曲线，用千斤顶控制加载，采用逐级加载卸载法，用压力表或测力环控制加载量。荷载小于0.1MPa时，每级增加0.02MPa，以后每级增加0.04MPa左右。为了使加载和计算方便，加载数值可适当调整为整数，每次加载至预定荷载（P）后，稳定1min，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻放开千斤卸载至0，待卸载稳定1min后再次读数。每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值，如超过30%则应重测。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。,各级荷载的回弹变形和总变形，按以下方法计算:回弹变形L（加载后读数平均值卸载后读数平均值）弯沉仪杠杆比总变形（加载后读数平均值加载初始前读数平均值）弯沉仪杠杆比测定总影响量。最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终读数，两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量。总影响量是汽车后轴荷载对施测点的回弹变形。在试验点下取样，测定材料含水量，取样数量如下：最大粒径不大于4.75mm，试样数量约120g；最大粒径不大于19.0mm，试样数量约250g；最大粒径不大于31.5mm，试样数量约500g。在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。,4、计算 各级压力的回弹变形值加上该级的影响量后，则为计算回弹变形值。表2.1.8.1-1是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其他类型测试车时，各级压力下的影响量按式（2.1.8.1-1)计算：(2.1.8.1-1),将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上，排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的曲线。如曲线起始部分出现反弯，应修正原点。按式(2.1.8.1-2)计算相应于各级荷载下的土基回弹模量值：(2.1.8.1-2),取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由式(2.1.8.1-3)计算土基回弹模量：(2.1.8.1-3),如图所示,继续,图2.1.8.1-2 修正原理示意图,返回,5、报告 本试验采用的记录格式见表2.1.8.1-2。,试验报告应记录下列结果：试验时所采用的汽车；近期天气情况；试验时土基的含水率(%)；土基密度(g/cm3)和压实度(%)；相应于各级荷载下的土基回弹模量值(MPa)；土基回弹模量值(MPa),方案二、贝克曼梁法,1、目的和适用范围 用弯沉仪测试各点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验适用于土基和厚度不小于1m的粒料整层表面，也适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量。2、仪具与材料(1)标准车：按贝克曼梁测定路基回弹弯沉试验中标准车的规定选用。(2)路面弯沉仪：弯沉采用百分表量得。(3)路表温度计：分度不大于1。(4)接长杆：直径16mm，长500mm。(5)其他：皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。,3、试验方法与步骤准备工作 选择洁净的路面表面作为测点，要在测点处作好标记并编号。无机结合料粒料基层的整层试验段（试槽）应符合下列要求：试槽面积不小于3m2m，厚度不宜小于1m。试槽表面的测点间距可布置在中间2m1m的范围内，可测定23点。测试步骤 选择适当的标准车，实测各测点处的回弹弯沉值。测试步骤按贝克曼梁测定路基回弹弯沉试验中的步骤进行。,测点布置,继续,图2.1.8.2-1 试槽表面的测点布置,返回,4、计算 计算全部测定值的算术平均值，单次测量的标准差，自然误差，代表弯沉值和回弹模量。