公路工程试验检(概述路基工程)课件.ppt

1、1公路工程试验检测课件 概述+路基工程检测2标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容总体概述点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容3公路工程试验检测课件1、试验性较强2、课堂授课3、课外试验演示考试：闭卷考试内容以课堂授课课件为准4概述o公路工程中都有哪些检测环节？工程全寿命周期内地质勘察（土，岩石，及周边环境）设计阶段的建筑材料检测（设计单位委托）第三方检测（开工后，业主委托）交工验收（通车一年）竣工验收（通车两年）运营期日常检测（桥梁、隧道）改造前老路、老桥检测评定5概述o名词术语 试验、检测、标定、校准、检定o公路工程试验检测的目的与意义（分阶段）o熟悉

2、公路路基路面试验检测规程体系6概述o【试验】与【实验】？实验：为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作。实验是针对某种建设所做的实际操作，用来证明它正确或者推导出新的结论。试验：是对事物或社会对象的一种检测性的操作，用来检测正常操作或临界操作的运行过程、运行状况等。试验是就事论事的。试验都是实验，实验比试验的范围宽广 7概述o【检测】用指定的方法检验测试某种物体指定的技术性能指标。适用于各种行业范畴的质量评定。o【标定】使用标准的计量仪器（或者精度更高的仪器）对所使用仪器的准确度（精度）进行检测以检验是否符合标准。8概述o【校准】在规定条件下，为确定测量仪器仪表或测量系统所指示的量值，或实物量

3、具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。其目的是通过与标准比较确定测量装置的示值准确性。o【检定】由法制计量部门或法定授权组织按照检定规程，通过实验提供证明确定测量器具的示值误差满足规定要求的活动。9概述：o【校准】不具法制性，是企业自愿溯源的行为。【检定】具有法制性，是属法制计量管理范畴的执法行为。o【校准】的依据是校准规范、校准方法，可作统一规定也可自行制定。【检定】的依据必须是检定规程。o【校准】不判断测量器具合格与否，但需要时，可确定测量器具的某一性能是否符合预期的要求。【检定】要对所检的测量器具作出合格与否的结论。o【校准】结果通常是出具校准证书或校准

4、报告。【检定】结果合格的出具检定证书，不合格的出具不合格通知书。10概述五个名词的关系标定校准检定检测试验11公路工程试验检测的目的与意义o工程设计参数、施工质量控制、施工验收评定和养护决策的依据；o充分利用当地原材料，节省建设成本；o推广应用新材料、新技术、新工艺；o用定量的方法科学评定材料和构件质量，提高质量评定结果的可信度与利用价值；o合理控制并科学评定工程质量。12公路路基路面试验检测规程体系o公路工程质量检验评定标准o公路工程技术标准o公路路基设计规范o公路水泥混凝土路面设计规范o公路沥青路面设计规范o公路排水设计规范o公路路基施工技术规范o公路路面基层施工技术规范o公路沥青路面施工

5、技术规范o公路水泥混凝土路面施工技术规范o公路技术状况评定标准13公路路基路面试验检测规程体系o公路土工试验规程o公路土工合成材料试验规程o公路工程无机结合料稳定材料试验规程o公路工程沥青及沥青混合料试验规程o公路工程水泥及水泥混凝土试验规程o公路工程集料试验规程o公路路基路面现场测试规程14工程质量检测评定程序o检验评定程序：（1）施工单位应对各分项工程按公路工程质量检验评定标准所列基本要求、实测项目和外观鉴定进行自检；（2）工程监理单位应按规事实上要求对工程质量进行独立抽检，对施工单位检评资料进行签认，对工程质量进行评定；（3）建设单位根据对工程质量的检查及平时掌握的情况，对工程监理单位所

6、做的工程质量评分及等级进行审定；（4）质量监督部门、质量检测机构可依据本标准对公路工程质量进行检测、鉴定。15工程质量评定o工程质量评分方法：以分项工程为单元，采用100分制进行；在分项工程评分的基础上，逐级计算各相应分部工程、单位工程、合同段和建设项目评分值。16工程质量评定o工程质量等级评定 分为合格与不合格，应按分项、分部、单位工程、合同段和建设项目逐级评定。（1）分项工程评分值不小于75分者为合格，小于75分者为不合格。（2）所属各分项工程全部合格，则该分部工程评为合格；所属任一分项工程不合格，则该分部工程为不合格。（3）所属各分部工程全部合格，则该单位工程评为合格，所属任一分部工程不

7、合格，则该单位工程为不合格；（4）合同段和建设项目所含单位工程全部合格，其工程质量等级为合格，所属任一单位工程不合格，则合同段和建设项目为不合格。17路基工程检测1818路基工程检测o石灰或水泥剂量测定o路基灰土击实试验oCBR试验o路基压实度-灌沙法 o路基压实度-环刀法o路基压实度-核子密度仪法o路基路面回弹弯沉o路基路面回弹模量19石灰、水泥剂量检测滴定法1目的和适用范围（1）本试验方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量，并可用以检查拌和的均匀性。用于稳定的土可以是细粒土，也可以是中粒土和粗粒土。本方法不受水泥和石灰稳定土龄期（7d以内）的影响。工地水泥和石灰稳定土含

8、水量的少量变化（土2），实际上不影响测定结果。用本方法进行一次剂量测定，只需10min左右。（2）本方法也可以用来测定水泥和石灰稳定土中结合料的剂量。202试剂（1）0.1mol/m3乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA二钠）标准液：准确称取EDTA二钠（分析纯）37.226g，用微热的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷至室温后淀容至1000mL。（2）10%氯化铵（NH4Cl）溶液：将5mg氯化铰（分析纯或化学纯）放在10L聚乙烯桶内，加蒸馏水4500mL，充分振荡，使氯化按完全溶解。也可以分批在1000mL的烧杯内配制，然后倒人塑料桶内摇匀。、（3）1.8氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液：用100

9、g架盘天平称18g氢氧化钠（NaOH）分析纯），放人洁净干燥的1000mL烧杯中，加入1000mL蒸馏水使其全部溶解，待溶解冷至室温后，加入2mL三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑料桶中。（4）钙红指示剂：将0.2g钙试剂羟酸钠（分子式C21H13O7N2SNa，分子量460.39）与20g预先在105烘箱中烘1h的硫酸钾混合，一起放人研钵中，研成极细粉未，储于棕色广口瓶中，以防吸潮。石灰、水泥剂量检测EDTA滴定法213准备标准曲线-建议画图(1）取样：取工地用石灰和土，风干后用烘干法测其含水量（如为水泥可假定其含水量为0%）。(2）混合料组成的计算：干料质量湿料质量/（1+含水量）(3）

10、准备5种试样，每种2个样品（以水泥集料为例），采用单份掺配方式备样，以最优剂量为中心，上下2%的幅度浮动，确定5中试样的剂量，每种剂量取2分规定质量的试样（湿质量），共10个试样。绘制的标准曲线必须保证现场的实际剂量能落在标准曲线所用剂量的中间。石灰、水泥剂量检测EDTA滴定法22(4）取一个盛有试样的搪瓷杯，在杯内加600mL10氯化按溶剂，用不锈钢搅拌棒充分搅拌3min（每分钟搅110-120次）。如水泥（或石灰）土混合料中的土是细粒土，则也可以用1000 mL具塞三角瓶代替搪瓷杯，手握三角瓶（瓶口向上）用力振荡3min(每分钟120次5次），以代替搅拌棒搅拌，放置沉淀4min如4min后

11、得到的是混浊悬浮液，则应增加放置沉淀时间，直到出现澄清悬浮液为止，并记录所需的时间，以后所有该种水泥（或石灰）土混合料的试验，均应以同一时间为准，然后将上部清液转移到300mL烧杯内，搅匀，加盖表面皿待测。石灰、水泥剂量检测EDTA滴定法23(5）用移液管吸取上层（液面下1-2cm）悬浮液10.0mL放人200mL的三角瓶内，用量筒量取50mL1.8氢氧化钠（内含三乙醇胺）倒人三角瓶中，此时溶液出值为12.5-13.0（可用pH12-pH14精密试纸检验），然后加入钙红指示剂（体积约为黄豆大小），摇匀，溶剂呈玫瑰红色。用EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为终点，记录EDTA二钠的耗量（以mL计，读

12、至0.1mL）。(6)对其他几个搪瓷杯中的试样，用同样的方法进行试验，并记录各自EDTA二钠的耗量。(7）以同一水泥或石灰剂量混合料消耗EDTA二钠毫升数的平均值为纵坐标，以水泥或石灰剂量（）为横坐标制图。两者的关系应是一根顺滑的曲线。如索集料或水泥或石灰改变，必须重做标准曲线。石灰、水泥剂量检测EDTA滴定法244.试验步骤（1）选取有代表性的水泥土或石灰上混合料，称300g放在搪瓷杯中，用搅拌棒将结块搅散，加6oomLl0%氯化铵溶液，然后如前述步骤那样进行试验。(2）利用所绘制的标准曲线，根据所消耗的EDTA二钠毫升数，确定混合料中的水泥或石灰剂量。石灰水泥剂量检测录象石灰、水泥剂量检测

13、EDTA滴定法25路基灰土材料击实法（最大干密度）o击实法o振动成型法o实验室最大干密度、标准密度确定方法o最大干密度的定义：最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。26交通学院 道路工程系26击实试验 击实试验方法的规定，选择轻型或重型试验方法；根据土的性质选用干土法或湿土法，对于高含水量土宜选用湿土法，对于非高含水量土则选用干土法。灰土击实试验录象 2727影响压实因素o含水量：击实曲线形成含水量与干密度关系曲线W0=16.2%Pdmax=1.650g/cm31.5401.5601.5801.6001.6201.6401.66010.012

14、.014.016.018.020.022.0含水量（%）干密度（g/cm3）28交通学院 道路工程系28CBR值试验-路基土的强度指标 CBR又称加州承载比，是California Bearing Ration的缩写，由美国加利福尼亚州公路局首先提出来的，用于路基土材料的强度指标。%10075.25.2PCBR%1005.100.50.5PCBR P2.5，P5.0 MPa29交通学院 道路工程系29v国内公路路基设计与施工规范已将CBR指标作为路基填料选择的依据v所谓CBR值，就是试料贯入量达到2.5mm或5.0mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7MPa或10.5MPa

15、）的比值，用百分数表示。30交通学院 道路工程系30 反映了土基和路面结构承载能力，CBR值越大，承载能力越大（评定路基土和路面材料的强度指标）。适用范围：土基、底基层、基层材料CBR值试验-路基土的强度指标31交通学院 道路工程系31CBR测定仪32交通学院 道路工程系32一、仪器设备圆孔筛：38mm、25mm、20mm、5mm各一个重型标准击实仪器：击实筒：152mm、h=12cm路强仪，测力环及百分表，贯入杆、荷载板二、试样准备1、过5mm的筛，烘干50；2、测风干含水量（击实试验前）CBR值室内试验33交通学院 道路工程系33（1）击实试件的制作 三种试件，每种三个，共9个，每个试件分

16、三层装入，每层夯击次数分别为30次，50次，98次，每个试件5.0KgKg。9 9个试件约55Kg。（2）静压法-干密度试件dwm)100/1(2177CBR值室内试验 将试样倒入试筒中，放到压力机上静压1min。34交通学院 道路工程系34路基路面压实的意义o压实的定义：把一定体积的路基土、基层材料或路面沥青混合料压缩到更小体积的过程。o压实度定义：o路基、路面基层：o沥青路面：实验室最大干密度现场干密度压实度实验室标准密度现场密度压实度35交通学院 道路工程系35压实的作用o1压实使路基土和路面材料的强度大大增加；o2压实可以减少路基路面在行车荷载作用下产生的形变；o3压实可以增加路基和路

17、面材料的不透水性和强度稳定性；36交通学院 道路工程系36影响压实的因素o室内击实试验（细粒土）：含水量、土或材料颗粒组成以及击实功；o现场碾压（细粒土）：含水量、碾压层厚度，压实机械类型和功能，碾压厚度以及地基强度；o现场碾压（级配集料）：除上述因素外还有集料的特性，下承层强度等。37路基压实度检测o压实度是路基施工中控制工程质量的重要指标，是指路基经压实后实际达到的干密度与土的最大干密度的比值。（1）灌砂法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面、沥青表面处治、沥青贯入式面层及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，但不适用于填石路堤等有大孔或大孔隙材料的压实度检测；（2）环刀法适用于细粒

18、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，且宜用于施工过程中的压实度检验；（3）核子法适用于现场用核子密度湿度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水量，并计算施工压实度，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试验；38交通学院 道路工程系38灌砂法 灌砂法是利用均匀颗粒的砂置换试洞内土的体积，它是当前最通用的方法。该方法用于测试各种土或路面材料的密度。39交通学院 道路工程系39灌砂法测定压实度的适用范围 灌砂法适用于：在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度 不适用于：填石路堤等有大孔洞

19、或大孔隙材料的压实度检测。40p计算o灌砂时，试坑上放有基板时填满试坑所用的砂的质量Mb=M1-M3-（M1-M2）-G3o灌砂时，试坑上不放基板时填满试坑所用的砂的质量Mb=M1-M4-G3o试坑材料的湿密度：试坑材料的干密度；计算施工压实度：K=d/s100路基压实度检测（灌砂法）41路基压实度检测（灌砂法）-10.21o筒下部圆锥体内砂的质量标定1、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。称装入筒内砂的质量m1，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。2、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，然后关上开关，称筒内余砂

20、质量m5，准确至1g；3、不晃动储砂筒的砂，轻轻将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，将开关关上，并细心取走灌砂筒；4、收集板上的砂称量为m2，就是填满锥体内的砂，准确至1g；5、重复上述测量三次，取其平均值。42o量砂的单位质量标定1、用水确定标定罐的容积V，准确至1ml；2、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。称装入筒内砂的质量m1，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。3、将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂自由流出，直到筒内砂不再下流，然后关上开关，称筒内余砂质量m3，准确至1g；4、计算填满标定罐所需砂的质量ma=m1-m2-m3

21、；5、重复上述测量三次，取其平均值。6、计算量砂的单位质量rs=ma/V。路基压实度检测（灌砂法）l（黄色部分为流入标定灌后剩余的砂)43o灌砂法测试步骤（1）在试验地点，选一块约40*40cm的平坦表面，并将其清扫干净。（2）将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂M1的灌砂筒放在基板中间的圆孔上。将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内没有流下时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的重量M2，准确到1克。路基压实度检测（灌砂法）44（3）取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。（4）将基板放回原处，沿基板中孔凿洞。在凿洞过程中，应注意不使凿出的

22、材料丢失，并随时将凿松的材料取出装入塑料袋中，不使水份蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，称全部取出材料的总质量M土。路基压实度检测（灌砂法）45（5）从挖出的全部材料中取有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量W。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细料土，不少于是100g；对于各种中粒土，不少于500g。用大灌砂测定时，对于细粒土，不少于200g，对于各种中粒土，不少于1000g，对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2000g，称其质量Md。路基压实度检测（灌砂法）46（6）将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放

23、在基板中间，让砂流入试孔内，直到储砂筒内的砂不再下流，关闭开关，并称量筒内剩余的质量M3。（7）如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省支2和3的操作。在试筒挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，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，关闭开关。仔细取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量M4。路基压实度检测（灌砂法）47（8）仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用。若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应重新烘干、过筛、并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。路基压实度检测（灌砂法）48o应注意的问题1、量砂要规则。量砂如果

24、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。2、每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。灌沙法试验录象路基压实度检测（灌砂法）4949环刀法采用一定体积的环刀切削土样，使土按环刀形状充满其中，测环刀中土重，根据已知环刀的体积就可按定义计算土的密度。仪器设备环刀天平其他100cm3、200cm3等型号感量0.1g修土刀、钢丝锯、凡士林等路基压实度检测（环刀法）50交通学院 道路工程系50环刀法 优点：速度快。缺陷：无法测定平均值。常用：环刀容积：200 cm3,环刀高度：5cm环刀打入深度：浅，压实度偏大 深，压实度偏小原因：碾压层的密度从上到下减小。环刀

25、法的使用面较窄，不适用于含粒料的稳定土及松散材料51交通学院 道路工程系51环刀法测定压实度的适用范围 环刀法适用于：细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度测试和压实度检测 对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，宜用于施工过程中的压实度检验。52交通学院 道路工程系52取土样修整土样称重环刀内壁涂一薄层凡士林，刀口向压入土中（原状土或制备所需状态的扰动土样）。削去两端余土，使其与环刀口面齐平，如有小剥落，需补平。擦净环刀外壁，称环刀与土合质量m1，准确至0.1g。结果整理式中m2为环刀质量。Vmm21环刀法试验步骤53交通学院 道路工程系53环刀试验54交通学院 道路工程系54 压实度-核子

26、密度仪法o利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。o优点：速度快，所需人员少；o缺点：放射性元素，有的需打洞，需做对比试验，检测前需要标定；o适用范围：路基和路面，土壤、碎石、土石混合物、沥青混合料和非硬化水泥混凝土。可作为工程质量评定和验收依据。55交通学院 道路工程系55核子密度仪56交通学院 道路工程系56仪器类型o散射法适用于路面结构层o透射法用于测定土基层或基层材料57交通学院 道路工程系57散射法测定压实度58交通学院 道路工程系58透射法测定压实度59交通学院 道路工程系592、试验方法与步骤o（1）准备工作（每天使用之前）接通电源，预热仪器；检查仪器性能是否正常；标定：与

27、灌砂法对比试验（至少15个点，相关系数R ）。o（2）测试位置的选择随机设点：离其它放射源10米；离路基边缘30cm；o（3）测定步骤有的打洞、有的不需打洞，参照仪器使用说明书。60交通学院 道路工程系603、注意事项o仪器工作时，应退至2.0米以外；o仪器不使用时，应置于安全位置，并装箱；o专人保管，防止幅射；o建立灌砂法与核子密度仪法测定密度的关系。61现场承载能力测试弯沉o弯沉值：在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直回弹变形值（回弹弯沉），以0.01mm为单位o设计弯沉计算得到的回弹弯沉o验收弯沉值 以设计弯沉为控制指标时，则竣工验收弯沉值即设计

28、弯沉值；以层底拉应力为控制指标时，则竣工验收弯沉值需要根据拉应力计算所得的结构厚度，重新计算。62交通学院 道路工程系62弯沉测试方法（1）贝克曼梁法传统的方法，静态测试（2）自动弯沉仪法静态测试，测定总弯沉（3）落锤式弯沉仪法动态测试，测定回弹弯沉63贝克曼梁测试弯沉o本方法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，可供路面结构设计使用。o沥青路面的弯沉以路表温度20C为准，在其他温度测试时，对厚度大于5cm的沥青路面，弯沉应予温度修正。o弯沉测试车的要求：BZZ-100，双轮组单后轴，轴重为100KN，轮胎内压0.7MPa，当量圆直径为21.3cm；o贝克曼梁弯沉仪组成：由

29、贝克曼梁（上有水准泡）、百分表及表架组成64现场测试承载能力（贝克曼梁测试弯沉）o贝克曼梁法测试弯沉的步骤n在测试路段布置测点（80100点/1Km），测点应在路面行车道轮迹带上，并用白油漆或粉笔划上标记；n将试验车后轮轮隙对准测点后约35cm处的位置上；n安装弯沉仪，弯沉仪测头置于测点上（轮隙中心前方35cm处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆上，百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零；o 弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定n测定者吹哨指挥车子前进，在车子缓缓前进，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，迅速读取初读数L1，及汽车停止后最终读数L2

30、。65现场测试承载能力（贝克曼梁测试弯沉）o计算式中：L回弹弯沉值，（0.01mm）L1百分表最大读数，（0.01mm）L2百分表最终读数，（0.01mm）计算每一个评定路段的代表弯沉：Lr=L(平均)+ZaSS-一个评定路段内经各项修正后的全部测点弯沉的标准差（0.01mm）Za-与保证率有关的系数。221LLL66现场测试承载能力（贝克曼梁测试弯沉）o沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20时为准，当沥青面层平均温度在202以内可不修正，在其他温度测试时，对沥青层厚度大于5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。67交通学院 道路工程系67回弹模量试验检测方法 检测回弹模量的意义：回弹模量是公

31、路设计中一个必不可少的参数，回弹模量的改变将会影响路面设计的厚度。回弹模量是反映路基的强度、刚度的指标。发展趋势：回弹模量值的检验将会作为控制施工质量的一个重要指标。68交通学院 道路工程系68目前国内常用的测定回弹模量的方法 常用：承载板法；贝克曼梁法。其它间接测试方法：贯入仪测定法；CBR测定法。69Q&A问答环节敏而好学，不耻下问。学问学问，边学边问。Heisquickandeagertolearn.Learningislearningandasking.70结束语CONCLUSION感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边，来自于您的声音是对我们最大的鼓励和帮助，大家在填写评估表的同时，也预祝各位步步高升，真心期待着再次相会！71最后、感谢您的到来讲师：XXXX时间：202X.XX.XX