模块一--公路现场测试基础知识

任务一公路工程质量检验评定任务二试验检测数据处理任务三路基路面现场测试随机选点,模块一公路现场测试基础知识,模块一公路现场测试基础知识,了解试验检测的目的和意义。熟悉公路工程质量检验评定方法。,任务一公路工程质量检验评定,模块一公路现场测试基础知识,江苏某地区新建二级公路，仅有路基、路面工程。其中路基工程中有路基土石方工程，涵洞、通道工程，排水工程等；路面工程中有基层、面层、路肩等工程。现为了保证公路建设质量，质量监督部门需对该公路工程进行检查和验收，评定工程质量等级。,模块一公路现场测试基础知识,在公路工程建设中，施工单位应该按照工程项目进行质量自检和资料汇总，质量监督部门按照工程项目逐级进行工程质量等级评定。质量自检、质量等级评定就需要通过对各工程项目试验检测来实施。因此更需要了解一下试验检测的目的、意义，以及怎样来对各工程项目质量进行等级评定。,一、试验检测的目的和意义1.试验检测的目的质量是公路工程建设的关键，是工程建设的生命线，任何一个环节、任何一个部位出现问题，都会给工程的质量带来严重后果，直接影响到公路的使用效益，甚至返工重建造成巨大的经济损失。,模块一公路现场测试基础知识,2.试验检测的意义提高工程质量加快工程进度降低工程造价推动公路工程施工技术进步,模块一公路现场测试基础知识,3.对试验检测机构、人员的要求要想切实提高道路工程施工质量、缩短施工工期、降低工程投资，在建立健全工程质量控制检查制度的同时必须配备一定数量的试验检测设备和相应的专职试验检测技术人员。,模块一公路现场测试基础知识,模块一公路现场测试基础知识,试验检测人员应经过培训，考核合格，并取得相应的试验检测证书。,模块一公路现场测试基础知识,事故前,重庆市綦江县彩虹桥垮塌前后对比图,事故后,模块一公路现场测试基础知识,二、公路工程质量检验评定方法1.公路工程质量检验与等级评定依据,公路工程质量检验评定标准（JTGF80/12004）,2.公路工程质量评分方法,模块一公路现场测试基础知识,公路工程质量检验评分以分项工程为单元，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。,模块一公路现场测试基础知识,（1）分项工程质量评分分项工程实测的项目总分为100分，按实测项目采用加权平均法计算。存在外观缺陷或资料不全时，应予减分。分项工程评分值=分项工程得分-外观缺陷减分-资料不全减分,模块一公路现场测试基础知识,（2）分部工程和单位工程评分法分项工程和分部工程区分为一般工程和主要（主体）工程，分别给予1和2的权值。在进行分部工程和单位工程评分时，采用加权平均值计算法来确定相应的评分值。,模块一公路现场测试基础知识,3.公路工程质量等级评定办法工程质量等级评定，分为合格和不合格两个等级，应按分项工程、分部工程、单位工程和建设项目逐级评定。,模块一公路现场测试基础知识,对任务引入所描述的江苏某地区新建二级公路，仅有路基、路面工程。其中路基工程中有路基土石方工程（分项工程仅土方工程1项，该分项工程实测项目得分92分，外观扣分2分），涵洞、通道工程得分88分（分项工程均合格），排水工程（含浆砌排水沟分项工程和急流槽分项工程，合格）得85分；路面工程中有基层、面层、路肩等工程（分项工程均合格）得分90分。,模块一公路现场测试基础知识,计算过程如下所示：1.分部工程（1）路基土石方工程：土方分项工程得分为92-2=90分，该分部工程合格。（2）涵洞、通道工程：88分，所属分项工程全合格，该分部工程合格。（3）排水工程：85分，所属分项工程全合格，该分部工程合格。（4）路面工程：90分，所属分项工程全合格，该分部工程合格。,模块一公路现场测试基础知识,2.单位工程（1）路基工程得分为：所属分部工程全合格，该单位工程合格。（2）路面工程：90分，所属分部工程全合格，该单位工程合格。因此该新建二级公路，路基、路面工程均合格。,公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。,模块一公路现场测试基础知识,模块一公路现场测试基础知识,1.简述工程质量评分方法及等级评定方法。2.软土地基属于主要工程还是一般工程？权值多少？,模块一公路现场测试基础知识,3.某一级公路分部工程项目C，包含A和B两个分项工程，两分项工程权值分别为2、1，两者的实测项目得分见下表：,实测项目B1的得分值是在分项工程B第一次实测计算得分评定为不合格后，进行返工处理满足设计要求后测得的分值，试计算分部工程C的得分值并评定其质量等级。,模块一公路现场测试基础知识,了解检测数据的修约原则。熟知数据统计特征与概率分布特征。了解可疑数据的取舍方法。,任务二试验检测数据处理,模块一公路现场测试基础知识,下面有一组检测数据，请对这组数据进行四舍五入：17.3538（保留两位小数）：255.557（保留整数）：22.7546（保留一位小数）：249.9968（保留两位数）:20.0500001（保留一位小数）：16.6875（保留三位小数）：18.45（保留一位小数）：10.35（保留一位小数）：,17.35,256,22.8,250.00,20.1,16.688,18.5,10.4,五入,四舍,五入,五入,五入,五入,五入,五入,模块一公路现场测试基础知识,在进行具体的数字运算前，通过省略原数值的最后若干位数字，调整保留的末位数字，使最后所得到的值最接近原数值的过程称为数值修约。除了对试验数据进行修约外，有时还会研究数据的差异性、规律性和随机性，并对可疑数据进行处理，这时需要了解数据的统计特征、概率分布及数据的取舍方法。,一、检测数据的修约原则指导数字修约的具体规则被称为数值修约规则。数值修约时应首先确定“修约间隔”和“进舍规则”。一经确定，修约值必须是“修约间隔”的整数倍，然后指定表达方式，即选择根据“修约间隔”保留到指定位数。,模块一公路现场测试基础知识,1.修约的相关术语（1）修约间隔：确定修约保留位数的一种方式。修约间隔的数值一经确定，修约值应为该数值的整数倍。注意:0.1的修约间隔:修约值必须是0.1的整数倍=保留一位小数(相当将数值修约到一位小数,也可说成:修约到只有一位小数),模块一公路现场测试基础知识,关于修约间隔的例题,举例：数据：0.5、1.0、1.5、2.0，观察得知：间隔为；(所有的值都能被0.5整除)又如：数据：5、10、15、20，观察得知：间隔为；(所有的值都能被5整除)又如：数据：2、4、6、8，观察得知：间隔为；(所有的值都能被2整除)修约间隔特征：修约值被“修约间隔”整除。,0.5,5,2,修约的相关术语,（2）有效位数：是指数字的位数。对以若干个零结尾的整数值，从非零数字最左一位向右数得到的位数减去无效零，即仅为定位用的个数；对其他十进位数，从非零数字最左一位向右数得的位数，即为有效位数。eg:0.30800、0.003、0.03320,关于修约间隔的练习,下面有一组检测数据，请观察指出要求的修约间隔：17.3538（保留两位小数）：修约间隔为255.557（保留整数）：修约间隔为22.7546（保留一位小数）：修约间隔为249.9968（保留两位数）:修约间隔为20.0500001（保留一位小数）：修约间隔为16.6875（保留三位小数）：修约间隔为18.45（保留一位小数）：修约间隔为10.35（保留一位小数）：修约间隔为,17.35,256,22.8,250.00,20.1,16.688,18.4,10.4,四舍,非零,非零,六入,非零,奇升,奇升,偶舍,0.01,1,0.01,0.1,0.1,0.001,0.1,0.1,模块一公路现场测试基础知识,2.一般常用的数值修约规则P11(1)四舍规则:拟舍弃数据位小于5不进如:24.2412修约为只留一位小数（修约间隔0.1)又如：13.2476修约成一位小数13.2思考：将“1167”修约到“千”位数。11671000(2)五入规则:P11拟舍弃数据最左一位大于5进1如:26.7621修约为只留一位小数如：将“1167”修约到“百”位数。11671200（五入）,有效位数：0.0002、0.10230、0.0203002.367（修约到整数）23.67（修约到整数）236.7（修约到百位）2367（修约到百位）132.5（修约到千位）1325（修约到千位）0.1修约间隔：20.5001、20.451、20.555、21.05、20.45、21.575,2.一般常用的数值修约规则(续上)(3)拟舍弃数字最左一位刚好等于5(特殊情况)且5之后数字并非全部为“0”时，则进1。如：将“10.502”修约到“个”位数。10.50211还可举例:P1115.050001修约为保留一位小数:15.05000115.1提示:(1)、（2）(3)统称四舍五入规则。,模块一公路现场测试基础知识,2.一般常用的数值修约规则(续上)问题:将“10.50”或“10.5”修约到“个”位数。结果(提问)？不是11拟舍弃数字最左一位刚好等于5,?(4)“奇进、偶舍”法。拟舍弃数字的最左一位数字刚好为“5”，而后面无数字或之后数字全部为“0”时，则采用“奇进偶舍”规则。又说成“奇进偶不进。”正如：将“10.50”或“10.5”修约到“个”位数。结果：？不是11而是：10.5010；10.510。但：10.5111；（修约到“个”位数时）书本还可列具体例子。注意让学生练习。写在作业本上交上。,修约口诀：P12四舍六入五考虑五后非零则进一五后为零视奇偶奇升偶舍要注意(奇则进一偶不进）修约一次要到位（此句可略）,2.一般常用的数值修约规则(续上)（5）0.5单位修约时(即修约间隔为0.5)的修约将拟修约数值乘以2以2A为修约间隔依进舍规则修约所得数值再除以2（还元）。举例:P11将20.25及24.38修约到“个”位数的0.5单位.(修约间隔A=0.5,2A=1),模块一公路现场测试基础知识,修约间隔为0.5的修约练习,练习1:将下列数据按修约间隔为0.5进行修约。（记作业本）25.75；32.25;26.12;32.57。解：过程见板书。（慢）注意：有些是可以直观判断的。如：26.12;32.57（接近原理）,上表可简化成如下：板书20.2540.5(20.25*2)40(以2A=1为修约间隔进行修约）20（除2）24.3848.76(24.38*2)49(以2A=1为修约间隔进行修约）24.5（除2）,上例：P11能直接观察得出结果吗？20.25：20.024.2520.5，结果：？直接观察困难24.38：24.024.3824.5，结果：24.5。直接观察也可,练习：写到作业本上P18题三、1将下列数字修约到个位数的0.5单位。注意：“个位数的0.5单位”即“修约间隔为0.5”80.2580.3880.75还可有：39.1245.25（过程及结果板书）能直接观察吗？能直接观察的尽量观察,简单归纳：修约间隔为0.5时的修约规则：将拟修约数值乘以2以2A为修约间隔依进舍规则修约所得数值再除以2（还元）拓展：修约间隔为0.5时的修约规则：将拟修约数值乘以2以2A为修约间隔依进舍规则修约所得数值再除以2（还元）,补充举例：将下列数据按修约间隔为5进行修约。（记作业本）256.5；322;26.12;32.5；37.5256.6513.2(256.6*2)510(以2A=10为修约间隔进行修约）255（除2）322644(322*2)640(以2A=10为修约间隔进行修约）320（除2）以上能观察吗？32.5；37.5难观察。,2.一般常用的数值修约规则(续上)（6）0.2单位修约时，将拟修约数值乘以5，按指定位数依进舍规则修约，所得数值再除以5。举例:P12将750及673修约到“百”位数的0.2单位.(修约间隔A=20,5A=100),2.一般常用的数值修约规则(续上)(7)不能连续修约P12（略）（8）负数修约时，先将它的绝对值按上述三种规定的方式进行修约，然后在修约值前面加负号。（略）,模块一公路现场测试基础知识,试验数据的修约口诀四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后为零视奇偶，奇升偶舍要注意，修约一次要到位。归纳:四舍五入:奇进偶舍:0.5的单位修约:0.2的单位修约:(自学),作业,1、课本P17-18思考与练习：二、1，2，3，4，5。2、课本P17-18思考与练习：三、1，2。,模块一公路现场测试基础知识,二、数据统计特征(返回第21张)工程质量数据的统计特征量分为两类：一类表示统计数据的差异性，即工程质量的波动性，主要有极差、标准偏差、变异系数等;一类是表示统计数据的规律性，主要有算术平均值、中位数、加权平均值等。,模块一公路现场测试基础知识,1.算术平均值算术平均值是表示一组数据集中位置最有用的统计特征量，经常用样本的算术平均值来代表总体的平均水平。如果n个样本数据为x1、x2、xn，那么，样本的算术平均值为：,模块一公路现场测试基础知识,2.中位数在一组数据x1、x2、xn中，按其大小次序排序以排在正中间的一个数表示总体的平均水平，称之为中位数。n为奇数时，正中间的数只有一个；n为偶数时，正中间的数有两个，取这两个数的平均值作为中位数，即：,模块一公路现场测试基础知识,3.极差在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，记作R：式（123）,模块一公路现场测试基础知识,4.标准偏差标准偏差有时也称标准离差、标准差或均方差，它是衡量样本数据波动性（离散程度）的指标。样本的标准差S按下式计算：,模块一公路现场测试基础知识,5.变异系数标准偏差是反映样本数据的绝对波动状况。变异系数用CV表示，是标准差S与算术平均值的比值，即：式（12-5）,数据统计特征值归纳：（提问）五个？要求熟识计算。表格计算快。,模块一公路现场测试基础知识,三、数据的分布特征概率分布的曲线形式很多，在公路工程质量控制和评价中，常用到正态分布和t分布。,模块一公路现场测试基础知识,1.正态分布正态分布是应用最多、最广泛的一种概率分布，而且是其他概率分布的基础。正态分布曲线,模块一公路现场测试基础知识,2.t分布当随机变数x服从自由度为n的t分布时，记作xt(n)，其分布图形如图所示。t分布曲线,模块一公路现场测试基础知识,四、可疑数据的取舍方法在一组条件完全相同的重复试验中，个别的测量值可能会出现异常。如测量值过大或过小，这些过大或过小的数据是不正常的，或称为可疑数据。因此，在进行数据分析之前，应用数理统计法判别其真伪，并决定取舍。常用方法有拉依达法、肖维纳特法、格拉布斯法等，以下仅介绍拉依达法。,四、可疑数据的取舍方法(续上)可疑数据特点:过大或过小,不正常.如:本班同学年龄在数据统计中,对可疑数据要进行删除(舍)可疑数据取舍方法:拉依达法肖维纳特法格拉布施法书本仅介绍拉依达法,模块一公路现场测试基础知识,四、可疑数据的取舍方法(续上)拉依达法亦称3倍标准偏差法，简称3S法。当某一测量数据与其测量结果的算术平均值之差大于3倍标准偏差时，用公式表示为：式(128)则:该测量数据应舍弃。（适当解释S）亦即:该测量数据为可可疑数据。,四、可疑数据的取舍方法(续上)例125实验室进行配合比的混凝土抗压强度实验，试验结果数据为：13.6；24.0；26.5；24.6；25.2；26.7；26.1；52.4;26.0；25.6（MPa)请用拉依达法判别其取舍。（保留三位小数）解：（过程板书）,例题解题：Xmin=13.6（MPa)Xmax=13.6（MPa)最可疑x-=27.07（MPa)S=9.70（MPa)|Xmax-x-|=|52.4-27.07|=25.33（MPa)3S=29.10|Xmin-x-|=|13.6-27.07|=13.473S=29.10结论：P17该组数据没可疑数据。,拉依达法判别数据取舍关键步骤：（笔记）计算算术平均值X计算标准偏差S计算3S或2S找出最大值MAN和最小值MIN用下式判断,可疑数据的取舍方法作业：1、条件完全相同的试验结果数据如下：24.5；31.3；25.4；24.3；27.2；26.7；25.6；25.7；22.5；23.7；24.8；25.4。请用拉依达法（3S法）决定其取舍。,另外，当测量值与平均值之差大于2倍标准偏差（即2S）时，则该测量值应保留，但需存疑。拉依达法简单方便，不需查表，但要求较宽，当试验检测次数较多或要求不高时可以采用，当试验检测次数较少时（如n10），在一组测量值中即使混有异常值，也无法取舍。,模块一公路现场测试基础知识,对于工作任务中修约的检测数据如下：,模块一公路现场测试基础知识,17.35,256,22.8,250.00,20.0,16.688,18.4,10.4,1.数值修约规则与极限数值的表示和判定（GB/T8170-2008）。2.公路工程质量检验评定标准（JTGF80/12004）。,模块一公路现场测试基础知识,模块一公路现场测试基础知识,了解总体与样本的概念。了解抽样检验的条件与方法。能够进行路基路面现场测试随机选点。,任务三路基路面现场测试随机选点,模块一公路现场测试基础知识,江苏某地区新建二级公路，按照有关规范规定，拟从K46+000K47+000的1km检测路段中（路面宽度10m）选择20个断面测定路面宽度、高程、横坡等外形尺寸，选择6个测点进行钻孔取样检验压实度、沥青用量和矿料级配等，需要采用随机选点方法来确定断面桩位、钻孔位置。,模块一公路现场测试基础知识,随机取样选点方法，是在路基路面现场测定时按数理统计原理决定测定区间、测定断面、测点位置的方法，主要目的是为了避免取样的位置带有倾向性和主观性，它适用于路基路面各个层次及各种现场测定时使用。随机选点方法也是公路工程现场测试必备的技能。,一、总体与样本灯结彩在工程质量检验中，除特殊项目外，大多数采用抽样检验，这就涉及到总体与样本的概念。在数理统计学中，我们把所研究的全部元素组成的集合称为总体；而把组成总体的每个元素称为个体。,模块一公路现场测试基础知识,某超市进了一批苹果，超市经理从中任意选取了10个苹果，编上号并称出质量。,模块一公路现场测试基础知识,在上面的实验中，这批苹果的质量是研究对象的总体，每个苹果的质量是研究对象的个体。,我们经常用灯泡的使用寿命来衡量灯炮的质量，指出在鉴定一批灯泡的质量中的总体与个体。,模块一公路现场测试基础知识,模块一公路现场测试基础知识,一般地，如果从总体中按一定规则抽取N个个体进行观察（或试验），则称这N个个体为总体的一个样本；样本中所含个体的数目n称为样本容量，抽取一个样本的过程称为抽样。以上述小实验为例，超市经理抽查的苹果质量的样本是10个苹果的平均质量，样本容量为10。,模块一公路现场测试基础知识,二、抽样检验的条件与方法,1.要明确批的划分2.必须抽样能代表批的样本适合于公路工程质量检验的随机抽样方式一般有3种：（1）单纯随机抽样；（2）分层抽样；（3）系统取样。,模块一公路现场测试基础知识,样本的选取应注意以下问题：一是要留意样本在总体中是否具有代表性；二是样本容量必须足够大；三是注意选择样本时避免遗漏某一群体。,模块一公路现场测试基础知识,三、现场测试随机选点方法应用随机数表确定现场取样位置时，应事先准备好编号从128共28块硬纸片，并将其装入布袋中。下面通过任务实施对“测定区间或测定断面”和“测点位置”两种情况加以讨论。,模块一公路现场测试基础知识,1.测定区间或断面选择根据工作任务的描述，拟从K46+000K47+000的1km检测路段中选择20个断面测定路面宽度、高程、横坡等外形尺寸，断面决定方法如下：（1）1km总长的断面数，T=1000（m）/20（m）=50个，编号1、2、50。（2）从布袋中摸出一块硬纸片，其编号为12，即使用随机数表(见教材）的第12栏。,模块一公路现场测试基础知识,（3）由于需要找出20个断面，所以从第12栏A列中挑出小于和等于20所对应的B列数值，将B与T相乘，四舍五入得到20个编号（断面号列）。此20个编号即代表抽样的20个断面的顺序号，如编号为4，代表1km被分为50段总共50个编号中的第四个编号的断面，其桩号为K46+080（20m4=80m）以此类推，得到20个断面的桩号，见表1-3-3最右侧一列（见教材）。,模块一公路现场测试基础知识,上述表中断面编号为15、16的断面号均为37，这时把断面编号为16的断面号设为38，桩号即为K46+760。,认识一般取样的随机数表P22表1-3-2摘要共28栏，(书本仅列了11、12、13、14、15栏），每栏又分A、B、C三列。参考公路路基路面现场测试规程JTGE602008）准备28块硬纸片（编号128）装入布袋。任取一块硬纸片，记下硬纸片编号，此编号即为栏号,模块一公路现场测试基础知识,2.测点位置选择根据工作任务的描述，检查验收时拟在K46+000K47+000的1km检测路段中（路面宽度10m）选择6个测点进行钻孔取样检验压实度、沥青用量和矿料级配等，钻孔位置决定方法如下：（1）选定的随机数栏为栏号12。（2）栏号12下方A列中从上至下小于、等于6的数为：04、06、01、02、03及05。（3）随机数表1-3-3中栏号12的B列中与这六个数相应的数为0.153、0.284、0.320、