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1、第1章 试验检测数据分析与处理绪 论一、公路工程质量的意义及影响因素二、公路工程质量检测的目的和意义 1、质量检测是公路公路工程质量控制和评定的重要手段 2、试验检测是提高工程质量、加快施工进度、降低工程造价、促进公路工程施工技术进步,具有十分重要的作用三、公路工程试验检测的工作方法 1、工作细则(1)样本大小的确定(2)抽样方法(3)样本的保存(4)样本登记 2、试验检测原始记录 3、试验检测数据处理四、公路工程质量评定方法 (一)公路工程质量评定依据: 公路工程质量检验评定标准(JTGF80-2004)工程项目的划分 (二)建设项目划分:单位工程 分部工程 分项工程单位工程:在建设项目中,

2、根据业主下达的任务和签订的合同,具有独立施工条件,可以单独作为成本计算的对象为单位工程;分部工程:在单位工程中,按结构部位、路段长度及施工特点或施工任务划分若干个分部工程。分项工程:在分部工程中,按不同的施工方法、材料、工序及路段长度等划分若干个分项工程。(三)公路工程质量评定程序 施工单位自检 监理抽检评定 建设单位审定 质检部门核查审定(四)工程质量评分方法 分项工程 分部工程 单位工程 合同段 建设项目1、分项工程的评分方法 基本要求检查内容 实测项目 外观质量 质量保证资料 分项工程实测项目分值之和为100分,外观缺陷或资料不全时,予以扣分。分项工程评分=(实测项目中各检查项目得分之和

3、) (外观缺陷扣分) (资料不全扣分)(1)基本要求检查 按基本要求对工程进行认真检查。 经检查不符合基本要求规定时,不得进行工程质量的检验和评定。 (2)实测项目评分 采用现场抽样方法,按照规定频率和下列计分方法对分项工程的施工质量直接进行检测评分。 合格率评分方法 按单点(组)测定值是否符合标准要求进行评定,并按合格率计分。 检查项目评定分数=检查项目规定分数×合格率2. 分部工程和单位工程评分方法 分项工程和分部工程区分为一般工程和主要(主体)工程,分别给以1和2的权值。采用加权平均值计算法确定相应的评分值。3. 建设项目工程质量评分方法 合同段和工程项目质量评分值按公路工程竣

4、(交)工验收办法计算 4施工单位应提交的质量保证资料 质量保证资料包括以下六个方面: (1)所用原材料、半成品和成品材料质量检验结果。 (2)材料配比、拌和加工控制检验和试验数据。 (3)地基处理和隐蔽工程施工记录。 (4)各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表。 (5)施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析。 (6)施工中如发生质量事故,经处理补救后,达到设计要求的认可证明文件等。三、工程质量等级评定办法 评定等级:合格、不合格 按分项工程、分部、单位工程和建设项目逐级评定。(1)分项工程质量评定等级 评分值75分 合格 评分值75分 不合格 评定为不合格的分项工程经返工

5、后,可以重新评定质量等级,计算分部工程评分值时按其复评分值的90%计算。(2)分部工程质量等级评定所属分项工程全部合格,分部工程评为合格;所属任一项分项工程不合格,分部工程不合格。(3)单位工程质量等级评定所属分部工程全部合格,单位工程评为合格;所属任一项分部工程不合格,单位工程不合格。(4)合同段和建设项目的质量等级评定所含单位工程全部合格,质量等级为合格所属任一单位工程不合格,质量等级为不合格。第一章 试验检测数据分析与处理§数字修约规则 1、修约间隔 修约间隔的数值一经确定,修约值即应为该数值的整数倍。 例如指定修约间隔为,修约值即应在的整数倍中选取,相当于将数值修约到一位小数

6、。 又如指定修约间隔为100,修约值即应在100的整数倍中选取,相当于将数值修约到“百”数位。 2、 检测数据的修约规则 (1)拟舍弃数字的最左一位数字小于5时,则舍去,即保留的各位数字不变。例l:将修约到一位小数,得。 例2:将修约成两位有效位数,得13。 (2)拟舍弃数字的最左一位数字大于5;或者是5,而且后面的数字并非全部为0时,则进1,即保留的末位数字加1。 例l:将1167修约到“百”数位,得12×102(特定时可写为1200)。 例2:将修约到“个”数位,得11。(3)拟舍弃数字的最左一位数字为5,而后面无数字或全部为0时,若被保留的末位数字为奇数(1,3,5,7,9)则

7、进1,为偶数(2,4,6,8,0)则舍弃。 例1:修约间隔为(或10-1)。 拟修约数值 修约值 2.050 2.0 (4)负数修约时,先将它的绝对值按上述三条规定进行修约,然后在修约值前面加上负号。 例1:将下列数字修约至“十”数位。 拟修约数值 修约值 -255 -26×10(特定时可写为-260) -245 -24×l0(特定时可写为-240) (5)单位修约时,将拟修约数值乘以2,按指定数位依进舍规则修约,所得数值再除以2。 (6)单位修约时,将拟修约数值乘以5,按指定数位依进舍规则修约,所得数值再除以5。 (7)拟舍弃的数字并非单独的一个数字时,不得对该数值连续进

8、行修约,应按拟舍弃的数字中最左面的第一位数字的大小,按照上述各条一次修约完成。 如修约成整数时应为151.2 数据的统计特征与分布(一)数据的统计特征量 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。总体的算术平均值用表示,样本的算术平均值则用表示。如果n个样本数据为x1、x2、xn,那么,样本的算术平均值为: 2、加权平均值 若对同一物理量用不同的方法或对同一物理量用不同的人去测定,测定的数据可能会受到某种因素的影响,这种影响的权重必须给与考虑,一般采用加权平均的方法进行计算。 表达方法:3、 中位数 在一组数据x1、x2、x

9、n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,或称中值,用表示。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,则取这两个数的平均值作为中位数,即: 4、 极差 在一组数据中最大值与最小值之差,称为极差,记作R: R=xmax-xmin5、 标准偏差 标准偏差有时也称标准离差、标准差或称均方差,它是衡量样本数据波动性(离散程度)的指标。在质量检验中,总体的标准偏差一般不易求得。样本的标准偏差S按下式计算: 6、变异系数 标准偏差是反映样本数据的绝对波动状况,当测量较大的量值时,绝对误差一般较大;而测量较小的量值时,绝对误差一般较小,因此,用相对波动

10、的大小,即变异系数更能反映样本数据的波动性。 变异系数用Cv表示,是标准偏差S与算术平均值的比值,即: (二)统计数据的分布特征 1、直方图 即质量分布图,把收集到的工序质量数据,用相等的组距进行分组,按要求进行频数(每组中出现数据的个数)统计,再在直角坐标系中以组界为顺序、组距为宽度在横坐标上描点,以各组的频数为高度在纵坐标上描点,然后画成长方形连结图。 2、正态分布 正态分布的概率密度函数正态分布曲线的特点:1、曲线以平均值为轴,左右两侧对称,即大于与小于平均值的概率相等;2、当x= ,曲线处于最高点,当x向左右偏离时,曲线逐渐降低,整个曲线呈中间高,两边低;3、在不变的情况下,曲线的形状

11、不变,但曲线的位置随着值变化二左右移动;4、曲线与横坐标所围的面积等于1.即常见的双边置信区间的几个重要数据:P-<x<+=68.26%P-2<x<+2=95.44%P-3<x<+3=99.73%P<x<=95.00%双边置信区间统一写成:-1-/2<x<+1-/2:显著性水平1- :置信水平,即保证率1-/2:双边置信区间的正态分布临界值;单边置信区间:Px<+= Px>-= 84.13%Px<+2= Px>-2= 97.72%Px<+3= Px>-3= 99.87%Px<= Px>=

12、 95.00%置信区间可统一表示为:x<+1-或x-1-3、t分布 正态分布适用于较大统计样本的统计数据,对小样本数据不能用正态分布的理论来处理,一般用类似正太分布的t分布 当t分布的样本容量n趋于无穷大时,t分布趋于正态分布 当n较小时,二者差距较大,且t分布的尾部比在标准正态分布的尾部有更大的概率。 当总体标准偏差未知时,可用样本的S代替总体的标准偏差,则有 则平均值的双边置信区间为单边置信区间有效数字:由数字组成的一个数,除最末一位数字是不确切值或可疑值外,其他数字皆为可靠值或确切值,则组成该数的所有数字包括末位数字称为有效数字,除有效数字外其余数字为多余数字。一个数,有效数字占有

13、的位数,即有效数字的个数,为该数的有效位数。 对于0是否有效数字的判断方法: 整数前的0时多余数字;如 00713 纯小数,在小数点后,非零数字前的0是多余数字;如 处于非零数字中间位置的0是有效数字;如 处于非0数字后面的0是否有效数字的判断:非0数字后面的0用10的乘幂表示时,在10乘幂前面所有数字包括0皆为有效数字,如2作为测量结果并注明误差的数值,其表示的数值等于或大于误差值的所有数字,包括0皆为有效数字;上面两种情况外的后面的0,是否有效数字难以判断,应避免采用。如71300在测量或计量中应取多少位有效数字,可根据下述准则判定: 对不需要标明误差的数据,其有效位数应取到最末一位数字为

14、可疑数字(也称不确切或参考数字);对需要标明误差的数据,其有效位数应取到与误差同一数量级。 有效数字的计算法则 1、 加减运算 应以各数中有效数字末位数的数位最高者为准(小数即以小数部分位数最少者为准),其余数均比该数向右多保留一位有效数字。例如:有4个凑整后的数字相加应写为:2、 乘除运算 应以各数中有效数字位数最少者为准,其余数均多取一位有效数字,所得积或商也多取一位有效数字。 例如,在0.0122××中,因第一个数的有效数字位数最少(3位),因此,第二、第三个数的有效数字位数取4位,所得积也取4个有效数字,由此得:××1.069=0.3459 3、

15、 平方或开方运算 其结果可比原数多保留一位有效数字。 例如:5852×1054、 对数运算所取对数位数应与真数有效数字位数相等。5、 查角度的三角函数所用函数值的位数通常随角度误差的减小而增多。在所有计算式中,常数,e的数值等的有效数字位数,可认为无限制,需要几位就取几位。表示精度时,一般取一位有效数字,最多取两位有效数字。 §1.3 异常数据的取舍方法 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,这些过大或过小的测量数据是不正常的,或称为可疑的。对于这些可疑数据应该用数理统计的方法判别其真伪,并决定取舍。 常用可疑数据的取舍方法有: 拉

16、依达法 肖维纳特法 格拉布斯法1、拉依达法 当试验次数较多时,可简单地用3倍标准偏差(3S)作为确定可疑数据取舍的标准。当某一测量数据(xi)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: 则该测量数据应舍弃。 这是美国混凝土标准中所采用的方法,由于该方法是以3倍标准偏差作为判别标准,所以亦称3倍标准偏差法,简称3S法。 例1.3-2 试验室内进行混凝土配比的强度试验,其试验结果为(n=10):、,试用3S法决定其取舍。 解:分析上述10个测量数据,xmin和xmax =31.0MPa 最可疑。故应首先判别xmin和xmax。经计算:,S由于故上述测量数据均不能舍弃。 2、肖维

17、纳特法 进行n次试验,其测量值服从正态分布,以概率,l(2n)设定一判别范围,当偏差(测量值xi与其算术平均值之差)超出该范围时,就意味着该测量值xi是可疑的,应予舍弃。判别范围由下式确定:(1)计算数据的算术平均值,如总体的标准偏差未知可求出样本的的标准偏差S (2)如 则将xk剔除,否则保留3、格拉布斯法 假定测量结果服从正态分布,根据顺序统计量来确定可疑数据的取舍。 进行n次重复试验,试验结果为x1、x2、xi、xn、而且xi服从正态分布。 为了检验xi(i=1,2,n)中是否有可疑值,可将xi按其值由小到大顺序重新排列,得: x(1)x(2)x(n) (1)计算数据的算术平均值,如总体

18、的标准偏差未知可求出样本的的标准偏差S; (2)计算如 则剔除,否则保留。 g0(,n) 是与样本容量n 及给定的检验水平有关的系数。 注意点 : 每次只能舍弃一个可疑值,若有两个以上的可疑数据,应该一个一个数据地舍弃,舍弃第一个数据后,试验次数由n变为n-1,以此为基础再判别第二个可疑数据。 例1-4§1.4 数据的表达方法与分析1、表格法 表格有两种:一种是试验检测数据记录表,另一种是试验检测结果表。2、图示法 图示法的最大优点是一目了然,即从图形中可非常直观地看出函数的变化规律,如递增性或递减性,最大值或最小值,是否具有周期性变化规律等。 3、经验公式法 与曲线对应的公式称为经

19、验公式,在回归分析中则称之为回归方程 四、相关图1、相关图 也称散布图或散点图,将有对应关系的两种数据点在一张坐标图上,即可得到一张相关图,在相关图上可以判断两种数据之间的关系特性。2、相关图的种类 强正相关 弱正相关 强副相关 弱副相关 不相关 非线性相关3、相关图的作法五、回归分析 若两个变量x和y之间存在一定的关系,并通过实验获得x和y的一系列数据,用数学的处理方法得出两个变量之间的关系式即回归分析。 若两个变量之间的关系是线性关系,则成为一元线性回归分析。 直线方程为y=a+bx 1、一元线性回归分析 若有一组数据(x1,y1) (x2,y2) (xn,yn) 相关系数r的绝对值越接近

20、1,x与y之间的相关性越好,r=±1时,x与y之间为线性函数关系,r趋近于0时,则x与y之间没有线性关系; 对于给定的置信度,可由相关系数检验表中查出相应的临界值r。当由样本计算的r值大于临界值时,则认为x与y之间存在线性相关关系或线性相关关系显著。 路基路面现场随机取样方法 应用随机数表确定现场取样位置时,应事先准备好编号从1-28共28块硬纸片,并将其装入布袋中。下面分测定区间或测定断面和测点位置两种情况加以讨论。 1、测定区间或断面确定方法 (1)路段确定,根据路基路面施工或验收、质量评定方法等有关规范决定需检测的路段。它可以是一个作业段、一天完成的路段或路线全程,在路基路面工

21、程检查验收时,通常以1km为一个检测路段,此时,检测路段的确定也应按本方法的步骤进行。 (2)将确定的测试路段划分为一定长度的区间或按桩号间距(一般为20m)划分若干个断面,并按1、2、n进行编号,其中T为总的区间数或断面数。 (3)从布袋中随机摸出一块硬纸片,硬纸片上的号数即为随机数表中的栏号,从128栏中选出该栏号的一栏。(4)按照测定区间数、断面数的频度要求(总的取样数为n,当n>30时应分次进行),依次找出与A列中01、02、n对应的B列中的值,共n对对应的A、B值。 (5)将n个B值与总的区间数或断面数T相乘,四舍五入成整数,即得到n个断面的编号。 例8-12 按照有关规范规定

22、,拟从K36+000K37+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=100020=50个,编号1,2,50。 (2)从布袋中摸出一块硬纸片,其编号为14,即使用随机数表的第14栏。 (3)从第14栏A列中挑出小于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,并得到20个断面的桩号,如表8-6所示。 2、测点位置确定方法 (1)从布袋中任意取出一块硬纸片,纸片上的号数即为随机数表中的栏号。从128栏中选出该栏号的一栏。 (2)按照测点数的频度要求(总的取样数为n)依次找出栏号的取样位置数,每个栏号均有

23、A、B、C三列。根据检验数量n(当n>30时应分次进行),在所选定栏号的A列找出等于所需取样位置数的全部数,如01、02、n。 (3)确定取样位置的纵向距离,找出与A列中相对应的B列中的数值,以此数乘以检测区间的总长度,并加上该段的起点桩号,即可得出取样位置距该段起点的距离或桩号。 (4)确定取样位置的横向距离,找出与A列中相对应的C列中的数值,以此数乘以路基路面的宽度,再减去宽度的一半,即得出取样位置离路中心线的距离。如差值是正值(+),表示在中心线的右侧;如差值是负值(-),表示在中心线的左侧。 例1.4-6 按照有关规范规定,检查验收时拟在K36+000K37+000的1km检测路

24、段中选择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3。 (2)栏号3中从上至下小于6的数依次为:01、06、03、位、04及05。 (3)随机数表栏号3的B列中与这6个数相应的数为、及。 (4)取样路段长度1000m,计算得出6个乘积(取样位置与该段起点的距离)分别为175m、310m、494m、699m、838m、977m。(5)随机数表栏号3的C列中与A列数值相应的数为、及 (6)路面宽度为10m,计算得6个乘积分别是、及。因此,6个取样的横向位置分别是右、左、右、左、左及左。2.1 土的工程分类 根据的土的粒径组成、矿物成份及

25、塑性指数可分为: 巨粒土:漂石、卵石 粗粒土:砾类土、砂类土 细粒土:粉质土、粘质土、有机质土 特殊土:黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土四、土的野外鉴别(一)简易试验方法 适用于颗粒的土样,其方法如下; (1)手搓试验 将土样调到可塑状态,根据能搓成土条的最小直径来确定土类: 搓成土条而不断的为低液限土,塑性低; 搓成l土条而不断的为中液限土,塑性中等; 搓成土条而不断的为高液限土,塑性高。 (2)手捻试验将湿土用手揉捏,可感到颗粒的粗细。低液限的土:有砂粒感,带粉性的土有面粉感,粘附性弱;中液限的土:微感砂粒,有塑性和粘附性;高液限的土:无砂粒感,塑性和粘附性大。 (3)干强度 对于风干的

26、土块,根据手指捏碎或掰断时用力大小,可区分为;干强度高:很难捏碎,抗剪强度大;干强度中等:稍用力时能捏碎,容易劈裂;干强度低:易于捏碎或搓成粉粒。(4)韧性试验 将土调到可塑状态,搓成3mm左右的土条,再揉成团,重复搓条。根据再次搓成条的可能性与否,可区分为: 韧性高:能再成条,手指捏不碎; 中等韧性:可再搓成团,稍捏即碎; 低韧性:不能再揉成团,稍捏或不捏即碎。 (5)摇震试验 将软塑至流动的小块,团成小球状放在手上反复摇晃,并用另一手击震该手掌,土中自由水析出土球表面,呈现光泽:用手捏土球时,表面水分又消失。 根据水分析出和消失的快慢,可区分为: 反应快:水析出与消失迅速; 反应中等:水析

27、出和消失中等; 无反应:土球被击震时无析水现象。 (6)盐渍土的简单定性试验(二)野外对土的基本描述和鉴别1.对土的基本描述 在野外用肉眼鉴别土时,要针对不同土类所规定的内容进行描述。现将不同土类所要描述的基本内容,列表如下 2、土的野外鉴别(1)碎石类土密实程度鉴别,见表3-7(2)碎石类土及砂类土野外鉴别,见表3-6(3)砂类土潮湿程度野外鉴别 表3-8(4)粘性土潮湿程度野外鉴别,表3-10(5)最新沉积粘性土野外鉴别 ,表3-92.2 路基土方工程常规试验与检测方法一、土工常规试验项目 物理性质:含水率、密度试验、颗粒分析试 验、相对密度试验 水理性质:界限含水量、天然稠度、膨胀试 验

28、、收缩试验、毛细管水上升高度 力学性质:击实试验、压缩试验、黄土湿陷试 验、直接剪切试验 化学性质:酸碱度试验、烧失量试验、有机 质含量试验 二、现场密度试验检测方法灌砂法环刀法核子仪法 钻芯法 (一)灌砂法 灌砂筒选择 100mm小型灌砂筒:集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm。 150mm的大型灌砂筒:集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度超过150mm,但不超过200mm时。 1、 仪具与材料灌砂筒金属标定罐基板天平或台称 含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。量砂:粒径清洁干燥的均匀砂,约2040kg盛砂的容器:塑料桶等。其他:凿子、改锥、铁锤、长把

29、勺、小簸箕、毛刷等。 2、标定筒下部圆锥体内砂的质量 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m1。 以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。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(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量m5,准确至1g。 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。收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。重复上述测量三次,取其平均值。 3、测定量砂的密度 用水确

30、定标定罐的容积V,准确至lmL。在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,直到砂不再下流时,将开关关闭。 取下灌砂筒,称取筒内剩余砂质量m3。计算填满标定罐所需砂的质量ma ma = m1 - m2 - m3 重复上述测量三次,取其平均值。计算量砂的单位质量:4、试验步骤在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。 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m5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,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。 取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量m6,准确至1g。 圆

31、锥体内及基板与地面缝隙之间砂的质量为m5-m6。 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。 将基板放回清扫干净的表面上,沿基板中孔凿洞。 应注意勿使凿出的材料丢失,并不使水分蒸发。 试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混入。 称取全部取出材料的总质量为mw。 取有代表性的样品测定其含水量。 当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时,则省去测定含水量步骤 将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。 小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m

32、4,准确到1g。 如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,可省去上述和的操作。 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。打开筒的开关,让砂流入试坑内。 直到灌砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量余砂的质量m4,准确至1g。 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杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后再用。 5、结果计算 计算填满试坑所用的砂的质量mb: 灌砂时,试坑上放有基板时: 灌砂时,试坑上不放基板时: 试坑材料的湿密度w: 试坑材料的干密度d: 水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土,按下

33、式计算干密度d:测试点的施工压实度6、 试验中应注意的问题 量砂要规则。 每换一次量砂,都必须测定松方密度 。地表面处理要平整。 在挖坑时试坑周壁应笔直 。灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚,不能只取上部或者取到下一个碾压层中。2.3 承载比试验 CBR又称加州承载比,是Califomia Bearing Ration的缩写,由美国加利福尼亚州公路局首先提出来,用于评定路基土和路面材料的强度指标。 CBR值:试料贯入量达到或5mm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)的比值,用百分数表示。1、目的和适用范围 在规定的试筒制件后,对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验

34、。 试样的最大粒径宜控制在25mm以内,最大不得超过38mm 。2、仪器设备(1)圆孔筛:孔径38mm、25mm、 20mm 及5mm筛各一个。(2)重型标准击实仪器设备:试筒、夯锤等。(3)贯入杆:端面直径50mm、长100mm的金属柱。(4)路面材料强度或其他载荷装置:能量不小于50kN。(5)百分表、测力环、荷载板等。3、试验原理 按路基施工时的最佳含水量及压实度要求在试筒内制备试件; 加载前饱水4昼夜并在浸水过程中及贯入试验时,在试件顶面施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力; CBR值:试料贯入量达到或5mm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)的比值,用

35、百分数表示。 4、试验技术要求 (1)试验采用风干试料,按四分法备料。 (2)做击实试验,求试料的最大干密度和最佳含水量。 (3)按最佳含水量制备试件。 (4)试件饱水4昼夜。 (5)做贯入试验:加荷使贯入杆以1min的速度压入试件,记录不同贯入量及相应荷载。 总贯入量应超过7mm。 (6)绘制单位压力P与贯入量l关系曲线,必要时进行原点修正。(7)从Pl关系曲线上读取贯入量分别为和所对应的单位压力P和P5。则: 一般采用CBR,如CBR5 >CBR,则试验重做。如果结果仍然如此,则采用CBR5。 二、土基现场CBR值测试方法1、主要仪器(1)荷载装置:设有加劲横梁的载重汽车,后轴重不小

36、于60kN。(2)现场测试装置:由千斤顶、测力计、球座、贯入杆、荷载板及百分表等组成 。 2、测试原理 在公路路基施工现场,用载重汽车作为反力架,通过千斤顶连续加载,使贯入杆匀速压入土基。 为了模拟路面结构对土基的附加应力,在贯入杆位置安放荷载板。 3、测试技术要点(1)将测点约直径30cm范围的表面找平。(2)安装现场测试装置。(3)启动千斤顶,使贯入杆以 l mmmin的速度压入土基,记录不同贯入量及相应荷载。 贯入量达或时结束试验。(4)卸载后在测点取样,测定材料含水量。(5)在测点旁用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。(6)绘制荷载压强贯入量曲线,必要时进行原点修正。第三章 路面基层与底

37、基层试验检测3.1 无机结合料稳定土的组成设计一、概述路面基层分类:无机结合料稳定类 有机结合料稳定类 粒料类无机结合料稳定类可分为:水泥稳定类 石灰稳定类 综合稳定类 工业废渣稳定类 无机结合料稳定类基层和底基层材料的检测项目:1、重型击实试验2、承载比3、灰剂量测定4、无侧限抗压强度一、设计标准 采用无侧限抗压强度指标作为无机结合料稳定类材料的设计标准。 各种无机结合料稳定土的强度标准见表4-3.二、原材料试验 (1)颗粒分析 (6)有机质含量 (2)液限和塑性指数 (7)硫酸盐含量 (3)相对密度 (8)稳定剂性质 (4)击实试验 (5)集料压碎值三、设计方法与步骤(1)选用不同的水泥或

38、石灰剂量,制备同一种土样的混合料试样若干个,水泥剂量见表4-4、4-5.(2)确定各种混合料的最大干密度和最佳含水量。 至少应做三个不同剂量混合料的击实试验,即最小剂量、中间剂量和最大剂量。(3)按规定的压实度分别计算不同灰剂量的试件应有的干密度。(4)按最佳含水率和计算得的干密度制备试件。 试件组数应满足表4-6的规定,如偏差系数大于规定值,应重做试验(5)试件在规定的温度下保湿养生6d,浸水24h后,测定无侧限抗压强度,计算平均值和偏差系数。(6)选定石灰或水泥剂量 所选定剂量试件的平均抗压强度应满足:(7)工地实际采用的水泥剂量应比室内剂量多0.5-1.0%(8)最小灰剂量应满足规定。

39、§3.2 无机结合料稳定土中水泥或石灰剂量测定 水泥或石灰剂量测定方法EDTA滴定法1试验目的 工地快速测定灰剂量 检查拌和的均匀性2仪器设备 滴定管、滴定台、滴定管夹、大肚移液管、锥形瓶烧杯、容量瓶等。 3试剂(1)L乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA二钠)标准液 (2)10%氯化铵(NH4Cl)溶液 (3)1.8%氢氧化钠(内含三乙醇胺)溶液 (4)钙红指示剂 4准备标准曲线 (1)取样:取工地用石灰和集料,风干后分别过或筛,并测其风干含水量。(2)混合料组成的计算:公式:干料质量=湿料质量/(1+含水量)计算方法:干混合料质量=300g/(1+最佳含水量);干土质量=干混合料质量(

40、1+石灰(或水泥)剂量);干石灰(或水泥)质量=干混合料质量干土质量;湿土质量=干土质量×(1+土的风干含水量);湿石灰质量=干石灰×(1+石灰的风干含水量); 加水量=300g湿土质量湿石灰质量 (3)准备5种试样,每种2个样品 如水泥剂量分别为0%、2%、4%、6%、8%则: 1种:称2份300g集料分别放在2个搪瓷杯内,集料的含水量应等于工地预期达到的最佳含水量。 混合料中加入的水应与工地所用的水相同。2种:准备2份水泥剂量为2%的水泥土混合料试样,每份均重300g,并分别放在2个搪瓷杯内。3种、4种、5种:各准备2份水泥剂量分别为4%、6%、8%的水泥土混合料试样,

41、每份均重300g。 (4)取一个盛有试样的搪瓷杯,在杯内加600ml10%氯化铵溶剂,用不锈钢搅拌棒充分搅拌3min(每分钟搅110120次)。 放置沉淀4min,如4min后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。 将上部清液转移到300mL烧杯内,搅匀,加盖表面皿待测。 (5)用移液管吸取上层悬浮液放入200mL的三角瓶内,用量筒量取50mL1.8%氢氧化钠(内含三乙醇胺)倒入三角瓶中,此时溶液pH值为。 #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

42、准液滴定到纯蓝色为终点,记录EDTA二钠的耗量。 (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。 5试验步骤(1)选取有代表性的水泥土或石灰土混合料,称300g放在搪瓷杯中,用搅拌棒将结块搅散,加600mL10%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。6. 注意事项 每个样品搅拌的时间、速度和方式应力求相同,以增加试验的精度。做标准曲线时,如工地实际水泥剂量较

43、大,素集料和低剂量水泥的试样可以不做,而直接用较高的剂量做试验。配制的氯化铵溶液最好当天用完。 §3.3 无机结合料稳定土无侧限抗压强度试验1试验目的 测定无机结合料稳定土试件的无侧限抗压强度; 可用于室内配合比设计及现场检测 。2取样频率 进行现场检测时,每2000m2或每工作班试件数量: Cv10%时,6个; Cv=10%15%时,9个; Cv>15%时,13个。 3仪器设备 路面材料强度试验仪、试模、脱模器、密封湿气箱或湿气池、压力机等。试模:适用于下列不同土的试模尺寸为: 细粒土(d10mm):50mm×50mm; 中粒土(d25mm):100mm×

44、l00mm; 粗粒土(d40mm):150mm×150mm4试件制备 (1)试料准备 将具有代表性的风干试料用木锤和木碾捣碎,但应避免破粒料的原粒径,并将土样进行过筛,筛除超粒径的颗粒。 在预定做试验的前一天,测定风干含水量。 试样数量: 细粒土100g; 中粒土1000g; 粗粒土2000g。 (2)测定最佳含水量和最大干密度。(3)配制混合料 制备试件的数量与土类及操作的仔细程度有关。 细粒土6个; 中粒土 9个; #粗粒土13个。 称取一定数量的风干土并计算干土的质量,其数量随试件大小而变 。 将称好的土放在长方盘内,向土中加水 。 细粒土含水量应较最佳含水量少3%,中、粗粒土

45、可按最佳含水量加水,但应扣除土和石灰或水泥中的水。 #将土和水拌和均匀后放在密闭容器内浸润备用。 浸润时间:粘性土1224h;粉性土68h;砂性土、砂砾土、红土砂砾、级配砂砾等可以缩短到4h左右;含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到2h。 在浸润过的试料中,加入预定数量的水泥或石灰并拌和均匀,在拌和过程中,应将细粒土预留的水加入土中,使混合料的含水量达到最佳含水量。拌和均匀的加有水泥的混合料应在1h内制成试件。 (4)按预定的干密度制件 试件质量: 将试模的下压柱放入试模的下部,但外露2cm左右。将称量的规定数量的稳定土混合料(g) 分23次灌入试模中(利用漏斗),每次灌入后用夯棒轻轻均匀

46、插实。将上压柱放入试模内,应使上压柱也外露2cm左右。 将整个试模放到反力框架内的千斤顶上加压直到上下压柱都压入试模为止。维持压力1min。脱模,称试件的质量m2 。 5养生 试件从试模内脱出并称量后,应立即放到密封湿气箱和恒温室内进行保温、保湿养生。中试件和大试件应先用塑料薄膜包覆,有条件时,可采用蜡封保湿养生。 养生时间:7d养生温度: 北方地区:20±2 南方地区:25±2养生期的最后一天,应该将试件浸泡在水中,在浸泡水中前,应再次称试件的质量m3。 在养生期间,试件质量的损失应满足: 小试件不超过1g; 中试件不超过4g; 大试件不超过10g。 质量损失超过此规定的

47、试件,应该作废。 6无侧限抗压强度试验(1)称试件的质量m4;(2)量取试件的高度h1,准确到0.1mm ;(3)抗压试验: 试验过程中,应使试件的形变等速增加,并保持速率约为1mmmin。 #记录试件破坏时的最大压力P(N)。(4)测定含水量 。7计算(1)试件的无侧限抗压强度:(2)精密度或允许误差 若干次平行试验的允许偏差系数: 小试件 10% 中试件 15% 大试件 20% 8报告 最小值和最大值、平均值、标准差、变异系数 ,和具有95%保证率的代表值 §4.1 路基路面几何尺寸检测一、准备工作 恢复桩号 随机选择测点位置 确定路基、路面边界、实际中桩位置等二、纵断面高程测定

48、 以水准仪测定纵断面实际高程并计算与设计高程之差。三、路面横坡测定 以水准仪测定路面横坡并计算与设计横坡之差。四、路基路面宽度及中线偏差测定 以钢尺测定路面实际宽度,不得使用皮尺。 由中线坐标的道路已全站仪测放设计中桩位置,计算中桩偏差。 无中桩坐标的低等级道路,先恢复复交点、转点等,利用切线支距法、偏角法等传统方法测放设计中桩位置,计算中桩偏差。五、检测路段几何尺寸评定 计算一个评定路段内测定值的平均值、标准差、变异系数等质量数据特征值。 计算一个评定路段内的代表值:单侧检验的指标:双侧检验的指标: 当无特殊规定时,按k倍标准差法舍弃可以数据: n=3、4、5、6时、 n7时,k=3

49、7;4.2 路面厚度检测一、路面厚度代表值与单点合格值的允许偏差 基层或砂石路面:挖坑法 沥青及水泥混凝土路面:钻孔法 代表值机单点允许偏差见路面结构层实测项目表二、抽检频率 水泥混凝土:2处/200m/车道 沥青混凝土、沥青碎石: 1处/200m/车道 无机结合料稳定类基层:1处/200m/车道三、仪具与材料 挖坑工具 钻芯取样机,钻头直径100mm或50mm 量尺、补坑材料、工具等四、挖坑法测定路面厚度 (1)挖坑 (2)将一把钢板尺平放横跨于坑的两边,用另一把钢板尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底,测量坑底至钢板尺地面的距离,精确至1mm五、钻芯法 (1)钻芯 (2)用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面的高度,取其平均值作为该层的厚度。六、填补试坑或钻孔七、路面结构层厚度评定 根据代表值及单个

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