路基路面几何尺寸及路面厚度测定

1、三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 道桥工程检测道桥工程检测 主讲人：刘杰主讲人：刘杰 三峡大学土木与建筑学院三峡大学土木与建筑学院 2015年春季学期年春季学期 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 一、教材一、教材 邢世建编，邢世建编，道路与桥梁工程试验检测技术道路与桥梁工程试验检测技术， 重庆大学出版社。重庆大学出版社。 二、成绩评定二、成绩评定 平时成绩（占平时成绩（占30%30%，考勤，考勤+ +作业）作业）+ +期末考试（占期末考试（占 70%70%） 。 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程

2、检测道桥工程检测课程课程 课程内容目录 第第一一讲讲 路基路面几何尺寸及路面厚度测定路基路面几何尺寸及路面厚度测定（2学时学时） 第第二二讲讲 路基路面压实度检测路基路面压实度检测 （2学时学时） 第第三三讲讲 路基路面平整度检测路基路面平整度检测 （2学时学时） 第第四四讲讲 路面抗滑性能检测路面抗滑性能检测 （2学时学时） 第第五五讲讲 预应力锚具预应力锚具、夹具和连接器的检测夹具和连接器的检测（4学时学时） 第第六六讲讲 桥梁桥梁动动、静静载试验载试验 （4学时学时） 三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 教学内容：教学内容： 1.路基路面现场测试随机选点

3、方法路基路面现场测试随机选点方法 2.路基路面几何尺寸检测方法路基路面几何尺寸检测方法 3.路面厚度检测方法路面厚度检测方法 教学要求：教学要求： 应知：路基路面几何尺寸检查内容、方法应知：路基路面几何尺寸检查内容、方法 应会：随机选点方法、路面厚度评定方法应会：随机选点方法、路面厚度评定方法 第一讲第一讲 路基路面几何尺寸路基路面几何尺寸 及路面厚度测定及路面厚度测定 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 对公路路基路面各个层次进行各种测定时，为采取代表对公路路基路面各个层次进行各种测定时，为采取代表 性试验数据，往往用性试验数据，往往用随机

4、取样选点随机取样选点的方法确定测点区间、测的方法确定测点区间、测 定断面、测定位置。随机取样选点是按照数理统计原理，在定断面、测定位置。随机取样选点是按照数理统计原理，在 路基路面现场测定时决定测定区间、测定断面、测点位置的路基路面现场测定时决定测定区间、测定断面、测点位置的 方法。方法。 随机取样选点法需要的材料有：钢尺、皮尺、随机取样选点法需要的材料有：钢尺、皮尺、硬纸片硬纸片 ( (共共2828块，编号块，编号1 12828，装在一个布袋内，装在一个布袋内) ) 、毛刷、粉笔等。、毛刷、粉笔等。 第一节第一节 路基路面现场测试随机选点方法路基路面现场测试随机选点方法 三峡大学道桥工程系三

5、峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 一、测定断面或测定区间的确定方法一、测定断面或测定区间的确定方法 在路基、路面工程检查验收时，通常取在路基、路面工程检查验收时，通常取lkmlkm为一个为一个测定测定 区间区间。测定断面的确定步骤。测定断面的确定步骤( (测定区间的确定与此相同测定区间的确定与此相同) )。 1.1.总断面数总断面数T T T=T=测定区间测定区间(l000m)/(l000m)/桩号间距桩号间距( (一般为一般为20m)=50(20m)=50(个个) ) 2.2.测定断面数测定断面数n n n=n=测定区间测定区间(l000m)/(l000m)

6、/检测频度（多少米检测一个断面）检测频度（多少米检测一个断面） 3.3.栏号栏号 从从布袋布袋中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号 4.4.测定断面的编号测定断面的编号(=T(=T表表B B列值列值) ) 5.5.测定断面的桩号测定断面的桩号(=(=测区起始桩号断面编号测区起始桩号断面编号20)20) 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 栏号栏号1 栏号栏号2 栏号栏号27 栏号栏号28 A B C A B C A B C A B C 15 0.033 0.578 05 0

7、.048 0.879 21 0.101 0.300 17 0.074 0.156 23 0.129 0.916 18 0.102 0.191 30 0.158 0.434 06 0.105 0.257 24 0.177 0.397 28 0.179 0.447 一般取样的随机数一般取样的随机数 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 二、测点位置确定方法二、测点位置确定方法 1.1.栏号栏号 从布袋中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号从布袋中随机摸出的硬纸片上的号数即为栏号 2.2.测定点数测定点数n n n=n=测定区间测定区间(l000m)/(l000m)/检测频度（多少米检测一个

8、测点）检测频度（多少米检测一个测点） 4.4.测点纵向位置测点纵向位置 纵向桩号纵向桩号= =测区起始桩号表测区起始桩号表B B列值列值测区长度测区长度(1000m)(1000m) 5.5.测点横向位置测点横向位置 距离路中心线的距离距离路中心线的距离=C=C列值列值检测路面检测路面( (路基路基) )的宽度的宽度 宽度宽度/2/2。如差值是正值，表示在中心右侧；如差值是负。如差值是正值，表示在中心右侧；如差值是负 值，表示在中心线的左侧。值，表示在中心线的左侧。 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 一、检测项目与要求一、检测项目与要求 在路

9、基路面施工过程中、交工验收期间及旧路调查中，在路基路面施工过程中、交工验收期间及旧路调查中， 都需要检测路基路面各部分的几何尺寸，以保证其符合规都需要检测路基路面各部分的几何尺寸，以保证其符合规 定的要求。定的要求。 几何尺寸检测所用的仪器与材料有：钢尺、经纬仪、几何尺寸检测所用的仪器与材料有：钢尺、经纬仪、 全站仪、精密水准仪、塔尺、粉笔等。全站仪、精密水准仪、塔尺、粉笔等。 几种结构层的几何尺寸检测项目的要求见表几种结构层的几何尺寸检测项目的要求见表1.1.41.1.4。 第二节第二节 路基路面几何尺寸检测路基路面几何尺寸检测 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程

10、检测道桥工程检测课程课程 几何尺寸检测要求几何尺寸检测要求 表表1.1.41.1.4 结构结构 名称名称 检查项目检查项目 规定值或容许偏差规定值或容许偏差 检检 查查 频频 率率 高速、一级公路高速、一级公路 其他公路其他公路 土土 方方 路路 基基 纵断高程纵断高程() 中线偏位中线偏位() 宽度宽度() 横坡横坡() 边坡边坡 +10，15 50 不小于设置值不小于设置值 05 不陡于设置值不陡于设置值 +10，20 100 不小于设置值不小于设置值 05 不陡于设置值不陡于设置值 每每200m测测4点点 每每200m测测4点点,弯道加弯道加HY.YH两点两点 每每200m测测4处处 每

11、每200m测测4个断面个断面 每每200m测测4处处 水水 泥泥 土土 基基 层层 纵断高程纵断高程() 宽度宽度() 横坡横坡() +5，15 不小于设计值不小于设计值 05 每每200m测测4点点 每每200m测测4处处 每每200m测测4个断面个断面 沥沥 青青 混混 凝凝 土土 面面 层层 纵断高程纵断高程( () 中线偏位中线偏位) 宽度宽度() 横坡横坡() 10 20 20 03 15 20 30 05 每每200m测测4点点 每每200m测测4点点 每每200m测测4处处 每每200m测测4个断面个断面 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程

12、检测课程课程 二、准备工作二、准备工作 1.1.恢复桩号恢复桩号 2.2.确定确定测定断面位置测定断面位置：通常将路面宽度、横坡、高程：通常将路面宽度、横坡、高程 及中线偏位选在同一断面位置，且宜在整数桩号上。及中线偏位选在同一断面位置，且宜在整数桩号上。 3.3.确定路基路面设计宽度的确定路基路面设计宽度的边界位置边界位置 4.4.确定确定设计高程的纵断面位置设计高程的纵断面位置 5.5.确定路面的确定路面的实际中线位置实际中线位置 6.6.确定确定横坡检验的基准点横坡检验的基准点：路拱上曲线与直线部分的：路拱上曲线与直线部分的 交界位置及路面与路肩交界位置及路面与路肩( (或硬路肩或硬路肩

13、) )的交界位置；当有路缘的交界位置；当有路缘 石或中央分隔带时，两侧路缘石边缘为基准点。石或中央分隔带时，两侧路缘石边缘为基准点。 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 三、纵断面高程测定三、纵断面高程测定 1.1.用水准仪和塔尺测定中线上各测点的高程，以用水准仪和塔尺测定中线上各测点的高程，以m m计，计， 准确至准确至0.001m0.001m。 2. 2. 各测点的实测高程各测点的实测高程hi与设计高程与设计高程h0i差为：差为： 0ii hhh 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 四、

14、路面横坡测定四、路面横坡测定 对于对于无中央分隔带无中央分隔带的公路路面横坡是指路拱两侧直线的公路路面横坡是指路拱两侧直线 部分的坡度；对于部分的坡度；对于有中央分隔带有中央分隔带的公路路面横坡是指路面的公路路面横坡是指路面 与中央分隔带交界处及路面边缘与路肩交界处两点的高程与中央分隔带交界处及路面边缘与路肩交界处两点的高程 差与水平距离的比值，以表示。其测定方法如下：差与水平距离的比值，以表示。其测定方法如下： (1)高程测量：对高程测量：对无中央分隔带无中央分隔带的路面，测定路拱曲线与的路面，测定路拱曲线与 直线部分的交界位置直线部分的交界位置d1处，以及路面与路肩交界位置处，以及路面与路

15、肩交界位置d2处的处的 高程；对高程；对有中央分隔带有中央分隔带的路面，测量路面与中央分隔带分的路面，测量路面与中央分隔带分 界的路缘带边缘界的路缘带边缘d1处，以及路面与路肩交界处，以及路面与路肩交界 (或外侧路缘石或外侧路缘石 边缘边缘)的标记的标记d2处的高程。记录高程读数，以处的高程。记录高程读数，以m计，准确至计，准确至 0.00lm。d1和和d2测点必须在同一横断面上。测点必须在同一横断面上。 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 (2)(2)用用钢尺钢尺测量两测点的水平距测量两测点的水平距Bi，以，以m m计。对于高速计。对于高速

16、 公路及一级公路，准确至公路及一级公路，准确至0.005m0.005m；对于其他等级公路，准；对于其他等级公路，准 确至确至0.01m0.01m。 (3)(3) 各测定断面的横坡度各测定断面的横坡度ii按式（按式（1.21.2）计算，准确至）计算，准确至 一位小数。按式一位小数。按式(1.3)(1.3)计算实测横坡计算实测横坡ii与设计横坡与设计横坡ioi之差之差 ii。 （1.21.2） （1.31.3） 式中式中：hd1、hd2各测定断面两测点各测定断面两测点d1和和d2的高程读数。的高程读数。 12 100% dd i i hh i B 0iii iii 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工

17、程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 五、路基路面宽度及中线偏差测定五、路基路面宽度及中线偏差测定 路基宽度是指行车道与路肩宽度之和，以路基宽度是指行车道与路肩宽度之和，以m m计；路面宽计；路面宽 度包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和度包括行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和 紧急停车带的宽度，以紧急停车带的宽度，以m m计。计。 用用钢尺钢尺沿中心线垂直方向水平量取路基路面各部分的沿中心线垂直方向水平量取路基路面各部分的 宽度，以宽度，以m m计。对于高速公路及一级公路，准确至计。对于高速公路及一级公路，准确至0.005m0.005m； 对于其他公路

18、，准确至对于其他公路，准确至0.01m0.01m。 各测定断面的实测宽度各测定断面的实测宽度Bi与设计宽度与设计宽度Boi之差之差Bi为为： 实际路基、路面中心线与设计中心线的距离为中心偏实际路基、路面中心线与设计中心线的距离为中心偏 差差 cL表示，以表示，以cmcm计，测量方法同宽度测量。计，测量方法同宽度测量。 0iii BBB 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 六、数据的统计特征六、数据的统计特征 工程质量数据的统计特征量分为两类：一类是表示统工程质量数据的统计特征量分为两类：一类是表示统 计数据的计数据的规律性规律性，主要有算术平

19、均值、中位数、加权平均，主要有算术平均值、中位数、加权平均 值等；一类表示统计数据的值等；一类表示统计数据的差异性差异性，即工程质量的波动性，即工程质量的波动性， 主要有极差、标准差、变异系数等主要有极差、标准差、变异系数等。 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 1.1.算术平均值算术平均值 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。征量，经常用样本的算术平均值来代表总体的平均水平。 如果如果n个样本数据为个样本数据为x1、x2、xn，那么，样本的算，那么，样本的算 术平均值为：术平均值为：

20、 12 1 11 . n ni i xxxxx nn 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 2.2.中位数中位数 在一组数据在一组数据x1、x2、xn中，按其中，按其大小次序排序大小次序排序以排以排 在正中间的一个数表示在正中间的一个数表示总体的平均水平总体的平均水平，称之为中位数或，称之为中位数或 中值。中值。n n为奇数时，正中间的数只有一个；为奇数时，正中间的数只有一个；n n为偶数时，正为偶数时，正 中间的数有两个，中间的数有两个，取这两个数的平均值作为中位数。即：取这两个数的平均值作为中位数。即： 1 2 1 22 1 ()( 2 n nn xn x xxn （ 为奇数）

21、 为偶数） 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 3.3.极差极差 在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，即在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，即： 极差没有充分利用数据的信息，但计算十分简单，极差没有充分利用数据的信息，但计算十分简单，仅仅 适用于样本容量较小（适用于样本容量较小（n10n10）的情况）的情况。 maxmin Rxx 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 4.4.标准偏差标准偏差 标准偏差有时也称标准离差、标准差或均方差，它是标准偏差有时也称标准离差、标准差或均方差，

22、它是 衡量样本数据波动性（衡量样本数据波动性（离散程度离散程度）的指标。在质量检验中，）的指标。在质量检验中， 总体的标准偏差（总体的标准偏差（）一般不易求得。）一般不易求得。样本的标准差样本的标准差S按下按下 式计算：式计算： 12 2 ()222 ()(). 1 11 i n n x x xxx xxx i s nn （ 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 5.5.变异系数变异系数 标准偏差标准偏差是反映样本数据的是反映样本数据的绝对波动绝对波动状况。当测量较状况。当测量较 大的量值时，绝对波动一般较大；测量较小的量值时，绝大的量值时，绝

23、对波动一般较大；测量较小的量值时，绝 对波动一般较小，因此，用对波动一般较小，因此，用相对波动相对波动的大小，即的大小，即变异系数变异系数 更能反映样本数据的波动性。更能反映样本数据的波动性。 变异系数用变异系数用CV表示是标准差表示是标准差S与算术平均值的比值，与算术平均值的比值， 即：即： 100% V S C x 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 例例 沥青混凝土面层摩擦系数检测，若甲路段算术平沥青混凝土面层摩擦系数检测，若甲路段算术平 均值为均值为55.255.2，标准偏差为，标准偏差为4.134.13；乙路段算术平均值为；乙路段算

24、术平均值为60.860.8， 标准偏差为标准偏差为4.274.27。则两路段的变异系数为：。则两路段的变异系数为： 4.13 7.48% 55.2 vc 甲路段： 4.27 7.02% 60.8 vc 乙路段： 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 从标准偏差看，从标准偏差看，S S甲 甲Cv Cv乙 乙， ， 说明甲路段的摩擦系数相对波动比乙路段的大，面层抗滑说明甲路段的摩擦系数相对波动比乙路段的大，面层抗滑 稳定性较差。稳定性较差。 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 七、七、 数据的分布特征数据的分布特征 质量数据具有一定的规律性，这种规律性一般用概率质量数据具有一定的规律

25、性，这种规律性一般用概率 分布来描述。概率分布的曲线形式很多，在公分布来描述。概率分布的曲线形式很多，在公路工程质量路工程质量 控制和评价中，常用到控制和评价中，常用到正态分布正态分布和和t分布分布。 1 1、正态分布、正态分布 正态分布是应用最多、最广泛的一种概率分布。随机变正态分布是应用最多、最广泛的一种概率分布。随机变 量量x服从正态分布可表示为：服从正态分布可表示为：xN(, ) ，正态分布的概率，正态分布的概率 密度函数为：密度函数为： 式中：式中： -正态分布的平均值；正态分布的平均值； -正态分布的标准偏差。正态分布的标准偏差。 2 2 1 ( ) 2 2 x f xx e +

26、三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 当当0,0, 1 1时的正态分布，称为时的正态分布，称为标准正态分布标准正态分布，记，记 为为x N(0,1),N(0,1),此时概率密度函数表达式变为：此时概率密度函数表达式变为： 正态分布曲线如图所示。正态分布曲线如图所示。 正态分布曲线正态分布曲线 2 1 ( ) 2 2 x f x e 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 正态分布的特点正态分布的特点 1.1.曲线对称于曲线对称于x= =，决定曲线最高点的横坐标位置。，决定曲线最高点的横坐标位置。

27、2. 2. 反映曲线的高低宽窄程度。反映曲线的高低宽窄程度。越小，曲线高而窄，观越小，曲线高而窄，观 测值越集中；测值越集中；越大，曲线低而宽，观测值越分散。越大，曲线低而宽，观测值越分散。 3.3.曲线与横坐标轴围成的面积等于曲线与横坐标轴围成的面积等于1,1,即即 。 4. 4. xN(N(, ) ) ，则则 N(0,1)N(0,1) 。 5.5.对于正态分布，测量值落入区间对于正态分布，测量值落入区间(a, b)(a, b)的概率的概率P(axb)P(a60时时,-15 H 沥青贯人式面层沥青贯人式面层 -8H或或-5 -15H或或-10 水稳粒料基层水稳粒料基层 -8 -10 -15 -20 石灰土底基层石灰土底基层 -10 -12 -25 -30 三峡大学道桥工程系三峡大学道桥工程系 三峡大学三峡大学道桥工程检测道桥工程检测课程课程 厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即 式中：式中： hL-厚度代表值；厚度代表值； -厚度平均值；厚度平均值； S-标准差；标准差； n-检查数量检查数量； -保证率系数。保证率系数。 当厚度代表值大于等于设