試驗三 回彈模量試驗檢測方法_第1頁
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文檔簡介

1、.試驗三 回彈模量試驗檢測方法土基的回彈模量是公路設計中一個必不可少的參數,我國現有規范已給出了不同的自然區劃和土質的回彈模量值的推薦值,具體參見公路瀝青路面設計規范(JTJ014一97)中附錄E“土基回彈模量參考值”表。但由于土基回彈模量的改變將會影響路面設計的厚度,所以建議有條件時最好直接測定,而且隨著施工質量的提高)回彈模量值的檢驗將會作為控制施工質量的一個重要指標。測定回彈模量的方法,目前國內常用的主要有:承載板法、貝克曼梁法和其他間接測試方法(如貫入儀測定法和CBR測定法等)。 一、承載板法1目的和適用范圍 (1)本方法適用于在現場土基表面,通過承載板對土基逐級加載、卸載的方法,測出

2、每級荷載下相應的土基回彈變形值,經過計算求得土基回彈模量。(2)本方法測定的土基回彈模量可作為路面設計參數使用。 2儀具與材料 (1)加載設施:載有鐵塊或集料等重物、后軸重不小于60kN的載重汽車一輛。在汽車大梁的后軸之后約80cm處,附設加勁小梁一根作反力架。汽車輪胎充氣壓力為050MPa。(2)現場測試裝置,由千斤頂、測力計(測力環或壓力表)及球座組成。(3)剛性承載板一塊,板厚20mm,直徑為30cm ,直徑兩端設有立柱和可以調整高度的支座供安放彎沉儀測頭,承載板放在土基表面上。(4)路面彎沉儀兩臺,由貝克曼梁、百分表及其支架組成。(5)液壓千斤頂一臺,80100KN,裝有經過標定的壓力

3、表或測力環,其容量不小于土基強度,測定精度不小于測力計量程的1100。 (6)秒表。(7)水平尺。 (8)其他:細砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。3試驗前準備工作 (1)根據需要選擇有代表性的測點,測點應位于水平的路基上,土質均勻,不含雜物;(2)仔細平整土基表面,撒干燥潔凈的細砂填平土基凹處,砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。(3)安置承載板,并用水平尺進行校正,使承載板置水平狀態。(4)將試驗車置于測點上,在加勁小梁中部懸掛垂球測試,使之恰好對準承載板中心,然后收起垂球。(5)在承載板上安放千斤頂,上面襯墊鋼圓筒,并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸。如用測力環時,應將測力環置于千斤頂與橫梁

4、中間,千斤頂及襯墊物必須保持垂直,以免加壓時千斤頂傾倒發生事故并影響測試數據的準確性。(6)安放彎沉儀,將兩臺彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上,百分表對零或其他合適的初始位置。4測試步驟(1)用千斤頂開始加載,注視測力環或壓力表,至預壓0.05MPa、穩壓1min,使承載板與土基緊密接觸,同時檢查百分表的工作情況是否正常,然后放松千斤頂油門卸載,穩壓1min,將指針對零或記錄初始讀數。(2)測定土基的壓力一變形曲線。用千斤頂加載,采用逐級加載卸載法,用壓力表或測力環控制加載量,荷載小于0.1MPa時,每級增加0.02MPa,以后每級增加0.04MPa左右。為了使加載和計算方便,加載數值可

5、適當調整為整數。每次加載至預定荷載后,穩定1min,立即讀記兩臺彎沉儀百分表數值,然后輕輕放開千斤頂油門卸載至0,待卸載穩定1min后,再次讀數,每次卸載后百分表不再對零。當兩臺彎沉儀百分表讀數之差小于平均值的30時,取平均值。如超過30,則應重測,當回彈變形值超過1mm時,即可停止加載。(3)各級荷載的回彈變形和總變形,按以下方法計算: 回彈變形L=(加載后讀數平均值一卸載后讀數平均值)×調彎沉儀杠桿比 總變形L =(加載后讀數平均值一加載初始前讀數平均值)×調彎沉儀杠桿比(4)測定汽車總影響量a。最后一次加載卸載循環結束后,取走千斤頂,重新讀取百分表初讀數,然后將汽車開

6、出10m以外,讀取終值數,兩只百分表的初、終讀數差之平均值乘彎沉儀杠桿比即為總影響量a。 (5)在試驗點下取樣,測定材料含水量。取樣數量如下:最大粒徑不大于5mm,試樣數量約120g; 最大粒徑不大于25mm,試樣數量約250g; 最大粒徑不大于40mm,試樣數量約500g。(6)在緊靠試驗點旁邊的適當位置,用灌砂法或環刀法或其他方法測定土基的密度。5.計算(1) 各級壓力的回彈變形加上該級的影響量后,則為計算回彈變形值。表6-7是以后軸重60KN的標準車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當使用其它類型測試車時,計算各級壓力下的影響量 ai。(2)將各級計算回彈變形值點繪于標準計算紙上,排除顯

7、著偏離的異常點并繪出順滑的P一L曲線,如曲線起始部分出現反彎,應修正原點。(3)計算相應于各級荷載下的土基回彈模量值。(4)取結束試驗前的各回彈變形值按線形回歸方法計算土基回彈模量E0值。6報告1)本實驗采用的標準記錄格式。2)試驗報告應記錄下列結果:(1)試驗時所采用的汽車;(2)近期天氣情況;(3)試驗時土基的含水量;(4)土基密度和壓實度;(5)相應于各級荷載下的土基回彈模量值;(6)土基回彈模量值。二、貝克曼梁法1、目的和適用范圍本方法適用于在土基、厚度不小于1m的粒料整層表面,用彎沉儀測試各側點的回彈彎沉值,通過計算求得該材料的回彈模量值的試驗;也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回

8、彈模量。2、試驗方法與步驟1)準備工作 (1)選擇潔凈的路基表面、路面表面作為測點,在測點處作好標記并編號。(2)無結合料粒料基層的整層試驗段(試槽)應符合下列要求:整層試槽可修筑在行車帶范圍內或路肩及其他合適處,也可在室內修筑,但均應適于用汽車測定彎沉。 試槽應選擇在干燥或中濕路段處,不得鋪筑在軟土基上。試槽面積不小于3m×2m,厚度不宜小于lm。鋪筑時,先挖3m×2m×lm(長×寬×深)的坑,然后用欲測定的同一種路面材料按有關施工規定的壓實層厚度分層鋪筑并壓實,直至頂面,使其達到要求的壓實度標準。同時應嚴格控制材料組成,配比均勻一致,符合施

9、工質量要求。試槽表面的測點問距布置在中間2m×lm的范圍內,可測定23點。2)測試步驟按上述方法選擇適當的標準車,實測各測點處的路面回彈彎沉值Li 。如在舊瀝青面層上測定時,應讀取溫度,并按規定的方法進行測 定彎沉值的溫度修正,得到標準溫度20時的彎沉值。3、計算(1)計算全部測定值的算術平均值、單次測量的標準差和自然誤差。(2)計算各測點的測定值與算術平均值的偏差值山,并計算較大的偏差與自然誤差之比di /r 0 。當某個測點觀測值di /r 0 的值大于dr極限值時則應舍棄該測點,然后重新計算所余各測點的算術平均值(L)及標準差(s)。(3)計算代表彎沉值。(4)計算土基、整層材

10、料的回彈模量(E1)或舊路的綜合回彈模量。4、報告報告應包括彎沉測定表、計算的代表彎沉、采用的泊松比及計算得到的材料回彈模量等,對瀝青路面應報告測試時的路面溫度。 三、其它間接測試方法土基回彈模量也可用長桿貫入綜合次數法和CBR間接推算法來求算。長桿貫入綜合次數法是利用長桿貫入儀,試驗時記錄測頭擊人土中每10cm所需的錘擊次數,直至貫入土中80cm為止。綜合貫入次數是按布辛公式以距路基表面深度為5cm、15cm、25cm、 35cm、45cm、55cm、66cm和75cm時壓應力略加調整作為各層的權數。CBR值間接推算法是利用CBR測試結果關系式求算E值。試驗四 水泥混凝土芯樣劈裂強度試驗方法

11、水泥混凝土路面強度的控制指標是彎拉或劈裂強度。由于彎拉強度試件成型及試驗過程比較麻煩,現多用劈裂強度來代替。需要強調的一點是快速無破損方法與傳統的鉆芯試驗方法比較,有其較大的優勢,但不能代替鉆芯的劈裂強度試驗結果,也不能代替試驗室標準條件下的彎拉強度,不適宜作為仲裁試驗或工程驗收的最終依據。1、目的和適用范圍從硬化混凝土結構物中鉆取和檢查芯樣,測定芯樣的劈裂抗拉強度,作為評定結構品質的主要指標。2、儀具與材料(1)壓力機。(2)劈裂夾具、木質三合板墊條。3、試驗方法與步驟1)檢查(1)外觀檢查:每個芯樣應詳細描述有無裂縫、接縫、分層、麻面或離析等情況,必要時應記錄以下事項: 集料情況:估計集料

12、的最大粒徑、形狀及種類,粗細集料的比例與級配。密實性:檢查并記錄存在的氣孔及其位置、尺寸與分布情況。必要時應拍下照片。(2)測量測平均直徑dm :在芯樣的中間及兩面各1/4處按兩個垂直方向測量三對數值確定芯樣的平均直徑dm ,精確到1.0mm。測平均長度Lm ;取芯樣直徑兩端側面測定鉆取后芯樣的長度及端面加工后的長度,精確至1.0mm。(3)表面密度:如有必要,應測定芯樣的表觀密度。2)試驗步驟 (1)試件的制作:試件兩端平面應與它的軸線相垂直,誤差不應大于士1O,端面凹凸每100mm不超過0.05mm,承壓線凹凸不應大于0.25mm。(2)濕度控制:試驗前試件應在(20士2)的水中浸泡40h

13、,從水中取出后立即進行試驗。如有專門要求,可用其他養護或濕度控制條件。(3)劈裂試驗 將試件、劈裂墊條和墊層放在壓力機上,借助夾具兩側桿,將試件對中。開動壓力機,當壓力機壓板與夾具墊條接近時調整球座使壓力均勻接觸試件。當壓力加到5kN時,將夾具的側桿抽出,以(60土4)Ns的速度連續、均勻加荷,直至試件劈裂為止,記下破壞荷載,精確至0.01KN。4、計算計算芯樣劈裂抗拉強度Ra。試驗五 平整度試驗檢測方法 一、概 述平整度是路面施工質量與服務水平的重要指標之一。它是指以規定的標準量規,間斷地或連續地量測路表面的凹凸情況,即不平整度的指標。路面的平整度與路面各結構層次的平整狀況有著一定的聯系,即

14、各層次的平整效果將累積反映到路面表面上,路面面層由于直接與車輛及大氣接觸,不平整的表面將會增大行車阻力,并使車輛產生附加振動作用。這種振動作用會造成行車顛簸,影響行車的速度和安全及駕駛的平穩和乘客的舒適,同時,振動作用還會對路面施加沖擊力,從而加劇路面和汽車機件損壞和輪胎的磨損,并增大油耗。而且,不平整的路面會積滯雨水,加速路面的破壞。因此,平整度的檢測與評定是公路施工與養護的一個非常重要的環節。平整度的測試設備分為斷面類及反應類兩大類。斷面類實際上是測定路面表面凹凸情況的,如最常用的3m直尺及連續式平整度儀,還可用精確測定高程得到;反應類測定路面凹凸引起車輛振動的顛簸情況。反應類指標是司機和

15、乘客直接感受到的平整度指標,因此它實際上是舒適性能指標,最常用的測試設備是車載式顛簸累積儀?,F已有更新型的自動化測試役備,如縱斷面分析儀,路面平整度數據采集系統測定車等。國際上通用國際平整度指數IRI衡量路面行駛舒適性或路面行駛質量,可通過標定試驗得出IRI與標準差ó 或單向累計值VBI之間的關系。 二、平整度測試方法(一) 3m直尺法3m直尺測定法有單尺測定最大間隙及等距離(1.5m)連續測定兩種。兩種方法測定的路面平整度有較好的相關關系。前者常用于施工質量控制與檢查驗收,單尺測定時要計算出測定段的合格率;等距離連續測試也可用于施工質量檢查驗收,要算出標準差,用標準差來表示平整程度

16、。 1、試驗目的和適用范圍用于測定壓實成型的路基、路面各層表面的平整度,以評定路面的施工質量及使用質量。2、測試要點(1)在測試路段路面上選擇測試地點 當為施工過程中質量檢測需要時,測試地點根據需要確定,可以單桿檢測;當為路基、路面工程質量檢查驗收或進行路況評定需要時,應首尾相接連續測量10尺。除特殊需要外,應以行車道一側車輪輪跡(距車道線80100cm)帶作為連續測定的標準位置。對舊路面已形成車轍的路面,應取車轍中間位置為測定位置,用粉筆在路面上作好標記。(2)測試要點在施工過程中檢測時,按根據需要確定的方向,將3m直尺擺在測試地點的路面上。目測3m直尺底面與路面之間的間隙情況,確定間隙為最

17、大的位置。用有高度標線的塞尺塞進間隙處,量記最大間隙的高度,精確至02mm。施工結束后檢測時,按現行公路工程質量檢驗評定標準(JTJ071-98)的規定,每1處連續檢測10尺,按上述步驟測記10個最大間隙。3、計算單桿檢測路面的平整度計算,以3m直尺與路面的最大間隙為測定結果、連續測定10尺時,判斷每個測定值是否合格,根據要求計算合格百分率,并計算10個最大間隙的平均值。4、報告 單桿檢測的結果應隨時記錄測試位置及檢測結果。連續測定10尺時,應報告平均值、不合格尺數、合格率。(二)連續式平整度儀法1、試驗目的與適用范圍用于測定路表面的平整度,評定路面的施工質量和使用質量,但不適用于在己有較多坑

18、槽、破損嚴重的路面上測定。2、儀器設備(1)連續式平整度儀:除特殊情況外,連續式平整度儀的標準長度為3m,其質量應符合儀器標準的要求。中間為一個3m長的機架,機架可縮短或折疊,前后各有4個行走輪,前后兩組輪的軸間距離為3m。機架中間有一個能起落的測定輪。機架上裝有蓄電源及可拆卸的檢測箱,檢測箱可采用顯示。記錄、打印或繪圖等方式輸出測試結果。測定輪上裝有位移傳感器,自動采集位移數據時,測定間距為10cm,每一計算區間的長度為100m,100m輸出一次結果。當為人工檢測,無自動采集數據及計算功能時,應能記錄測試曲線。機架頭裝有一牽引鉤及手拉柄,可用人力或汽車牽引。(2)牽引車:小面包車或其他小型牽

19、引汽車。(3)皮尺或測繩。3、試驗要點(1)選擇測試路段路面測試地點,同3m直尺法。(2)將連續式平整度測定儀置于測試路段路面起點上。(3)在牽引汽車的后部,將平整度的掛鉤掛上后,放下測定輪,啟動檢測器及記錄儀,隨即啟動汽車,沿道路縱向行駛、橫向位置保持穩定,并檢查平整度檢測儀表上測定數字顯示、打印、記錄的情況。如檢測設備中某項儀表發生故障,即停車檢測,牽引平整度儀的速度應均勻,速度宜為5km/h,最大不得超過12kmh。在測試路段較短時,亦可用人力拖拉平整度儀測定路面的平整度。但拖拉時應保持勻速前進。 4、計算(1)連續式平整度測定儀測定后,可按每10cm間距采集的位移值啟動計算:100m計

20、算區問的平整度標準差,還可記錄測試長度、曲線振幅大于某一定值(3mm、5mm、8mm、10mm等)的次數、曲線振幅的單向(凸起或凹下)累計值及以3m機架為基準的中點路面偏差曲線圖,并打印輸出。當為人工計算時,在記錄曲線上任意設一基準線,每隔一定距離(宜為1.5m)讀取曲線偏離基準線的偏離位移值di 。(2)每一計算區間的路面平整度以該區間測定結果的標準差表示。(3)計算一個評定路段內各區間平整度標準差的平均值、標準差、變異系數。5、報告試驗應列表報告每一個評定路段內各測定區間的平整度標準差。各評定路段平整度的平均值、標準差、變異系數以及不合格區間數。(三)車載式顛簸累積儀法簡介1、目的和適用范

21、圍(1)本方法規定用車載式顛簸累積儀測量車輛在路面上通行時后軸與車廂之間的單向位移累積值VBI表示路面的平整度,以cm/km計。(2)本方法適于測定路面表面的平整度,以評定路面的施工質量和使用期的舒適性。但不適用于已有較多坑槽、破損嚴重的路面上測定。2、主要設備本試驗需要下列儀具:(1)車載式顛簸累積儀:由機械傳感器、數據處理器及微型打印機組成,傳感器固定安裝在測試車的底板上。儀器的主要技術性能指標如下:測試速度:可在3050km/h范圍內選定;最小讀數:1cm;最大測試幅值:±30cm;最大顯示值:9999cm; 系統最高反應頻率:5KHz; (2)測試車:旅行車、越野車或小轎車。

22、3、工作原理 測試車以一定的速度在路面上行駛,由于路面上的凹凸不平狀況,引起汽車的激振,通過機械傳感器可測量后軸同車廂之間韻單向位移累積值VBI,以cmkm計。VBI越大,說明路面平整性越差,人體乘坐汽車時越不舒適。4、使用技術要點(1)儀器安裝應準確、牢固、便于操作。(2)測試速度以32km/h為宜,一般不宜超過40km/h。5、注意事項 (1)檢測結果與測試車機械系統的振動特性和車輛行駛速度有關。減振性能好,則VBI測值小;車速越高,VBI測值越大。因此必須通過對機械系統的良好保養和檢測時嚴格控制車速來保持測定結果的穩定性。 (2)用車載式顛簸累積儀測出的顛簸累積值VBI,與用連續式平整儀

23、測出的標準差概念不同,可通過對比試驗;建立兩者的相關關系,將VBI值換算為,用于路面平整度評定。(3)通過大量研究觀察得出:=0.6IRI(4)國際平整度指數IRI是國際上公認的衡量路面行駛舒適性或路面行駛質量的指數。也可通過標定試驗,建立VBI與IRI的相關關系,將顛簸累積儀測出的顛簸累積值VBI換算為國際平整度指數IRI。 關于車載式顛簸累積儀測定平整度試驗方法可詳見公路路基路面現場測試規程(JTJ059-95)。 6、報告 (1)應列表報告每二個評定路段內各測定區向的顛簸累積值,各評定路段顛簸累積值的平均值、標準差、變異系數。 (2)測試速度 (3)試驗結果與國際平整度指數等其他平整度指

24、標建立的相關關系式、參數值、相關系數。 試驗六 路面抗滑性能試驗檢測方法一、概 述路面抗滑性能是指車輛輪胎受到制動時沿表面滑移所產生的力。通常,抗滑性能被看作是路面的表面特性,并用輪胎與路面間的摩阻系數來表示。表面特性包括路表面細構造和粗構造,影響杭滑性能的因素有路面表面特性、路面潮濕程度和行車速度。路表面細構造是指集料表面的粗糙度,它隨車輪的反復磨耗而漸被磨光。通常采用石料磨光值(PSV)表征抗磨光的性能。細構造在低速(30 50km/h以下)時對路表抗滑性能起決定作用。而高速時主要作用的是粗構造,它是由路表外露集料問形成的構造、功能是使車輪下的路表水迅速排除,以避免形成水膜。粗構造由構造深

25、度表征。抗滑性能測試方法有:制動距離法、偏轉輪拖車法(橫向力系數測試、擺式儀法)構造深度測試法(手工鋪砂法,電動鋪砂法、激光構造深度儀法)。路面的抗滑擺值是指用標準的手提式擺式摩擦系數測定儀測定的路面在潮濕條件下對擺的摩擦阻力。路表構造深度是指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。路面橫向摩擦系數是指用標準的摩擦系數測定車測定,當測定輪與行車方向成一定角度且以一定速度行駛時,輪胎與潮濕路面之間的摩擦阻力與試驗輪上荷載的比值。高速、一級公路的路面應具有良好的抗滑性能,其瀝青路面抗滑性能應符合要求,二級及三級公路應根據各路段的具體情況采取必要的技術措施、以提高路面杭滑性能。在設計高速、一級

26、公路的瀝青表面層時,應選用抗滑,耐磨石料,其石料磨光值應大于42。高速、一級公路的摩擦系數宜在竣工后第一個夏季采用摩擦系數測定車,以(50土1) kmh的車速測定橫向力系數(SFC);宏觀構造深度應在竣工后第一個夏季用鋪砂法或激光構造深度儀測定,此時的測定值應符合規定的竣工驗收值的要求。對于水泥混凝土路面抗滑標準用構造深度表示:對高速、一級公路,構造深度TD為0.8mm,對于其他公路:TD為0.6m。上述抗滑標準僅為設計階段的抗滑標準。公路在養護過程中,也有養護的具體標準。鑒于路面抗滑性能測試方法較多,下面僅介紹常見的試驗方法。二、構造深度測試方法(一)手工鋪砂法 1、目的與適用范圍本方法適用

27、于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構造深度,用以評定路面表面的宏觀粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。2、儀具與材料 (1)人工鋪砂儀:由圓筒、推平板組成。量砂筒:一端是封閉的,容積為(25土0.15)mL,可通過稱量砂筒中水的質量以確定其容積V,并調整其高度,使其容積符合要求。帶一專門的刮尺將筒口量砂刮平。推平板:推平板應為木制或鋁制,直徑50mm, 底面粘一層厚15mm的橡膠片,上面有一圓柱把手。刮平尺:可用30cm鋼尺代替。(2)量砂:足夠數量的干燥潔凈的勻質砂,粒徑為0.150.3mm。(3)量尺;鋼板尺、鋼卷尺,或采用將直徑換算成構造深度作為刻度單位的專用的構造深度尺。(4)其他:

28、裝砂容器(小鏟)、掃帚或毛刷、擋風板等。3、方法與步驟1)準備工作(1)量砂準備:取潔凈的細砂晾干、過篩,取0.150.3mm的砂置適當的容器中備用。量砂只能在路面上使用一次,不宜重復使用?;厥丈氨仨毥浉稍铩⑦^篩處理后方可使用。(2)對測試路段按隨機取樣選點的方法,決定測點所在橫斷面位置。測點應選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小于1m。 2)試驗步驟用掃帚或毛刷子將測點附近的路面清掃干凈;面積不小于30cm×30cm。用小鏟裝砂沿筒向圓筒中注滿砂,手提圓筒上方,在硬質路面上輕輕地叩打3次,使砂密實,補足砂面用鋼尺一次刮平。不可直接用量砂筒裝砂,以免影響量砂密度的均勻性。將砂倒在路

29、面上,用底面粘有橡膠片的推平板,由里向外重復做攤鋪運動,稍稍用力將砂細心地盡可能地向外攤開;使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中,盡可能將砂攤成圓形,并不得在表面上留有浮動余砂。注意攤鋪時不可用力過大或向外推擠。用鋼板尺測量所構成圓的兩個垂直方向的直徑,取其平均值,準確至5mm。按以上方法,同一處平行測定不少于3次,3個測點均位于輪跡帶上,測點間距35m。該處的測定位置以中間測點的位置表示。4、計算(1)計算路面表面構造深度測定結果。(2)每一處均取3次路面構造深度的測定結果的平均值作為試驗結果,精確至0.1mm。(3)計算每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。5、報告(1)列表逐

30、點報告路面構造深度的測定值及3次測定的平均值,當平均值小于0.2mm時,試驗結果以0.2mm表示。(2)每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。(二)電動鋪砂法1、目的和適用范圍本方法適用于測定瀝青路面及水泥混凝土路面表面構造深度,用以評定路面表面的宏觀粗糙度及路面表面的排水性能和抗滑性能。2、儀具與材料(1)電動鋪砂儀:利用可充電的直流電源將量砂通過砂漏鋪設成寬度5cm、厚度均勻一致的器具。(2)量砂:足夠數量的干燥潔凈的勻質砂,粒徑為0.150.3。(3)標準量筒:容積50mL。(4)玻璃板:面積大于鋪砂器,厚5mm。(5)其他:直尺、掃帚、毛刷等。3、方法與步驟1)準備工作

31、(1)量砂準備:取潔凈的細砂,晾干,過篩,取0.150.3mm的砂置適當的容器中備用。已在路面上使用過的砂如回收重復使用時應重新過篩并晾干。(2)對測試路段按隨機取樣選點的方法,決定測點所在橫斷面的位置、測點應選在行車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小于1m。2)電動鋪砂器標定(1)將鋪砂器平放在玻璃板上,將砂漏移至鋪砂器端部。(2)將灌砂漏斗口和量筒口大致齊平。通過漏斗向量筒中緩緩注入準備好的量砂至高出量筒成尖頂狀,用直尺沿筒口一次刮平,其容積為50mL。(3)將漏斗口與鋪砂器砂漏上口大致齊平。將砂通過漏斗均勻倒入砂漏,漏斗前后移動,使砂的表面大致齊平。但不得用任何其他工具刮動砂。(4)開動電動

32、馬達,使砂漏向另一端緩緩運動,量砂沿砂漏底部鋪成寬5cm的帶狀,待砂全部漏完后停止。(5)L1 及L2的平均值決定量砂的攤鋪長度L0 ,精確至1mm:(6)重復標定3次,取平均值決定L0 ,精確至1mm。標定應在每次測試前進行,用同一種量砂,由同一試驗員承擔測試。3)測試步驟(1)將測試地點用毛刷刷凈,面積大于鋪砂儀。(2)將鋪砂儀沿道路縱向平穩地放在路面上,將砂漏移至端部。(3)按上述電動鋪砂器標定(2)(5)相同的步驟,在測試地點攤鋪50mL量砂,量取攤鋪長度L1及L2 。計算L,準確至1mm。(4)按以上方法,同一處平行測定不少于3次,3個測點均位于輪跡帶上,測點間距35m,該處的測定位

33、置以中間測點的位置表示。4、計算(1)計算鋪砂儀在玻璃板上攤鋪的量砂厚度t0。(2)計算路面構造深度TD:(3)每一處均取3次路面構造深度的測定結果的平均值作為試驗結果,精確至0.1mm。(4)計算每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。5、報告(1)列表逐點報告路面構造深度的測定值及3次測定的平均值;當平均值小于02mm時,試驗結果以<0.2mm表示。(2)每一個評定區間路面構造深度的平均值、標準差、變異系數。三、擺式儀測定路面抗滑值試驗方法1.、目的和適用范圍本方法適用于以擺式摩擦系數測定儀(擺式儀)測定瀝青路面及水泥混凝土路面的抗滑值,用以評定路面在潮濕狀態下的抗滑能

34、力。 2、儀具與材料(1)擺式儀:擺及擺的連接部分總質量為(1500土30)g,擺動中心至擺的重心距離為(410 土 5)mm ,測定時擺在路面上滑動長度為(126土1)mm ,擺上橡膠片端部距擺動中心的距離為508mm,橡膠片對路面的正向靜壓力為(22.2土05N(2)橡膠片:用于測定路面抗滑值時的尺寸為635 mm×25.4mm×76.2mm,橡膠質量應符合標準的要求。當橡膠片使用后,端部在長度方向上磨損超過1.6mm或邊緣在寬度方向上磨耗超過3.2mm,或有油污染時,即應更換新橡膠片;新橡膠片應先在干燥路面上測10次后再用于測試。橡膠片的有效使用期為1年。(3)標準量

35、尺:長126mm。(4)灑水壺。(5)橡膠刮板。(6)路面溫度計:分度不大于1。(7)其他;皮尺式鋼卷尺、掃帚、粉筆等。3、方法與步驟 1)準備工作 (1)檢查擺式儀的調零靈敏情況,并定期進行儀器的標定。當用于路面工程檢查驗收時,儀器必須重新標定。(2)對測試路段按隨機取樣方法,決定測點所在橫斷面位置。測點應選在行車車道的輪跡帶上,距路面邊緣不應小于1m,并用粉筆作出標記。測點位置宜緊靠鋪砂法測定構造深度的測點位置,并與其一一對應。2)試驗步驟(1)儀器調平將儀器置于路面測點上,并使擺的擺動方向與行車方向一致。轉動底座上的調平螺栓,使水準泡居中。(2)調零。放松上、下兩個緊固把手,轉動升降把手

36、,使擺升高并能自由擺動,然后旋緊緊固把手。將擺向右運動,按下安裝于懸臂上的釋放開關,使擺上的卡環進入開關槽,放開釋放開關,擺即處于水平位置,并把指針抬至與擺桿平行處。按下釋放開關,使擺向左帶動指針擺動,當擺達到最高位置后下落時,用左手將擺桿接住,此時指針應指向零。若不指零時,可稍旋緊或放松擺的調節螺母,重復本項操作,直至指針指零。調零允許誤差為土1BPN。 (3)校核滑動長度用掃帚掃凈路面表面,并用橡膠刮板清除擺動范圍內路面上的松散粒料。讓擺自由懸掛,提起擺頭上的舉升柄,將底座上墊塊置于定位螺絲下面,使擺頭上的滑溜塊升高,放松緊固把手,轉動立柱上升降把手、使擺緩緩下降。當滑塊上的橡膠片剛剛接觸

37、路面時,即將緊固把手旋緊,使擺頭固定。提起舉升柄,取下墊塊,使擺向右運動。然后,手提舉升柄使擺慢慢向左運動,直至橡膠片的邊緣剛剛接觸路面。在橡膠片的外邊擺動方向設置標準尺,尺的一端正對準該點。再用手提起舉升柄,使滑溜塊向上抬起,并使擺繼續運動至左邊,使橡膠片返回落下再一次接觸地面,橡膠片兩次同路面接觸點的距離應在126mm(即滑動長度)左右。若滑動長度不符合標準時,則升高或降低儀器底正面的調平螺絲來校正,但需調平水準泡,重復此項校核直至滑動長度符合要求,而后,將擺和指針置于水平釋放位置。校核滑動長度時應以橡膠片長邊剛剛接觸路面為準,不可借擺力量向前滑動,以免標定的滑動長度過長。(4)用噴壺的水

38、澆灑試測路面,并用橡膠刮板刮除表面泥漿。(5)再次灑水,并按下釋放開關,使擺在路面滑過,指針即可指示出路面的擺值。但第一次測定,不做記錄。當擺桿回落時,用左手接住擺,右手提起舉長柄使滑溜塊升高,將擺向右運動,并使擺桿和指針重新置于水平釋放位置。(6)重復(5)的操作測定5次,并讀記每次測定的擺值,即BPN,5次數值中最大值與最小值的差值不得大于3BPN。如差數大于3BPN時,應檢查產生的原因,并再次重復上述各項操作,至符合規定為止。取5次測定的平均值作為每個測點路面的抗滑值(即擺值 FB),取整數,以BPN表示。(7)在測點位置上用路表溫度計測記潮濕路面的溫度,精確至1。(8)按以上方法,同一

39、處平行測定不少于3次,3個測點均位于輪跡帶上,測點問距35m。該處的測定位置以中間測點的位置表示。每一處均取3次測定結果的平均值作為試驗結果,精確至1BPN。4、抗滑值的溫度修正當路面溫度為T時測得的值為FBT ,必須換算成標準溫度20的擺值FB20 。5、報告(1)測試日期、測點位置、天氣情況、灑水后潮濕路面的溫度,并描述路面類型汐卜觀、結構類型等。 (2)列表逐點報告路面抗滑值的測定值FBT 、經溫度修正后的FB20 及3次測定的平均值。(3)每一個評定路段路面抗滑值的平均值、標準差、變異系數。6、精密度與允許差同一個測點;重復5次測定的差值不大于3BPN。四、抗滑性能檢測中應注意的問題1

40、、在使用擺式儀前必須按照說明書或者按照公路工程集料試驗規程(JTJ058-94)中附錄A的方法對擺式儀進行標定,否則所測數據缺乏可靠性。2、用擺式儀法測定時“標定滑動長度”是一個非常重要的環節,標定時應取滑溜塊與路面正好輕輕接觸的點進行量取。切不可給擺錘一個力,讓它有滑動后再量取,這樣標定,則滑動長度偏長,所測擺值偏大。3、在用手工鋪砂法測路面構造深度時,不同的人進行測試,所測結果往往差別較大,其原因較多,例如裝砂的方法不標準,攤砂用的推平板不標準,最主要的是砂攤開到多大程度為止,各人掌握得不一。為了使測試結果準確可靠,在前面介紹時對容易產生誤差的地方都有明確的規定,且攤開時用“盡可能向外攤平

41、使砂填入凹凸不平的路表面空隙中,在地表面上形成一薄層”的提法。測試時應嚴格掌握操作方法中的細節問題。試驗七 路面結構層厚度試驗檢測方法 一、概 述在路面工程中,各個層次的厚度是和道路整體強度密切相關的。在路面設計中,不管是剛性路面,還是柔性路面,其最終要決定的,都是各個層次的厚度,只有在保證厚度的情況下,路面的各個層次及整體的強度才能得到保證。除了能保證強度外,嚴格控制各結構層的厚度,還能對路面的標高起到一定的控制作用,是一個非常重要的指標。所以在公路工程質量檢驗評定標準(JTJ071一98)中,路面各個層次的厚度的分值較高。路面各結構層厚度的檢測一般與壓實度同時進行,當用灌砂法進行壓實度檢查

42、時,可量取挖坑灌砂深度即為結構層厚度。當用鉆芯取樣法檢查壓實度時,可直接量取芯樣高度。結構層厚度也可以采用水準儀量測法求得,即在同一測點量出結構層底面及頂面的高程,然后求其差值。這種方法無需破壞路面,測試精度高。目前,國內外還有用雷達、超聲波等方法檢測路面結構層厚度。對于基層或砂石路面的厚度可用挖坑法測定,瀝青面層與水泥混凝土路面板的厚度應用鉆孔法測定。 二、厚度檢測方法(一)挖坑法(1)根據現行規范的要求,隨機取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路,該點有坑洞等顯著缺陷或接縫時,可在其旁邊檢測。(2)選一塊約40cm ×40 cm的平坦表面作為試驗地點,用毛刷將其清掃干凈。(3)根據材料

43、堅硬程度,選擇鎬、鏟、鑿子等適當的工具,開挖這一層材料,直至層位底面。在便于開挖的前提下,開挖面積應盡量縮小,坑洞大體呈圓形,邊開挖邊將材料鏟出,置于搪瓷盤中。(4)用毛刷將坑底清掃,確認為坑底面下一層的頂面。(5)將鋼板尺平放橫跨于坑的兩邊,用另一把鋼尺或卡尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底,測量坑底至鋼板尺的距離,即為檢查層的厚度,以cm計,精確至0.1cm。(二)鉆孔取樣法(1)根據現行規范的要求,隨機取樣決定挖坑檢查的位置。如為舊路,該點有坑洞等顯著缺陷或接縫時,可在其旁邊檢測。(2)用路面取芯鉆孔機鉆孔,芯樣的直徑應為100mm。如芯樣僅供測量厚度,不作其他試驗,對瀝青面層與水泥混凝

44、土板也可用直徑50mm的鉆頭,對基層材料有可能損壞試件時,也可用直徑150mm的鉆頭,但鉆孔深度必須達到層厚。(3)仔細取出芯樣,清除底面灰塵,找出與下層的分界面。(4)用鋼板尺或卡尺沿圓周對稱的十字方向四處量取表面至上下層界面的高度,取其平均值,即為該層的厚度,精確至01cm。(三)施工過程中的簡易方法在施工過程中,當瀝青混合料尚未冷卻時,可根據需要,隨機選擇測點,用大改錐插入量取或挖坑量取瀝青層的厚度(必要時用小錘輕輕敲打),但不得使用鐵鎬等擾動四周的瀝青層。挖坑后清掃坑邊,架上鋼板尺,用另一鋼板尺量取層厚,或用改錐插入坑內量取深度后用尺讀數,即為層厚,以cm計,精確至01cm。三、填補試

45、坑或鉆孔按下列步驟用取樣層的相同材料填補試坑或鉆孔:(1)適當清理坑中殘留物,鉆孔時留下的積水應用棉紗吸干。(2)對無機結合料穩定層及水泥混凝土路面板,按相同配比用新拌的材料并用小錘擊實。水泥混凝土中宜摻加少量快凝早強的外摻劑。(3)對無結合料粒料基層,可用挖坑時取出的材料,適當加水拌和后分層填補,并用小錘 擊實。(4)對正在施工的瀝青路面,用相同級配的熱拌瀝青混合料分層填補并用加熱的鐵錘或熱夯壓實。舊路鉆孔也可用乳化瀝青混合料修補。(5)所有補坑結束時,宜比原面層略鼓出少許,用重錐或壓路機壓實平整。補填工序如有疏忽、易成為隱患而導致開裂,因此,所有挖坑、鉆孔均應仔細做好。 四、結構層厚度的評

46、定1路面厚度是關系質量和造價的重要指標,既不能給承包商提供偷工減料的可能機會,又考慮正常施工條件下的厚度偏差情況,采用平均值的置信下限作為否決指標,單點極值作為扣分指標。2計算一個評定路段檢測的厚度的平均值、標準差、變異系數,并計算代表厚度。3當厚度代表值大于等于設計厚度減代表值允許偏差時,則按單個檢查值的偏差是否超過極值來評定合格率和計算應得分數;當厚度代表值小于設計厚度減去代表值允許偏差時,則厚度指標評為零分。4瀝青面層一般按瀝青鋪筑層總厚度進行評定,但高速公路和一級公路多分2 3層鋪筑,還應進行上面層厚度檢查和評定。 試驗八 土的物理性質試驗檢測方法 在道路建設中,土可被用作建筑材料,如

47、作為路基、路面的構筑物;土也可作為建筑物周圍的介質或環境,如隧道、涵洞及地下建筑等。土和建筑是密不可分的,以致人們把建筑行業統稱為土木工程。然而,由于土是土粒、空氣和水所組成的三相松散體,三相成分的比例不同,所運用的環境不同,使其物理和力學特性變為十分復雜。所以,對土進行試驗和檢測是道路設計、施工和科研必不可少的工作,某種意義上講是設計、施工和科研的基礎。 工程概念上的土是由固體顆粒、水和氣體三部分所組成的三相體系。固體部分一般由礦物質所組成,有時含有有機質,由它構成土的骨架。土骨架問布滿相互貫通的孔隙,這些孔隙有時完全被水充滿,稱為飽和土;有時一部分被水占據,另一部分被氣體占據,稱為非飽和土

48、;有時也可能完全充滿氣體,稱為干土。這三種組成部分本身的性質以及它們之間的比例關系和相互作用決定土的物理力學性質及工程狀態,一般可用相應的指標表示它們的物理性質及狀態情況,工程設計和工程檢驗中要用到這些指標。一、含水量試驗方法 (一)概述土的工程性質之所以復雜,其主要原因是含水量在土的三相物質中形成一不確定的因素,含水量的變化將使土的一系列物理力學性質隨之而異。土中含水量的不同,可使土成為堅硬的、可塑的或流動的土;反映在土的力學性質方面,能使土的結構強度、孔隙壓力、有效應力及穩定性發生變化。因此,土的含水量測試是研究土的物理力學性質不可缺少的工作。(二)含水量的基本概念土中的水分為強結合水、弱

49、結合水及自由水。工程上含水量定義為土中自由水的質量與土粒質量之比的百分數,一般認為在100-110溫度下能將土中自由水蒸發掉。(三)烘干法 烘干法是測定含水量的標準方法,適用于粘質土、粉質土、砂類土和有機質土類。 1.儀器設備(1)烘箱:可采用電熱烘箱或溫度能保持105-110的其他能源烘箱,也可用紅外線烘箱。(2)天平:感量0.01g。(3)其他:干燥器、稱量盒等。2試驗步驟(1)取具有代表性試樣,細粒土1530g,砂類土、有機土為50g,放入稱量盒內,立即蓋好盒蓋,稱質量。稱量時,可在天平一端放上與該稱量盒等質量的砝碼,移動天平游碼,平衡后稱量結果即為濕土質量。(2)揭開盒蓋,將試樣和盒放

50、入烘箱內,在溫度105110恒溫下烘干。烘干時間對細粒上不得少于8h,對砂類土不得少于6h。對含有機質超過5的土,應將溫度控制在6570的恒溫下烘干。(3)將烘干后的試樣和盒取出,放人干燥器內冷卻(一般只需0.51h即可。冷卻后蓋好盒蓋,稱質量,準確至0.01g)。3.結果整理4.精密度和允許差本試驗須進二次平行測定,取其算術平均值,允許平行差值應符合要求。對于粗粒土,稱量盒可采用鋁制飯盒、瓷盆等,相應的土樣也應多些。 (四)酒精燃燒法在土樣中加入酒精,利用酒精能在土上燃燒,使土中水分蒸發,將土樣烘干。一般應燒三次,本法是快速測定法中較準確的一種,現場測試中用的較多。1.儀器設備(1)稱量盒。

51、 (2) 天平:感量0,01g(3)酒精:純度95。(4)滴管、火柴、調土刀等。2試驗步驟(1)取代表性試樣(粘質土510g,砂類土2030g)放入稱量盒內,稱濕土質量。(2)用滴管將酒精注入放有試樣的稱量盒中,直至盒中出現自由液面為止。為使酒精在試樣中充分混合均勻,可將盒底在桌面上輕輕敲擊。(3)點燃盒中酒精,燃至火焰熄滅。 (4)將試樣冷卻數分鐘,按第2、3步的方法重新燃燒兩次。(5)待第三次火焰熄滅后,蓋好盒蓋,立即稱干土質量,準確至0.1。其余同烘干法。(五)含水量的其他測試方法1、紅外線照射法標準烘干法和非標準法的區別在于烘千方式的不同。紅外線照射法系將上樣置于紅外線燈光之下烘干,通

52、常將土樣放于距光源515cm距離內照射約1h左右即可干燥。試驗證明,用此法所得結果較烘干含水量略大1左右。紅外干燥箱體積小,有商業產品。2、炒干法用鍋將試樣炒干,適用于砂上及含礫較多的土。3、實容積法此法是利用根據波義耳一馬略特定律設計的土壤水分速測儀,它通過測定土中固相、液相的體積,按土的經驗比重值換算出土的含水量,適用于粘性土。對于少量的試樣測試快,而對批量試樣則操作過于繁雜。4、微波加熱法微波是一種超高頻的電磁波,微波加熱就是通過微波發生器產生微波能,再把這個微波能用波導輸送到微波加熱器中,加熱器中物體受到微波作用后就自身發熱。對于土中的水分子來說,其電荷分正、負兩種,在微波場作用下不斷

53、快速排列和換向,這種運動使水分子本身發熱、蒸發。 微波加熱器可用商業產品家用微波爐,一批土樣一般幾分鐘就可烘干。經試驗對比多數土的測試結果與標準烘干法相對誤差小于1.5%。但對一些含金屬礦物質的土不適用,因為一些金屬物質本身在微波作用下發熱,其溫度會超過:100,從而損壞微波爐。5、碳化鈣氣壓法碳化鈣為吸水劑。將一定量的濕土樣和碳化鈣置于體積一定的密封容器中,吸水劑與土中的水發生化學反應,產生乙炔氣體,乙炔氣體在密封容器中產生的壓強與土中水分子質量成正比。通過測氣體壓強就可換算出相應的含水量。美國1967年就將此法列入公路規程,我國現行公路土工試驗規程也列入了此法。此法的缺點是要求一種性能穩定

54、的電石粉,而這種要求對試驗需求量小,商業社會的今天不易達到。(六)特殊土的含水量測試方法1、含石膏土和有機質土的含水量測試法含石膏土和有機質土的烘干溫度在110時,對含石膏土會失去結晶水,對含有機質土其有機成分會燃燒,測試結果將與含水量定義不符。這種試樣的干燥宜用真空干燥箱在近乎1個大氣壓力作用下將土干燥,或將烘箱溫度控制在75-80,干燥8h以上為好。2、無機結合料穩定土的含水量測試法無機結合料在國外常稱為水硬性結合料。它主要指水泥。石灰。粉煤灰和石灰或水泥粉煤灰,所用術語水泥穩定土、石灰穩定土、石灰粉煤灰穩定土等都是總稱。如水泥與水拌和就要發生水化作用,在較高溫度下水化作用發生較快。因此,需將水泥混合料放在原為室溫的烘箱內,再啟動烘箱升溫,則在升溫過程中水泥與水的水化作用發生較快,而烘干法又不能除去已與水泥發生水化作用的水,這樣得出的含水量往往偏小,所以應提前將烘箱升溫到110,使放入的水泥混合料一開始就能在105110的環境下烘干。另外烘干后冷卻時應用硅膠作干燥劑。二、密度試驗方法(一)概述密度是土的基本物理性質指標之一,無論在室內試驗或野外勘查以及施工質量控制中均須測定密度。測定密度常用的方法有環刀法、蠟封法、灌砂法、灌水法等。環刀法操作簡便而準確,在室內和野外普遍采用;不能用環刀削的堅硬、易碎、含有粗粒、形狀不規則的土,可用蠟封法、灌砂法、灌水法一般在野外應

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