市政道路工程試驗檢測概述

1、朱陶朱陶 本次結(jié)合關(guān)于加強全市市政道路工程質(zhì)量管理工作的通知武城建（2014）49號文件要求以及相關(guān)規(guī)范性文件要求與大家一起對道路工程中的相關(guān)檢測項目進行學(xué)習(xí)討論。l一、一、 試驗檢測工作目的與意義試驗檢測工作目的與意義l二、土二、土路基材料試驗檢測路基材料試驗檢測 l三、基層材料試驗檢測三、基層材料試驗檢測l四、路面材料試驗檢測四、路面材料試驗檢測l1、目的和意義、目的和意義 試驗檢測工作是市政工程施工技術(shù)管理中的一個重要組成部分，同時也是市政工程施工質(zhì)量控制和竣工驗收評定工作中不可缺少的一個主要環(huán)節(jié)。 通過試驗檢測能充分地利用當(dāng)?shù)卦牧希苎杆偻茝V應(yīng)用新材料、新工藝和新技術(shù)；能用定量的方法

2、科學(xué)地評定各種材料和構(gòu)件的質(zhì)量；能合理地控制并科學(xué)地評定工程質(zhì)量。因此，它對提高工程質(zhì)量、加快工程進度、降低工程造價、推動公路工程技術(shù)進步起到極為重要的作用。 2、 試驗檢測的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程 每項試驗檢測方法應(yīng)根據(jù)有關(guān)國家或部頒現(xiàn)行最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程 和有關(guān)行業(yè)工作規(guī)范制定詳細(xì)的實施細(xì)則。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：主要是國家質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計文件等， 特殊情況下可由業(yè)主提供特殊的檢測要求。 操作規(guī)程：主要是試驗檢測的有關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)、要求、 方法等。工作規(guī)范：主要是公路、鐵路工程設(shè)計、施工技術(shù)規(guī)范等。lCJJ1-2008城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范 lJTG F10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范 lTB1041

3、4-2003鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn) lJTG034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范 lJJTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范 lJTG F40-2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 lDB42/T344-2006 城鎮(zhèn)道路瀝青路面施工技術(shù)及驗收規(guī)程 （一）、路基填土試驗（一）、路基填土試驗 1、 土的分類目的：對土的性狀作定性評價。方法：l工程用土分類：通過對土的顆粒組成分析，液塑限指標(biāo)分析以及土中有機質(zhì)存在情況定出土的名稱。l堅實系數(shù)分類：松軟土（0.5-0.6）、普通土（0.6-0.8）、堅土（0.8-1.0）、砂礫土（1.0-1.5）、軟石（1.5-4.0） l2

4、、土的物理、力學(xué)性質(zhì)l其中物理性質(zhì)：含水量、密度、（粘性土）液塑限、(砂土） 相對密度、顆粒分析-用于確定土名力學(xué)性質(zhì)：l 擊實試驗、直剪試驗、壓縮試驗l49號文件特別對路基填筑材料的相關(guān)指標(biāo)檢測作出要求，具體指標(biāo)如下：l3、代表試驗項目l含水量l目的： 路基施工時必須保證路基的壓實度 , 影響路基壓實效果的因素有內(nèi)因和外因。內(nèi)因是指土質(zhì)和濕度 ;外因是指壓實功能及壓實時的外界自然因素和人為的其他因素等。其中 , 路基土體的濕度是影響路基施工質(zhì)量的重要因素之一 , 也是道路工程師們在路基施工質(zhì)量控制中最關(guān)心的問題之一。路基的含水量對于其壓實起著重要的作用 , 在公路路基施工中 , 通?？刂圃谧?/p>

5、佳含水量時進行壓實。含水量測定方法較多 , 如烘干法、酒精燃燒法、微波法、鈣化氣壓法等，不同土質(zhì)可采用不同方法得出較為精確的結(jié)果，我們市政道路工程中常常采用的是烘干法。l烘干法是規(guī)范中規(guī)定的測定含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法。本試驗方法適用于粘質(zhì)土、 粉質(zhì)土、 砂類土和有機質(zhì)土類。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 , 主要是通過土壤升溫 ,使水分蒸發(fā)。按規(guī)程規(guī)定進行取樣試驗 , 計算土樣的含水量。在試驗過程中 , 烘干時間控制很嚴(yán)格 , 細(xì)粒土 :8 10 h , 砂類土 :6 8 h , 對含有機質(zhì)超過 5 % 的土 , 應(yīng)將溫度控制在 65 70 的恒溫下烘

6、干。l含水量W（濕土質(zhì)量干土質(zhì)量）WW/干土質(zhì)量WS100 l壓實度l土的密度是指土的單位體積質(zhì)量，是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，其單位為g/cm3。土的密度反映了土體結(jié)構(gòu)的松緊程度，是計算土的自重應(yīng)力、干密度、孔隙比、孔隙度等指標(biāo)的重要依據(jù)，也是擋土墻壓力計算、土坡穩(wěn)定性驗算、地基承載力和沉降量估算以及路基路面施工填土壓實度控制的重要指標(biāo)之一。l方法：環(huán)刀法、蠟封法、灌水法和灌砂法等 l環(huán)刀法：取得現(xiàn)場原樣土，通過室內(nèi)試驗計算后，測定細(xì)粒土的密度。l蠟封法：易破裂土和形態(tài)不規(guī)則的堅硬土。l灌水法：現(xiàn)場測定粗粒土和巨粒土的密度。l灌砂法：施工現(xiàn)場常用試驗方法，現(xiàn)場測定細(xì)粒土、砂類土、礫類土的密度

7、。l按式（3-1）或式（3-2）分別計算濕密度和干密度：l式中 濕密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；l干密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；l濕土質(zhì)量（g）；l-環(huán)刀加濕土質(zhì)量（g）；l環(huán)刀質(zhì)量（g）；l含水率（%）；l環(huán)刀容積（cm3）。l顆粒分析目的：對土進行分類 方法：l篩分法：粒徑大于0.075mm的土。l比重計法、移液管法：用于粒徑小于0.075mm的土。l界限含水量目的：粘性土的狀態(tài)隨著含水率的變化而變化，當(dāng)含水率不同時，粘性土可分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動狀態(tài)，粘性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)的分界含水率稱為界限含水率，界限含水率試驗要求土的顆粒粒徑小

8、于0.5mm，且有機質(zhì)含量不超過5%，液限小于等于50%，塑性指數(shù)小于等于26。 方法：l液塑限聯(lián)合測定法：劃分土類、計算天然稠度、塑性指數(shù)。 圖1-1 液限、塑限聯(lián)合測定儀l擊實試驗 目的： 通過擊實試驗，模擬現(xiàn)場施工條件，確定路基填土的最佳含水量和最大干密度。是路基壓實效果的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。 方法：l輕型、重型擊實。l輕型擊實適用于粒徑小于5mm的粘性土，重型擊實試驗適用于粒徑不大于20mm的土l區(qū)別：擊實功能的大小、擊實筒和擊錘的尺寸標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)重重型型擊擊實實試試驗驗方方法法 試 筒 尺 寸 類 別 錘底直徑(cm) 錘質(zhì)量 (kg) 落 高(cm) 內(nèi)徑 （cm） 高 （cm） 容積 （cm3

9、） 層 數(shù) 每層擊數(shù) 擊實功 （kJ/m3） 最大 粒徑 （mm） II1 5 4.5 45 10 12.7 997 5 27 2687.0 25 II3 5 4.5 45 15.2 12 2177 3 98 2677.2 38 l以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線及飽和曲線，干密度與含水率的關(guān)系曲線上峰點的坐標(biāo)分別為土的最大密度與最優(yōu)含水率，如不連成完整的曲線時，應(yīng)進行補點試驗。l每次擊實試驗得到的含水量和濕密度，每次試驗得到每次擊實試驗得到的含水量和濕密度，每次試驗得到的干密度：的干密度：l d= s/（1+0.01W）l 繪制成干密度繪制成干密度含水量曲線，即

10、含水量曲線，即 dw曲線：曲線：l d=aw2+bw+cl式中式中 a、b、c待定系數(shù)。待定系數(shù)。l 用擊實試驗結(jié)果得到試驗土體待定參數(shù)方程，對用擊實試驗結(jié)果得到試驗土體待定參數(shù)方程，對W求導(dǎo)。求導(dǎo)。l 令令d d/dw=0，得到試驗土體最大干密度，得到試驗土體最大干密度 dm和最佳和最佳含水量含水量w0 l承載比試驗（CBR） 目的：lCBR是用于綜合評定路基土和路面材料的強度指標(biāo)，是柔性路面設(shè)計的主要參數(shù)。CBR（國際）；E0（國內(nèi)） 所謂CBR值，就是試驗貫入量達到2.5mm 或5mm 時的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時標(biāo)準(zhǔn)荷載強度（7MPa 或10.5MPa)的比值, 用百分?jǐn)?shù)表示

11、。 注意問題：（除擊實試驗的問題外）l制樣方法：擊實法和預(yù)壓法l 項目分類路面地面下深度 (cm )填料最小強度(CBR)%填料最大粒徑(mm)高速、一級其他等級填方路基上路床0308610下路床30805410上路堤801504315下路堤150以下3215零填及路塹路床8610l彎沉試驗l目的：測定各類路基路面的回彈彎沉以評定其整體承載能力，可供路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用l方法：貝克曼梁法和落錘式彎沉儀(FWD)貝克曼梁法l落錘式彎沉儀lFWD的工作原理是通過計算機控制下把一定質(zhì)量的重錘由液壓傳動裝置提升至一定高度, 然后釋放, 使其自由下落, 落在一剛性圓盤上( 荷載盤) ,對路面產(chǎn)生一個脈沖荷載

12、, 其作用時間和振幅值非常接近于運動著的汽車輪載。在該荷載作用下, 路面產(chǎn)生變形, 形成彎沉盆。彎沉盆各處的變形或者最大位移值, 由分布在彎沉盆不同位置上的數(shù)個位移傳感器測定。荷載的大小通過改變錘重的提升高度可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)調(diào)整, 并通過剛性圓盤作用到路面上, 路面的變形由 5 9 個位移傳感器測出。l因為我國路面設(shè)計和檢測均以貝克曼梁回彈彎沉值為準(zhǔn), 所以公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程( JTG E60- 2008) 要求 FWD 測試值必須根據(jù)對比試驗形成相關(guān)方程后換算成貝克曼梁測試值, 而且相關(guān)系數(shù)不得小于 0. 9。l基層類型：半剛性、柔性、剛性l半剛性基層：無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料l水泥穩(wěn)定碎

13、石基層：壓實度、集料級配、配合比試驗、實體鉆芯ll灌砂法：是當(dāng)前最通用的現(xiàn)場測定密度的主要方法。優(yōu)點是測試精度相對較高；缺點是操作較復(fù)雜，測試速度較慢。 注意問題：l根據(jù)填料的最大粒徑、測定層的厚度確定罐砂筒大小。l粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm，采用直徑100mm的小罐砂筒；l粒徑大于等于15mm、但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm、但不超過200mm，采用直徑150mm的大罐砂筒；l計算時，要區(qū)分開試坑上是否放置基板。l量砂：量砂要規(guī)則，使用前必須測定松方密度。l罐砂法檢測厚度應(yīng)為整個碾壓層厚，以提高檢測精度。l集料集配l采用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的碎石。壓碎值不大

14、于30%，單個顆粒最大粒徑不大于31.5，有機質(zhì)含量不宜超過2%，液限不大于28%，塑性指標(biāo)不大于6，當(dāng)作為瀝青路面基層時，塑性指標(biāo)不大于3者4。l集料集配確認(rèn)后，應(yīng)進行配合比試驗，確定滿足強度要求的施工配合比，形成配合比設(shè)計報告報監(jiān)理審批，拌合前，應(yīng)對集料質(zhì)量進行分析檢驗，經(jīng)檢驗合格并報監(jiān)理單位審批同意后，方可配置混合料。l路面基層質(zhì)量驗收時，必須采用鉆芯取樣檢驗方法，檢驗路面基層的整體性和厚度。l方法：鉆芯法l水泥混凝土土路及瀝青路面l混凝土路面檢測項目：彎拉強度、配合比試驗、物理指標(biāo)測定 按擊實法制成的瀝青混合料圓柱體，經(jīng)1小時以后，用水 中重法測定其表觀密度，并按組成材料原始數(shù)據(jù)計算得

15、出。 VV空隙率、VA瀝青體積百分率、VMA礦料間隙率、VFA瀝青 飽和度。2、 高溫穩(wěn)定性指標(biāo)測定 馬歇爾穩(wěn)定度、流值：標(biāo)準(zhǔn)擊實試件，在穩(wěn)定度儀上測定60 時的破壞荷載、破壞變形量，以這兩項指標(biāo)來表征其高溫時的 抗變形能力。3、 水穩(wěn)定性指標(biāo)測定 殘留穩(wěn)定度：軟化性能，48小時浸水馬歇爾強度與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾 強度之比。4、 熱穩(wěn)定性指標(biāo)測定 動穩(wěn)定度：混合料夏季高溫通常為60條件下，經(jīng)車輛荷載長 期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能。5、 低溫性能指標(biāo)測定 劈裂凍融強度：經(jīng)過規(guī)定條件凍融試件與標(biāo)準(zhǔn)試件劈裂強度比 值，表示低溫抗裂性 1、混合料外觀：集料粗細(xì)、均勻性、離析、色澤、冒煙、 有無

16、花白料、油團等。2、拌和溫度：瀝青、集料加熱溫度；出廠溫度3、礦料級配：燃燒爐測定4、瀝青用量：燃燒爐測定1、現(xiàn)場密實度檢測：鉆芯法 標(biāo)準(zhǔn)密度測定：當(dāng)天試驗室馬歇爾密度、每天實測的最大理論密度、試驗路密度等。2、彎沉檢測： 貝克曼梁法：標(biāo)準(zhǔn)方法，傳統(tǒng)檢測，速度慢，靜態(tài)檢測，比較成熟。 落垂式彎沉儀法：利用重錘自由落下的瞬間產(chǎn)生的沖擊荷載測定彎沉，屬動態(tài)測試，快速連續(xù)，但須用貝克曼梁法進行標(biāo)定換算。3、平整度檢測： 3m 直尺法：設(shè)備簡單，結(jié)果直觀，間斷測試，效率低，反映凸 凹程度; 最大間隙h (mm ) 斷面類 連續(xù)式平整度儀法：設(shè)備較復(fù)雜，連續(xù)測試，效率高，反映凸凹 程度; 標(biāo)準(zhǔn)差(mm

17、) 斷面類 顛簸累計儀：設(shè)備較復(fù)雜，連續(xù)測試，效率高，反映舒適性，單 向累計值 VBI (cm /km ) 反應(yīng)類 路面綜合檢測車：國際平整度指數(shù)IRI 反應(yīng)類4、抗滑性能檢測：抗滑擺值：指用標(biāo)準(zhǔn)的手提式擺式儀測定路面在潮濕條件下對擺 的摩擦阻力；B(BPN) 45構(gòu)造深度:指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度； TD (mm ) 0.55橫向摩擦系數(shù):用標(biāo)準(zhǔn)的摩擦系數(shù)測定車測定,當(dāng)測定輪與行車方向成一定角度切以一定速度行駛時, 輪胎與潮濕路面之間的摩擦阻力與試驗輪上荷載的比值. SFC 545、結(jié)構(gòu)層厚度檢測：鉆孔、雷達檢測車每一雙車道評定路段（不超過1公里）檢查80-100多個點

18、，多車道公路必須按車道數(shù)與雙車道之比，相應(yīng)增加測點。彎沉代表值為彎沉測量值的上波動界限，用下式計算： Lr =L +ZS 式中： Lr彎沉代表值(0.01mm ); L 實際彎沉的平均值(0.01mm )； S 標(biāo)準(zhǔn)差； Z與要求保證率有關(guān)的系數(shù)，見下表層位Z高速公路、一級公路 二、三公路瀝青面層1.6451.5路基2.01.645l出L(23)S的彎沉特異值舍棄，重新計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。對舍棄的彎沉值大于L(23)S的點，應(yīng)找出其周圍界限，進行局部處理。 用兩臺彎沉儀同時進行左右輪彎沉測定時，應(yīng)按兩個獨立測點計，不能采用左右兩點的平均值。 彎沉代表值大于設(shè)計要求的彎沉值時，相應(yīng)分項工程為不合格。 測定時的路表溫度對瀝青面層的彎沉值有明顯影響，應(yīng)進行溫度修正。當(dāng)瀝青層厚度小于或等于50mm 時，或路表溫度在202 范圍內(nèi)，可不進行溫度修正。 若在非不利季節(jié)測定時，應(yīng)考率季節(jié)影響系數(shù)。評定路段內(nèi)路面結(jié)構(gòu)層厚度按代表值和單個合格值的允許偏差進行評定。厚度代表值為厚度的算術(shù)平均值的下置信界限值，即： XL厚度代表值（算術(shù)平均值的下置信界限）； X 厚度平均值