JTGE60－现场测试规程讲稿

公路路基路面现场测试规程公路路基路面现场测试规程培训资料主讲人 窦光武Field Test Methods of Subgrade and Pavement for Highway EngineeringJTG E60-2021交通部公路科学研究院交通部公路工程检测中心主主 要要 内内 容容修修 订订 原原 那那么么章章 节节 介介 绍绍提提 问问修修 订订 原原 那么那么只只针对试验方法，尽量减少涉及某种特定方法，尽量减少涉及某种特定仪器器设备的的语句，防止成句，防止成为仪器器设备的操作的操作说明明书。在在T0933-2021、T0965-2021等方法中均等方法中均有所表达有所表达条文条文说明明紧跟正文之后，方便跟正文之后，方便查阅。修修 订订 原原 那么那么对于于经过多年多年实践使用践使用认为存在存在问题但仍需要但仍需要继续使用的局部使用的局部试验方法方法应进行完善和修改，修改行完善和修改，修改主要包括以下几方面：主要包括以下几方面：适用范适用范围、仪具与材料要求具与材料要求发生生变化的修改；化的修改；测试步步骤进一步完善的修改；一步完善的修改；局部自局部自动化化测试设备的的测试步步骤参考国参考国际标准准进行重新行重新编写；写；局部局部试验检测结果比照果比照试验方法的方法的补充充编写；写；局部局部试验检测结果修正方法的果修正方法的补充充编写。写。修修 订订 原原 那么那么无无实际应用价用价值的的试验方法予以方法予以删除除 被被删除的主要是多年来除的主要是多年来实际使用效果使用效果很差或根本不被采用的很差或根本不被采用的设备，例如落球，例如落球仪测定定土基土基CBR方法，方法，这类试验方法方法继续保存在保存在规程中的意程中的意义已已经不存在了。不存在了。修修 订订 原原 那么那么根据生根据生产应用的需要增加局部指用的需要增加局部指标的的试验方法方法 随着建随着建设过程中各种新工程中各种新工艺和技和技术的采的采用，以及施工控制程序和手段的用，以及施工控制程序和手段的变化，化，产生了生了许多以前没有的多以前没有的试验需求。需求。为了了标准准这些些试验测试活活动，保，保证试验检测质量，本次量，本次规程修程修订增加了局部以施工控制增加了局部以施工控制为目的的目的的试验方法，如方法，如沥青混合料青混合料总量量检验的的试验方法等。方法等。修修 订订 原原 那么那么为高科技先高科技先进设备的推广的推广应用及用及时制定制定新的新的试验方法方法 近年来近年来许多采用高科技技多采用高科技技术的的试验检测仪器器设备以越来越快的速度投以越来越快的速度投入公路建入公路建设和管理工作中，如目前路面和管理工作中，如目前路面测厚雷达、激光断面厚雷达、激光断面仪等等设备已在已在工程工程质量量验收和养收和养护评价中大量使用。价中大量使用。为了尽快标准此类设备的使为了尽快标准此类设备的使用，普及先进技术的应用，用，普及先进技术的应用，提高试验检测的质量和效率，提高试验检测的质量和效率，有必要参考国际标准制定我有必要参考国际标准制定我国的相关规程以指导生产实国的相关规程以指导生产实践工作。践工作。1 1 总总 那么那么说明明规程在公路行程在公路行业所所处的位置的位置统一和一和标准各准各类现场检测仪具与具与设备、试验方法和方法和操作要求。操作要求。适用于公路路基路面的适用于公路路基路面的现场调查、工程、工程质量量检测以以及技及技术状况状况检测等。等。仪具具设备均均应符合相符合相应的的标准准规定定 应符合国家和行符合国家和行业现行相关行相关标准及准及标准的准的规定。定。2 2 术术 语、符语、符 号号 术语不是不是标准定准定义，只是，只是针对规程而言。程而言。简化描述：如化描述：如宽度、构造深度等。度、构造深度等。明确明确说法：如平整度、横向力系数、法：如平整度、横向力系数、摆值、CBR等。等。删减减术语：关于路面破：关于路面破损的一些名的一些名词。标准符号：如准符号：如BPN等，并等，并删除除单位。位。3 3 现现 场场 取取 样样T0901-2021 取取样方法方法 正文中不推荐取芯正文中不推荐取芯钻头尺寸，可根据尺寸，可根据需要需要选用用100mm或或150mm钻头。4 4 几几 何何 尺尺 寸寸合并原合并原规程第四、五两程第四、五两张内容。内容。T0911-2021 路基路面几何尺寸路基路面几何尺寸测试方法方法 细化中化中线偏位的偏位的检测方法方法T0912-2021 挖坑及挖坑及钻芯法芯法测定路面厚度定路面厚度试验方法方法 去掉施工中可采用挖坑法去掉施工中可采用挖坑法测试路面厚度的路面厚度的说法法T0913-2021 短脉冲雷达短脉冲雷达测定路面厚度定路面厚度试验方法方法 新增方法新增方法T0914-2021 几何数据几何数据测试系系统测定路面横坡定路面横坡试验方法方法 新增方法新增方法T0913-2021 T0913-2021 短脉冲雷达测定路面厚度试验方法短脉冲雷达测定路面厚度试验方法什么是短脉冲雷达？什么是短脉冲雷达？脉冲持续时间在毫秒级以下脉冲持续时间在毫秒级以下具有对抗能力强、距离分辨力高、强杂波背景下目标检测能力强、信号具有对抗能力强、距离分辨力高、强杂波背景下目标检测能力强、信号处理处理DSP方式相对简化等优势方式相对简化等优势T0913-2021 T0913-2021 短脉冲雷达测定路面厚度试验方法短脉冲雷达测定路面厚度试验方法雷达雷达测厚的原理是什么？厚的原理是什么？利用雷达波在不同物利用雷达波在不同物质界面上的反射信号，界面上的反射信号，识别分界分界层，通，通过走走时和和波速推算厚度波速推算厚度什么是脉冲宽度？什么是脉冲宽度？脉冲宽度指的是雷达脉冲讯号脉冲宽度指的是雷达脉冲讯号R(t)能量集中出现能量集中出现的这段时间的这段时间t，研究说明它主要取决于天线的中，研究说明它主要取决于天线的中心频率心频率fp和频带宽度和频带宽度f。频率越高，脉冲时间越短，分辨率越高；探测深度频率越高，脉冲时间越短，分辨率越高；探测深度越浅。分辨率有垂向和横向之分，受讯噪比和讯号越浅。分辨率有垂向和横向之分，受讯噪比和讯号质量影响。质量影响。最小间隔：最小间隔：1/2波长波长,波长可以利用天线的中心频波长可以利用天线的中心频率率f、电磁波在介质中的传播速度、电磁波在介质中的传播速度Vm计算出来计算出来T0913-2021 T0913-2021 短脉冲雷达测定路面厚度试验方法短脉冲雷达测定路面厚度试验方法雷达分辨率雷达分辨率 分辨率是区分两个靠得很近的异常的能力，它有垂向分辨率和横向分辨率之分，两者既独立又相关；垂向分辨率 无论地层或具体目标，都有上下两个面，假设这两个面跟围岩或上下地层有明显的电性差异，那么在顶、底面上都能形成反射波。那么分辨率的概念就是分别从顶、底反射回来的两个脉冲不重叠，或重叠的不厉害，能分得开。显然，两者太靠拢了就分不开。这段能分得开的最小距离称为垂直分辨率。借用地震反射理论，一般认为对离散的反射界面，根据瑞雷标准定义的分辨率的极限是/4，其中是主频波波长，怀特定义分辨率极限那么为/8；对无限延展的平面层，极限分辨率为/30。考虑噪音影响，一般认为是/2。T0913-2021 T0913-2021 短脉冲雷达测定路面厚度试验方法短脉冲雷达测定路面厚度试验方法横向分辨率 如果把垂向分辨率说成为时间分辨率，那么，横向分辨率更多表达为空间分辨率的概念。横向分辨率跟目标的埋深与脉冲波长乘积有关，或者跟反射时间与脉宽的乘积有关。横向分辨率也有两种标准：按Sheriff标准为(2Z)1/2,如果按Brokout标准那么为(Z)1/2，其中Z是目标深度，它们都跟目标的埋藏深度有关；T0913-2021 T0913-2021 短脉冲雷达测定路面厚度试验方法短脉冲雷达测定路面厚度试验方法雷达在公路行雷达在公路行业有什么其它有什么其它应用？用？T0914-2021 T0914-2021 几何数据测试系统测定路面横坡试验方法几何数据测试系统测定路面横坡试验方法几何数据几何数据测试系系统的的测试原理是什么？原理是什么？几何数据几何数据测试系系统只能只能测路面横坡路面横坡吗？几点几点说明明 路况、路况、风力等外界因素影响力等外界因素影响测试结果果测试过程中防止超程中防止超车、变线，做好，做好现场记录测试准确度及精度有待提高指平面准确度及精度有待提高指平面线形形5 5 压压 实实 度度T0921-2021 挖坑法灌砂法挖坑法灌砂法测定定压实度度试验方法方法 按按现行行标准体系修准体系修订粒径分粒径分级 为了与了与现行的公路工程行的公路工程质量量检评标准和公路准和公路沥青路面青路面施工施工标准一致，适用范准一致，适用范围去掉了去掉了贯入式和外表入式和外表处治局部内治局部内容。容。T0922-2021 核子密度核子密度仪测定定压实度度试验方法方法 经标定后可以作定后可以作为工程工程质量量评定与定与验收依据收依据 单独提出干独提出干扰因素因素 明确明确仪器器标定的作用定的作用 调整直接透射法最大整直接透射法最大测定深度定深度为30cm5 5 压压 实实 度度T0923-1995 环刀法刀法测定定压实度度试验方法方法 未做修改未做修改T0924-2021 钻芯法芯法测试沥青面青面层压实度度试验方法方法 对不同不同沥青混合料取芯青混合料取芯时间做了做了规定定 严格水中重法的适用条件格水中重法的适用条件 规定定标准密度的准密度的获取方法取方法T0924-2021 无核密度无核密度仪测定定压实度度试验方法方法 新增方法新增方法 不宜用于不宜用于评定定验收或仲裁收或仲裁 根据探根据探测深度的需要深度的需要选择不同不同类型的无核密度型的无核密度仪6 6 平平 整整 度度T0931-2021 三米直尺三米直尺测定平整度定平整度试验方法方法 最大最大间隙的隙的测量工具量工具为塞尺和深度尺塞尺和深度尺试验检测几个常用名几个常用名词 误差差测量量结果减去被果减去被测量的真量的真值 偏差一个偏差一个值减去其参考减去其参考值设定定值、标称称值、允、允许值 重复性在相同重复性在相同测量条件下，量条件下，对同一被同一被测量量进行行连续屡次屡次测量所得量所得结果之果之间的一致性。的一致性。复复现性在改性在改变了的了的测量条件下，同一被量条件下，同一被测量的量的测量量结果之果之间的一致的一致性性 灵敏度灵敏度测量量仪器响器响应的的变化除以化除以对应的鼓励的鼓励变化化 鉴别力使力使测量量仪器器产生未生未觉察的响察的响应变化的最大鼓励化的最大鼓励变化。化。分辨力分辨力显示装置能有效区分的最小的示示装置能有效区分的最小的示值差差 分度分度值对应两相两相邻标尺尺标记的两个的两个值之差之差 量程量程标称范称范围两极限两极限值之差的模之差的模 测量范量范围测量量仪器的器的误差差处在在规定基定基线内的一内的一组被被测量的量的值 精密度精密度测量量结果之果之间的一致程度的一致程度 准确度准确度测量量结果与被果与被测量真量真值之之间的一致程度的一致程度 示示值误差差测量量仪器示器示值与与对应输入量的真入量的真值之差之差 最大允最大允许误差差对给定的定的测量量仪器，器，标准、准、规程等所允程等所允许的的误差极限差极限值6 6 平平 整整 度度T0932-2021 连续式平整度式平整度仪测定平整度定平整度试验方法方法 改改动不大，注意两点：不大，注意两点：仅限于限于3m8轮平整度平整度仪，用，用标准差准差评价价 手工、自手工、自动计算算结果会有差异果会有差异 6 6 平平 整整 度度T0934-2021 车载式激光平整度式激光平整度仪测定平整度定平整度试验方法方法 断面断面类平整度平整度仪 测试原理原理电子响子响应类：加速度：加速度计 激光激光测距距车辆颠簸簸+路面高程路面高程变化化 什么是国什么是国际平整度指数平整度指数IRI？输出出值是国是国际平整度指数平整度指数IRI吗？检测结果是否受果是否受测试速度影响？速度影响？6 6 平平 整整 度度国国际平整度指数平整度指数IRI IRI是基于一小是基于一小车以以80km/h速度前速度前进而而对道路平整度的反响的道路平整度的反响的模模拟，它是参考平均校正坡度，由，它是参考平均校正坡度，由车辆的的动态反响反响悬挂系的累挂系的累积竖向位向位移量除以在移量除以在试验期期间车辆所前所前进的距离而得到。的距离而得到。6 6 平整度平整度国国际平整度指数平整度指数IRI计算方法：算方法：Z1 Z3Ya Y1/11 1 Z2 Z40 2 a11/dx1 3 Z1 s11*Z1+s12*Z2+s13*Z3+s14*Z4+p1*Y 4 Z2 s21*Z1+s22*Z2+s23*Z3+s24*Z4+p2*Y 5 Z3 s31*Z1+s32*Z2+s33*Z3+s34*Z4+p3*Y 6 Z4 s41*Z1+s42*Z2+s43*Z3+s44*Z4+p4*Y 7 RSiZ3 Z1 86 6 平整度平整度T0933-2021 车载式式颠簸累簸累计仪测定平整度定平整度试验方法方法 反响反响类平整度平整度仪机械响机械响应 测试原理位移原理位移传感器感器 检测结果受果受车辆性能影响性能影响 检测结果果测试速度影响速度影响 颠簸累簸累计值VBI与国与国际平整度指数平整度指数IRI没有固定关系没有固定关系 报告内容告内容须包含国包含国际平整度指数平整度指数IRI7 强 度 和 模 量T0941-2021 土基土基现场CBR值方法方法 内容根本未做修改，注意一点：内容根本未做修改，注意一点：本方法所本方法所说的的CBR值与土工与土工试验中中谈到的到的CBR值有所区有所区别，首先是，首先是试验条件不条件不同，本方法所指的是在公路同，本方法所指的是在公路现场条件下条件下测定，而且定，而且试验的出的出发点不同，土工点不同，土工试验是是为了了评价路用材料的价路用材料的强度，而本方法度，而本方法更多是更多是为了衡量土基的整体承了衡量土基的整体承载能力。能力。T0943-2021 承承载板板测定土基回定土基回弹模量模量试验方法方法内容根本未做修改，注意两点：内容根本未做修改，注意两点：1 1刚性承载板刚性承载板2 2汽车影响量汽车影响量7 强 度 和 模 量T0944-1995 贝克曼梁克曼梁测定路基路面回定路基路面回弹模量模量试验方法方法 内容未做修改，注意两点：内容未做修改，注意两点：1双圆均布荷载柔性承载板双圆均布荷载柔性承载板2弯沉系数弯沉系数a是在是在BZZ-100kN条件条件下独立于模量下独立于模量E的无量纲量，值为的无量纲量，值为0.7127 强 度 和 模 量T0945-2021 动力力贯入入仪测定路基路面回定路基路面回弹模量模量试验方法方法 新增方法。快速、新增方法。快速、简便便 现场操作操作须严格格进行行 采用等比例内插方式采用等比例内插方式计算算贯入度入度 贯入度入度Dd与模量、与模量、CBR等关系等关系 需要需要继续总结经验8 承 载 能 力T0945-2021 贝克曼梁克曼梁测定路基路面回定路基路面回弹弯沉弯沉试验方法方法 取消取消BZZ-60kN标准荷准荷载，同一采用，同一采用BZZ-100kNT0945-2021 自自动弯沉弯沉仪测定路面弯沉定路面弯沉试验方法方法 测试速度速度对检测结果有影响果有影响变形反响形反响时间 横坡横坡4%需需进行横坡修正行横坡修正 需要与需要与贝克曼梁克曼梁进行比照行比照试验确定相关关系式确定相关关系式 个性弯沉盆数据个性弯沉盆数据8 承 载 能 力T0945-2021 落落锤式弯沉式弯沉仪测定弯沉定弯沉试验方法方法 内容内容变化不大。随着化不大。随着FWD应用水平的提高，用水平的提高，对其有其有了更深的了更深的认识，主要表达在以下几方面：，主要表达在以下几方面：弯沉是指与落弯沉是指与落锤重量重量对应的当量荷的当量荷载使路外表使路外表产生的瞬生的瞬时变形形值，而且，而且FWD输出的弯沉峰出的弯沉峰值，是，是总弯沉，而不是回弯沉，而不是回弹弯沉。因此，其弯沉。因此，其值与与贝克曼梁的静克曼梁的静态弯沉不可直接比照。按弯沉不可直接比照。按照我国照我国现行路面行路面结构构设计及及评价体系，价体系，FWD所所测结果果经转换至回至回弹弯沉弯沉值后才可用于后才可用于评定道路承定道路承载能力。能力。8 承 载 能 力T0945-2021 落落锤式弯沉式弯沉仪测定弯沉定弯沉试验方法方法调查水泥混凝土路面接水泥混凝土路面接缝的的传力效果，探力效果，探查路面板下的空洞路面板下的空洞等是等是FWD弯沉数据的延伸弯沉数据的延伸应用。用。关于基于关于基于FWD弯沉盆数据的模量反分析弯沉盆数据的模量反分析 路面路面结构模量反算大致构模量反算大致经历三个三个阶段：第一段：第一阶段是，段是，根据静根据静态力学理力学理论，利用静，利用静态弯沉数据弯沉数据进行反算，本行反算，本规程程T0943-2021和和T0944-1995就是最初的就是最初的应用；第二用；第二阶段是，根据静段是，根据静态力学理力学理论，利用，利用动态弯沉数据弯沉数据进行反算，大行反算，大多数基于多数基于FWD弯沉数据的模量反算方法停留在此弯沉数据的模量反算方法停留在此阶段，因段，因此，利用此，利用FWD数据反算出的数据反算出的弹性模量，并非真正的性模量，并非真正的“动态弹性模量；第三性模量；第三阶段是模量反算技段是模量反算技术努力的方向，即根据努力的方向，即根据动态力学理力学理论，利用，利用动态弯沉数据弯沉数据进行反算。行反算。9 水 泥 混 凝 土 强 度T 0954-1995 回回弹仪测定水泥混凝土定水泥混凝土强度度试验方法方法T 0955-1995 超声回超声回弹法法测定路面水泥混凝土抗弯定路面水泥混凝土抗弯强度度试验方法方法T 0956-1995 射射钉法快速法快速测定水泥混凝土定水泥混凝土强度度试验方法方法 未做修改。注意未做修改。注意仪器的校准非常重要。器的校准非常重要。10 抗 滑 性 能T 0961-1995 手工手工铺砂法砂法测定路面构造深度定路面构造深度试验方法方法T 0962-1995 电动铺砂砂仪测定路面构造深度定路面构造深度试验方法方法 未做修改未做修改T 0966-2021 车载式激光构造深度式激光构造深度仪测定路面构造深度定路面构造深度试验方法方法 作作为T0963试验方法的替代方法的替代 在在进行拉毛行拉毛处理的水泥混凝土路面上不宜使用理的水泥混凝土路面上不宜使用 激光器响激光器响应频率是重要指率是重要指标 与与铺砂法砂法计算模式有差异，算模式有差异，须进行比照行比照试验确定相关关系确定相关关系10 抗 滑 性 能T 0964-2021 摆式式仪测定路面摩擦系数定路面摩擦系数试验方法方法 对仪器本身尺寸器本身尺寸进行了修改行了修改 BPN主要取决石料磨光主要取决石料磨光值PSV 仪器器标定定值得重得重视调平、滑平、滑动距离、距离、标准准块 橡胶片橡胶片质量量变化化值得注意得注意 10 抗 滑 性 能T 0965-2021 单轮式横向力系数式横向力系数测试系系统测定路面摩擦定路面摩擦系数系数试验方法方法 名称名称问题 测试速度和速度和测试温度的影响温度的影响 测试轮胎的影响胎的影响 关于关于测试系系统的的标准准测试速度速度T 0967-2021 双双轮式横向力系数式横向力系数测试系系统测定路面摩擦定路面摩擦系数系数试验方法方法 新增方法新增方法 名称名称问题 关于关于测试轮胎胎 需要与需要与SFC建立相关关系建立相关关系10 抗 滑 性 能T 0968-2021 动态旋旋转式摩擦系数式摩擦系数测试仪测定定路面摩擦系数路面摩擦系数试验方法方法 新增方法新增方法 可以得到不同模可以得到不同模拟时速下的摩擦系数拟时速下的摩擦系数 供水系统未示出供水系统未示出 并非自动化连续并非自动化连续检测设备，适用范围检测设备，适用范围有限科研有限科研11 渗 水T 0971-2021 沥青路面渗水系数青路面渗水系数测试方法方法 渗水渗水仪尺寸有所改尺寸有所改变，使，使试验更容易完成更容易完成 底底盘外外围直径直径16.5cm-22cm 高度高度31cm-51.5cm 渗水系渗水系统计算公式更加明确区分算公式更加明确区分“读数和数和“计时12 错 台T 0972-1995 路面路面错台台测试方法方法 路面路面损坏的一种常坏的一种常见型式型式 保存原方法，未做修改保存原方法，未做修改 影响舒适性的普遍影响舒适性的普遍问题13 车 辙T 0973-2021 沥青路面青路面车辙测试方法方法 关于关于车辙仪的有效的有效测试宽度、度、测点数量及排列方点数量及排列方式式国外规定一般至少国外规定一般至少15个测点个测点考虑仪器本钱，本次修订考虑仪器本钱，本次修订规定至少为规定至少为13个测点个测点13 车 辙T 0973-2021 沥青路面青路面车辙测试方法方法 关于关于“测试精度精度1mm的理解允的理解允许示示值误差差 车辙计算模型算模型14 施 工 控 制T 0981-2021 热拌拌沥青混合料施工温度青混合料施工温度测试方法方法T 0982-1995 沥青青喷洒法施工洒法施工沥青用量青用量测试方法方法T 0983-2021 沥青混合料青混合料质量量总量量检验方法方法 新增方法新增方法T 0984-2021 半半刚性基性基层透透层油渗透深度油渗透深度测试方法方法 新增方法新增方法谢 谢！交通部公路科学研究院交通部公路工程检测中心