公路公路工程试验检测技术基础知识课件

绪论一、公路工程一、公路工程质量的意量的意义及影响因素及影响因素绪论一、公路工程质量的意义及影响因素绪论绪论绪论二、公路工程二、公路工程质量量检测的目的和意的目的和意义 1、质量量检测是公路公路工程是公路公路工程质量控制和量控制和评定的定的重要手段重要手段 2、试验检测是提高工程是提高工程质量、加快施工量、加快施工进度、度、降低工程造价、促降低工程造价、促进公路工程施工技公路工程施工技术进步，具步，具有十分重要的作用有十分重要的作用三、公路工程三、公路工程试验检测的工作方法的工作方法 1、工作、工作细则（1）样本大小的确定本大小的确定绪论二、公路工程质量检测的目的和意义（2）抽）抽样方法方法（3）样本的保存本的保存（4）样本登本登记 2、试验检测原始原始记录 3、试验检测数据数据处理理 有效位数确定有效位数确定 异常异常值得取舍得取舍（2）抽样方法四、公路工程四、公路工程质量量评定方法定方法 （一）公路工程（一）公路工程质量量评定依据：定依据：公路工程公路工程质量量检验评定定标准准(JTGF80-2004)工程工程项目的划分目的划分 （二）建（二）建设项目划分：目划分：单位工程位工程 分部工程分部工程 分分项工程工程单位工程位工程：在建：在建设项目中，根据目中，根据业主下达的任主下达的任务和和签订的合同，具有独立施工条件，可以的合同，具有独立施工条件，可以单独作独作为成本成本计算的算的对象象为单位工程；位工程；第二节第二节 公路工程质量检验公路工程质量检验四、公路工程质量评定方法第二节 公路工程质量检验分部工程分部工程：在：在单位工程中，按位工程中，按结构部位、路段构部位、路段长度及施工特点或施工任度及施工特点或施工任务划分若干个分部工程。划分若干个分部工程。分分项工程工程：在分部工程中，按不同的施工方法、：在分部工程中，按不同的施工方法、材料、工序及路段材料、工序及路段长度等划分若干个分度等划分若干个分项工程。工程。（三）公路工程（三）公路工程质量量评定程序定程序 施工施工单位自位自检 监理抽理抽检评定定 建建设单位位审定定 质检部部门核核查审定定（四）工程（四）工程质量量评分方法分方法 分分项工程工程 分部工程分部工程 单位工程位工程 合合同段同段 建建设项目目分部工程：在单位工程中，按结构部位、路段长度及施工特点或施1、分、分项工程的工程的评分方法分方法 基本要求基本要求检查内容内容 实测项目目 外外观质量量 质量保量保证资料料 分分项工程工程实测项目分目分值之和之和为100分，外分，外观缺陷或缺陷或资料不全料不全时，予以扣分。，予以扣分。分分项工程工程评分分=（实测项目中各目中各检查项目得分之和）目得分之和）（外（外观缺陷扣分）缺陷扣分）（资料不全扣分）料不全扣分）（1）基本要求）基本要求检查 按基本要求按基本要求对工程工程进行行认真真检查。经检查不符合基本要求不符合基本要求规定定时，不得不得进行工程行工程质量的量的检验和和评定定。1、分项工程的评分方法(2)实测项目目评分分 采用采用现场抽抽样方法方法，按照，按照规定定频率和下列率和下列计分方分方法法对分分项工程的施工工程的施工质量直接量直接进行行检测评分。分。合格率合格率评分方法分方法 按按单点（点（组）测定定值是否符合是否符合标准要求准要求进行行评定，定，并按并按合格率合格率计分。分。检查项目目评定分数定分数=检查项目目规定分数定分数合格率合格率(2)实测项目评分 l数理统计评分方法数理统计评分方法l采用数理统计方法评定的指标有：采用数理统计方法评定的指标有：l路基路面压实度路基路面压实度l弯沉值弯沉值l路面结构层厚度路面结构层厚度l水泥混凝土抗压和抗弯拉强度水泥混凝土抗压和抗弯拉强度l半刚性材料强度半刚性材料强度l（3 3）外观缺陷扣分）外观缺陷扣分l（4 4）资料不全扣分）资料不全扣分l 视资料不全情况，每款扣视资料不全情况，每款扣1-31-3分分。数理统计评分方法2.分部工程和分部工程和单位工程位工程评分方法分方法 分分项工程和分部工程区分工程和分部工程区分为一般工程和主要一般工程和主要(主体主体)工程工程，分，分别给以以1和和2的的权值。采用采用加加权平均平均值计算法确定相算法确定相应的的评分分值。2.分部工程和单位工程评分方法 3.建设项目工程质量评分方法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合同段和工程项目质量评分值按公路工程竣公路工程竣（交交）工验收办法计算工验收办法计算3.建设项目工程质量评分方法 4施工施工单位位应提交的提交的质量保量保证资料料 质量保量保证资料包括以下六个方面：料包括以下六个方面：(1)所用原材料、半成品和成品材料所用原材料、半成品和成品材料质量量检验结果。果。(2)材料配比、拌和加工控制材料配比、拌和加工控制检验和和试验数据。数据。(3)地基地基处理和理和隐蔽工程施工蔽工程施工记录。(4)各各项质量控制指量控制指标的的试验记录和和质量量检验汇总图表。表。(5)施工施工过程中遇到的非正常情况程中遇到的非正常情况记录及其及其对工程工程质量影响分析。量影响分析。(6)施工中如施工中如发生生质量事故，量事故，经处理理补救后，达到救后，达到设计要求的要求的认可可证明文件等。明文件等。4施工单位应提交的质量保证资料 三、工程三、工程质量等量等级评定定办法法 评定等定等级：合格、不合格合格、不合格 按按分分项工程、分部、工程、分部、单位工程和建位工程和建设项目目逐逐级评定。定。（1）分）分项工程工程质量量评定等定等级 评分分值75分分 合格合格 评分分值75分分 不合格不合格 评定定为不合格不合格的分的分项工程工程经返工后，可以重新返工后，可以重新评定定质量等量等级，计算分部工程算分部工程评分分值时按其复按其复评分分值的的90%计算算。三、工程质量等级评定办法（2）分部工程）分部工程质量等量等级评定定所属分所属分项工程全部合格，分部工程工程全部合格，分部工程评为合格合格；所属任一所属任一项分分项工程不合格，分部工程工程不合格，分部工程不合格不合格。（3）单位工程位工程质量等量等级评定定所属分部工程全部合格，所属分部工程全部合格，单位工程位工程评为合格合格；所属任一所属任一项分部工程不合格，分部工程不合格，单位工程位工程不合格不合格。（4）合同段和建）合同段和建设项目的目的质量等量等级评定定所含所含单位工程全部合格，位工程全部合格，质量等量等级为合格合格所属任一所属任一单位工程不合格，位工程不合格，质量等量等级为不合格不合格。（2）分部工程质量等级评定第二章第二章 试验检测数据分析与处理试验检测数据分析与处理2.1数字修数字修约规则 1、修、修约间隔隔 修修约间隔是指确定修隔是指确定修约保留位数保留位数的一种方式。的一种方式。修修约间隔的数隔的数值一一经确定，修确定，修约值即即应为该数数值的整数倍。的整数倍。例如指定修例如指定修约间隔隔为0.1，修，修约值即即应在在0.1的整的整数倍中数倍中选取，相当于将数取，相当于将数值修修约到一位小数。到一位小数。又如指定修又如指定修约间隔隔为100，修，修约值即即应在在100的整的整数倍中数倍中选取，相当于将数取，相当于将数值修修约到到“百百”数位。数位。第二章 试验检测数据分析与处理 2 2 2 2、检测数据的修约规则检测数据的修约规则检测数据的修约规则检测数据的修约规则 （1）拟舍弃数字的最左一位数字小于舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去，舍去，即保留的各位数字不即保留的各位数字不变。例例l：将：将13.2476修修约到一位小数，得到一位小数，得13.2。例例2：将：将13.2476修修约成两位有效位数，得成两位有效位数，得13。（2 2）拟舍弃数字的最左一位数字大于舍弃数字的最左一位数字大于5 5；或者是；或者是5 5，而且后面的数字并非全部，而且后面的数字并非全部为0 0时，则进1 1，即保，即保留的末位数字加留的末位数字加1 1。例例l：将：将1167修修约到到“百百”数位，得数位，得12102（特定（特定时可写可写为1200）。）。例例2：将：将10.502修修约到到“个个”数位，得数位，得11。2、检测数据的修约规则 （1）拟舍弃数字的最左（3）拟舍弃数字的最左一位数字舍弃数字的最左一位数字为5，而后面无数，而后面无数字或全部字或全部为0时，若被保留的末位数字，若被保留的末位数字为奇数奇数（1，3，5，7，9）则进1，为偶数偶数（2，4，6，8，0）则舍弃舍弃。例例1：修：修约间隔隔为0.1（或（或10-1）。）。拟修修约数数值 修修约值 2.050 2.0 0.150 0.2（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（4）负数修数修约时，先将它的，先将它的绝对值按上述三条按上述三条规定定进行修行修约，然后在修，然后在修约值前面加上前面加上负号。号。例例1：将下列数字修：将下列数字修约至至“十十”数位。数位。拟修修约数数值 修修约值 -255 -2610（特定（特定时可写可写为-260）-245 -24l0（特定（特定时可写可写为-240）（5）0.5单位修位修约时，将，将拟修修约数数值乘以乘以2，按指定，按指定数位依数位依进舍舍规则修修约，所得数，所得数值再除以再除以2。（6）0.2单位修位修约时，将，将拟修修约数数值乘以乘以5，按指定，按指定数位依数位依进舍舍规则修修约，所得数，所得数值再除以再除以5。（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（7）拟舍弃的数字并非舍弃的数字并非单独的一个数字独的一个数字时，不得不得对该数数值连续进行修行修约，应按按拟舍弃的数字中最左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面的第一位数字的大小，按照上述各条一次修约完成。完成。如如15.4546修修约成整数成整数时应为15（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行2.2数据的数据的统计特征与分布特征与分布（一）数据的统计特征量（一）数据的统计特征量 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。平均水平。总体的算术平均值用总体的算术平均值用表示表示，样本的算样本的算术平均值则用术平均值则用 表示表示。如果。如果n个样本数据为个样本数据为x1、x2、xn，那么，样本的算术平均值为：，那么，样本的算术平均值为：2.2数据的统计特征与分布（一）数据的统计特征量 2、加权平均值、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予考虑，一般采用的影响，这种影响的权重必须给予考虑，一般采用加权平均的方法进行计算。加权平均的方法进行计算。表达方法：表达方法：2、加权平均值3、中位数中位数 在一在一组数据数据x1、x2、xn中，按其大小次序排中，按其大小次序排序，以排在正中序，以排在正中间的一个数表示的一个数表示总体的平均水平，体的平均水平，称之称之为中位数，或称中中位数，或称中值，用表示。，用表示。n为奇数奇数时，正中正中间的数只有一个；的数只有一个；n为偶数偶数时，正中，正中间的数有的数有两个，两个，则取取这两个数的平均两个数的平均值作作为中位数，即：中位数，即：3、中位数4、极差极差 在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，记在一组数据中最大值与最小值之差，称为极差，记作作R：R=xmax-xmin5、标准偏差标准偏差 标准偏差有时也称标准偏差有时也称标准离差、标准差或称均方差标准离差、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，总体的标准偏差质量检验中，总体的标准偏差一般不易求得。样本一般不易求得。样本的标准偏差的标准偏差S按下式计算：按下式计算：4、极差6、变异系数、变异系数 标准偏差是反映样本数据的标准偏差是反映样本数据的绝对波动状况绝对波动状况，当测，当测量较大的量值时，绝对误差一般较大；而测量较小量较大的量值时，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，用相对波动的量值时，绝对误差一般较小，因此，用相对波动的大小，即变异系数更能反映样本数据的波动性。的大小，即变异系数更能反映样本数据的波动性。变异系数用变异系数用Cv表示，是表示，是标准偏差标准偏差S与算术平均值与算术平均值的比值的比值，即：，即：6、变异系数（二）统计数据的分布特征（数据的处理与表达）（二）统计数据的分布特征（数据的处理与表达）1、直方图、直方图 即即质量分布图质量分布图，把收集到的工序质量数据，用相，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。高度在纵坐标上描点，然后画成长方形连结图。（二）统计数据的分布特征（数据的处理与表达）2、正态分布、正态分布 正态分布的概率密度函数正态分布的概率密度函数2、正态分布正态分布曲线的特点：正态分布曲线的特点：1、曲线以、曲线以平均值为轴平均值为轴，左右两侧对称，即，左右两侧对称，即大于与小大于与小于平均值的概率相等于平均值的概率相等；2、当、当x=，曲线处于最高点，当，曲线处于最高点，当x向左右偏离时，向左右偏离时，曲线逐渐降低，整个曲线呈中间高，两边低；曲线逐渐降低，整个曲线呈中间高，两边低；3、在、在不变的情况下，曲线的形状不变，但曲线的不变的情况下，曲线的形状不变，但曲线的位置随着位置随着值变化二左右移动；值变化二左右移动；4、曲线与横坐标所围的面积等于曲线与横坐标所围的面积等于1.即即正态分布曲线的特点：常常见的双的双边置信区置信区间的几个重要数据：的几个重要数据：P-x+=68.26%P-2x+2=95.44%P-3x+3=99.73%P-1.96x+1.96=95.00%双双边置信区置信区间统一写成：一写成：-1-/2x+1-/2:显著性水平著性水平1-:置信水平置信水平,即保即保证率率1-/2:双双边置信区置信区间的正的正态分布分布临界界值;常见的双边置信区间的几个重要数据：单边置信区置信区间:Px-=84.13%Px-2=97.72%Px-3=99.87%Px-1.645=95.00%置信区置信区间可可统一表示一表示为:x r即即认为x与与y存在存在线性性相关关系。相关关系。例例1-9线性相关性的判断：3、一元非、一元非线性回性回归分析分析 如果两个如果两个变量量x和和y之之间的关系是非的关系是非线性关系，性关系，即某种曲即某种曲线关系，关系，则可可先将曲先将曲线方程方程变换为直直线方程方程，然后按一元，然后按一元线性回性回归方法方法处理。理。先做相关先做相关图以确定非以确定非线性函数的性函数的类型，即找到型，即找到一条一条拟合曲合曲线，然后看能否用，然后看能否用变量置量置换使之使之线性性化。化。3、一元非线性回归分析 常常常常见见的非的非的非的非线线性函数性函数性函数性函数线线性性性性变变化方法化方法化方法化方法 常见的非线性函数线性变化方法（一）误差（一）误差六、测量值的误差六、测量值的误差 根据误差表示方法的不同，有根据误差表示方法的不同，有绝绝对误差和相对误差。对误差和相对误差。绝对误差是指实测值与被测值的绝对误差是指实测值与被测值的真值真值之差之差.1绝对误差绝对误差（一）误差六、测量值的误差 根据误差表示方法的不同，2.相对误差相对误差相对误差是指绝对误差与被相对误差是指绝对误差与被测真值（或实际值）的比值测真值（或实际值）的比值.相对误差相对误差=绝对误差绝对误差 实际值实际值x100%2.相对误差相对误差是指绝对误差与被测真值（或实际值）的比值（二）（二）误差的分类误差的分类 在同一条件下，多次重复测试同一量在同一条件下，多次重复测试同一量时，误差的数值和正负号有较明显的规时，误差的数值和正负号有较明显的规律。系统误差通常在测试之前就已经存律。系统误差通常在测试之前就已经存在，而且在试验过程中，始终偏离一个在，而且在试验过程中，始终偏离一个方向，在同一试验中其大小和符号相同。方向，在同一试验中其大小和符号相同。一一)系统误差系统误差1定义定义（二）误差的分类 在同一条件下，多次重复测试同一量时，2 2、特点：、特点：（3）可测性可测性 即误差恒定，可以校正系即误差恒定，可以校正系统误差容易识别，并可通过试验或用分统误差容易识别，并可通过试验或用分析方法掌握其变化规律，在测量结果中析方法掌握其变化规律，在测量结果中加以修正。加以修正。（1）重现性重现性 即重复测定重复出现即重复测定重复出现（2）单向性单向性 即误差或大、或小、即误差或大、或小、或正、或负或正、或负2、特点：（3）可测性 即误差恒定，可以校正系统误差容易识3 3、原因：、原因：仪器误差仪器误差仪器误差仪器误差 主要是仪器本身不够准确或未经校准所主要是仪器本身不够准确或未经校准所引起的。如天平、法码和量器刻度不够准引起的。如天平、法码和量器刻度不够准确等，在使用过程中就会使测定结果产生确等，在使用过程中就会使测定结果产生误差。误差。方法误差方法误差方法误差方法误差 这这种种误误差差是是由由于于分分析析方方法法本本身身所所造造成成的。的。3、原因：仪器误差方法误差 操作误差操作误差操作误差操作误差 主主要要是是指指在在正正常常操操作作情情况况下下，由由于于分分析析工工作作者者掌掌握握操操作作规规程程与与正正确确控控制制条条件件稍稍有有出出入入而而引起的。引起的。与与上上述述情情况况不不同同的的是是，有有些些误误差差是是由由于于分分析析者者的的主主观观因因素素造造成成的的，称称之之为为“个个人人误误差差”例例如如，在在读读取取滴滴定定剂剂的的体体积积时时，有有的的人人读读数数偏偏高高，有有的的人人读读数数偏偏低低；在在判判断断滴滴定定终终点点颜颜色色时时，有有的的人人对对某某种种颜颜色色的的变变化化辨辨别别不不够够敏敏锐锐，偏偏深深或偏浅等所造成的误差。或偏浅等所造成的误差。操作误差二）随机误差二）随机误差1 1定义定义 在相同条件下，多次重复测试同一量时，出现在相同条件下，多次重复测试同一量时，出现误差的数值和正负号没有明显的规律误差的数值和正负号没有明显的规律.它是由于某些偶然的因素它是由于某些偶然的因素(如测定时环境的温如测定时环境的温度、湿度、仪器性能的微小变化等度、湿度、仪器性能的微小变化等)所引起的，所引起的，其影响有时大，有时小，有时正，有时负。偶然其影响有时大，有时小，有时正，有时负。偶然误差难以察觉，也难以控制。但是消除系统误差误差难以察觉，也难以控制。但是消除系统误差后，在同样条件下进行多次测定，则可发现偶然后，在同样条件下进行多次测定，则可发现偶然误差的分布完全服从一般的统计规律：误差的分布完全服从一般的统计规律：二）随机误差1定义 在相同条件下，多次重复测试同一2 2、特点：、特点：大小相等的正、负误差出现的几率相大小相等的正、负误差出现的几率相等；等；小误差出现的机会多，大误差出现的小误差出现的机会多，大误差出现的机会少，特别大的正、负误差出现的几机会少，特别大的正、负误差出现的几率非常小、故偶然误差出现的几率与其率非常小、故偶然误差出现的几率与其大小有关。大小有关。2、特点：大小相等的正、负误差出现的几率相等；3 3过失误差过失误差 过失误差明显地歪曲试验结果，如测过失误差明显地歪曲试验结果，如测错、读错、记错或计算错误等。含有过错、读错、记错或计算错误等。含有过失误差的测量数据是不能采用的，必须失误差的测量数据是不能采用的，必须利用一定的准则从测得的数据中剔除。利用一定的准则从测得的数据中剔除。因此，在进行误差分析时，只考虑系统因此，在进行误差分析时，只考虑系统误差与随机误差。误差与随机误差。3过失误差 过失误差明显地歪曲试验结果，如测错、读错（三）精密度、准确度和精确度（三）精密度、准确度和精确度 1.1.精密度精密度:系用同一测量方法自某一总体反复系用同一测量方法自某一总体反复抽样时，样本平均值（抽样时，样本平均值（x）离开总体平）离开总体平均值（均值（）的程度。）的程度。精密度是指在相同条件下多次测定精密度是指在相同条件下多次测定结果相互吻合的程度，表现了测定结结果相互吻合的程度，表现了测定结果的重现性。果的重现性。（三）精密度、准确度和精确度 1.精密度:系用同2.2.准确度准确度 系用同一方法自某一总体反复抽样时，系用同一方法自某一总体反复抽样时，或自同一（或均匀）样本用同一方法反或自同一（或均匀）样本用同一方法反复测量时，各观测值（复测量时，各观测值（xi）离开观测平）离开观测平均值（均值（x）的程度。）的程度。误差愈小，表示分析结果的准确度愈误差愈小，表示分析结果的准确度愈高，反之，误差愈大，准确度就越低。高，反之，误差愈大，准确度就越低。2.准确度 系用同一方法自某一总体反复抽样时，或自同一3.3.精确度精确度 是对系统误差和随机误差的综合是对系统误差和随机误差的综合描述。描述。3.精确度 是对系统误差和随机误差的综合描述。【小结】1.工程质量评分方法及等级评定方法；2 数据修约规则和特异系数取舍的方法；3 数据统计特征量的计算：算术平均值、中位数、极差、标准偏差、变异系数。4 数据统计方法：直方图、正态分布、t 分布、平均值的置信区间5 检测数据的误差分析【小结】