第四章路基路面几何尺寸及路面厚度检测课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 路基路面几何尺寸及路面厚度检测第一节 路基路面现场检测随机选点方法,一、定义,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、测点位置的方法。,二、随机数的产生,方法1：计算器的随机函数RND,方法2：EXCEL表格的随机函数RAND( ),方法3：规范中的随机数表,三、检测方法标准,公路路基路面现场测试规程JTG E60-2019附录A,第一节 路基路面现场检测随机选点方法,四、查随机表确定检测断面的方法：,（1）将检测路段按桩号间距分成若干断面T,（2）随机抽出硬纸片（128）确定栏号A,（3）按检测频数定取样总数n，确定随机值B；当n30时，应分次进行,（4）BiT，四舍五入成整数，得断面编号,（5）查断面编号对应的桩号，即为检测断面,五、测点位置的确定法,查出对应A列对应的C列的数值，以此数乘以路基（路,面）的宽度，再减去宽度的一半，即得到取样位置距离中心,线的距离。如差值为正，表示在右侧，如差值为负，表示在,左侧。,第二节,路基路面几何尺寸检测,一、试验方法,公路路基路面现场测试规程JTG E60-2019（T0911-2019）,二、评定标准,公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程JTG F80/1-2019执行。,三、仪器设备,钢尺、经纬仪、全站仪、水准仪、塔尺、粉笔等,四、准备工作,（1）恢复桩号,（2）随机方法确定测点位置,（3）确定设计宽度边界位置,（4）确定设计高程的纵断面位置,（5）确定实际的中线位置,（6）确定坡度变化的界限及路肩路面的交界,第二节,路基路面几何尺寸检测,（7）原始记录表格,（8）检测用仪器设备、工具,（9）现场放样标识测点或基准点,五、纵断高程,（1）将精密水平仪架设在路面平顺处调平，将塔尺竖立在中线的测定位置上，以路线附近的水准点高程作为基准。测记测定点的高程读数，以m表示，准确至0.001m。,（2）连续测定全部测点，并与水准点闭合。,（3）各个断面的实测高程H1i与设计高程H0i之差：,Hi = H1i H0i (T 0911-2),式中：H1i 各个断面的纵断面实测高程(m)；,H0i 各个断面的纵断面设计高程(m)；,Hi各个断面的纵断面实测高程和设计高程的差值(m)。,第二节,路基路面几何尺寸检测,六、路基路面各部分的宽度及总宽度,（1）用钢尺沿中心线垂直方向水平量取路基路面各部分的宽度，以m表示，对高速公路及一级公路，准确至0.005m；对其他等级公路，准确至0.01m。,（2）测量时钢尺应保持水平，不得将尺紧贴路面量取，也不得使用皮尺。,（3）各个断面的实测宽度B1i与设计宽度B0i之差,Bi = B1i B0i (T 0911-1),式中：B1i 各断面的实测宽度(m)；,B0i 各断面的设计宽度(m)；,Bi各断面的实测宽度和设计宽度的差值(m)。,（4）总宽度为路基路面各部分宽度之和。,七、路面横坡,（1）设有中央分隔带的路面：将精密水准仪架设在路面平顺处调平，将塔尺分别竖立在路面与中央分隔带分界的路缘带,第二节,路基路面几何尺寸检测,边缘d1处及路面与路肩交界位置(或外测路缘石边缘)d2处，d1与d2两测点必须在同一横断面上，测量d1与d2处的高程，记录高程读数，以m表示，准确至0.001m。,（2）无中央分隔带的路面：将精密水准仪架设在路面平顺处调平，将塔尺分别竖立在路拱曲线与直线部分的交界位置d1及路面与路肩(或硬路肩)的交界位置d2处，d1与d2两测点必须在同一横断面上，测量d1与d2处的高程，记录高程读数，以m表示，准确至0.001m。,（3）用钢尺测量两测点的水平距离，以m表示，对高速公路及一级公路，准确至0.005m；对其他等级公路，准确至0.01m。,（4）各测定断面的路面横坡按式(T 0911-3)计算，准确至一位小数。,i,1i =（,d,1i,d,2i）/,B,1i,100 (T 0911-3),按式(T 0911-4)计算实测横坡i1i与设计横坡i0i之差,ii = i1i i0i (T 0911-4),式中： i1i各测定断面的横坡(%)；,第二节,路基路面几何尺寸检测,d1i及d2i 3.4所述各断面测点d1及d2处的高程读数(m)；,B1i各断面测点d1与d2之间的水平距离(m)；,i0i 各断面的设计横坡(%)；,ii 各测定断面的横坡和设计横坡的差值(%)。,八、中线偏位测试,（1）有中线坐标的道路：首先从设计资料中查出待测点P的设计坐标，用经纬仪对该设计坐标进行放样，并在放样点P做好标记，量取PP的长度，即为中线平面偏位CL，以mm表示。对高速公路及一级路，准确至5mm；对其他等级公路，准确至10mm。,（2）无中桩坐标的低等级道路：应首先恢复交点或转点，实测偏角和距离，然后采用链距法、切线支距法或偏角法等传统方法敷设道路中线的设计位置，量取设计位置与施工位置之间的距离，即为中线平面偏位CL，以mm表示，准确至10mm。,第二节,路基路面几何尺寸检测,九、数据整理,（1）根据,公路路基路面现场测试规程JTG E60-2019附录B,的方法计算一个评定路段内各测定断面的宽度、高程、横坡以及中线平面偏位的平均值、标准差、变异系数，但加宽及超高部分的测定值不参与计算。,十、报告,（1）报告模板按各检测单位或项目报告格式。,（2）以评定路段为单位列出桩号、宽度、高程、横坡以及中线偏位测定的记录表，记录平均值、标准差、变异系数。注明不符合规范要求的断面。,（3）纵断面高程测试报告中应报告实测高程与设计高程的差值，低于设计高程为负，高于设计高程为正。,（4）路面横坡测试报告中应报告实测横坡与设计横坡的差值。实测横坡小于设计横坡差值为负；实测横坡大于设计横坡差值为正。,第三节,路面厚度检测,常用方法：,1.挖坑法（,T 09122019,）,2.钻芯取样法（,T 09122019,）,3.短脉冲雷达法（,T09132019,）,一、评定标准及检测频率,按公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程JTG F80/1-2019执行。,二、挖坑法,1 目的与适用范围,本方法适用于路面各层施工过程中的厚度检验及工程交工,验收检查使用。,2 仪具与材料技术要求,本方法根据需要选用下列仪具和材料：,a.,挖坑用镐、铲、,凿子、锤子、小铲、毛刷。b.量尺：钢板尺、钢卷尺、卡尺。,第三节,路面厚度检测,c.补坑材料：与检查层位的材料相同。,d.补坑用具：夯、热夯、水等。,e.其它：搪瓷盘、棉纱等。,3 方法与步骤,3.1 基层或砂石路面的厚度可用挖坑法测定，沥青面层及水泥混凝土路面板的厚度应用钻孔法测定。,3.2 挖坑法厚度测试步骤：,根据现行规范的要求，按附录A的方法，随机取样决定挖坑检查的位置，如为旧路，该点有坑洞等显著缺陷或接缝时，可在其旁边检测。,在选择试验地点，选一块约40cm40cm的平坦表面，用毛刷将其清扫干净。,第三节,路面厚度检测,根据材料坚硬程度，选择镐、铲、凿子等适当的工具，开挖这一层材料，直至层位底面。在便于开挖的前提下，开挖面积应尽量缩小，坑洞大体呈圆形，边开挖边将材料铲出，置搪瓷盘中。,用毛刷将坑底清扫，确认为下一层的顶面。,将钢板尺平放横跨于坑的两边，用另一把钢尺或卡尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底，测量坑底至钢板尺的距离，即为检查层的厚度，以mm计，准确至1mm。,三、钻芯取样法,1 目的与适用范围,本方法适用于路面各层施工过程中的厚度检验及工程交工,验收检查使用。,2 仪具与材料技术要求,本方法根据需要选用下列仪具和材料：,a.,路面取芯样钻机及钻头、冷却水。钻头的标准直径为100mm，如芯样仅供,第三节,路面厚度检测,测量厚度，不作其他试验时，对沥青面层与水泥混凝土板也可用直径50mm的钻头，对基层材料有可能损坏试件时，也可用直径150mm的钻头，但钻孔深度均必须达到层厚。,b.量尺：钢板尺、钢卷尺、卡尺。,c.补坑材料：与检查层位的材料相同。,d.补坑用具：夯、热夯、水等。,e.其它：搪瓷盘、棉纱等。,3 方法与步骤,根据现行规范的要求，按附录A的方法，随机取样决定钻孔检查的位置，如为旧路，该点有坑洞等显著缺陷或接缝时，可在其旁边检测。,按本规程T0901的方法用路面取芯钻机钻孔，芯样的直径应符合本方法第2条的要求，钻孔深度必须达到层厚。,仔细取出芯样，清除底面灰土，找出与下层的分界面。,第三节,路面厚度检测,用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面的高度，取其平均值，即为该层的厚度，准确至1mm。,4 在沥青路面施工过程中，当沥青混合料尚未冷却时，可根据需要随机选择测点，用大螺丝刀插入至沥青层底面深度后用尺读数，量取沥青层的厚度，以mm计，准确至1mm。,四、坑洞填补（用与取样层的相同材料填补）,适当清理坑中残留物，钻孔时留下的积水应用棉纱吸干。,对无机结合料稳定层及水泥混凝土路面板，应按相同配合比用新拌的材料分层填补并用小锤压实，水泥混凝土中宜掺加少量快凝早强剂。,对无结合料粒料基层，可用挖坑时取出的材料，适当加水拌和后分层填补，并用小锤压实。,对正在施工的沥青路面，用相同级配的热拌沥青混合料分层填补并用加热的铁锤或热夯压实，旧路钻孔也可用乳化沥青混合料修补。,第三节,路面厚度检测,所有补坑结束时，宜比原面层略鼓出少许，用重锤或压路机压实平整。,五、短脉冲雷达测定路面厚度试验方法,1 目的与适用范围,1.1 本方法适用于采用短脉冲雷达无损检查路面面层厚度。,1.2 本方法的数据采集、传输、记录和数据处理分别由专用软件自动控制进行。,1.3 本方法适用于新建、改建路面工程质量验收和旧路加铺路面设计的厚度调查。,1.4 雷达发射的电磁波在路面层传播过程中会逐渐削弱、消散、层面反射。雷达最大探测深度是由雷达系统的参数以及路面材料的电磁属性决定的。对于材料过度潮湿或饱和以及有高含铁量矿渣集料的路面不适合本方法测试。,第三节,路面厚度检测,2 仪具与材料技术要求,雷达测试系统由承载车、天线、雷达发射接收器和控制系,统组成。,（1）距离标定误差：0.1%。,（2）设备工作温度：040。,（3）最小分辨层厚：40mm。,（4）天线：喇叭形空气耦合天线，带宽能适应所选择的发射脉冲频率。,垂直分辨率：半波长 /2（保守估计）,沥青混凝土中雷达波传播速度 1012cm/ns,如果最小层厚为4cm，则8cm,= v*T = v/f,f = v/= 10/8=1.25GHz （假定v=10cm/ns）,（5）收发器：脉冲宽度1.0ns，时间信号处理能力可以适应所需的测试深度。,第三节,路面厚度检测,3 方法与步骤,3.1 准备工作,距离标定：承载车行驶超过20000km，更换轮胎，或使用超过1年的情形下需要进行距离标定。距离标定方法根据厂商提供的使用说明进行。,安装雷达天线：将雷达天线按照厂商提供的安装方法牢固安装好，并将天线与主机的连线连接好。,检查连接线安装无误后开机预热，预热时间不得少于厂商规定的时间。,将金属板放置在天线正下方，启动控制软件的标定程序，获取相应参数。,打开控制软件的参数设置界面，根据不同的检测目的，设置采样间隔、时间窗、增益等参数。,3.2 测试步骤,将承载车停在起点，开启安全警示灯，启动软件测试程序，令驾驶员缓慢加速车辆到正常检测速度。,第三节,路面厚度检测,检测过程中，操作人员应记录测试线路所遇到的桥梁、涵洞、隧道等构造物的起终点。,当测试车辆到达测试终点后，操作人员停止采集程序。,芯样标定：为了准确反算出路面厚度，必须知道路面材料的介电常数，通常采用在路面上钻芯取样方法以获取路面材料的介电常数。做法是首先令雷达天线在需要标定芯样点的上方采样，然后钻芯，最后将芯样的真实厚度数据输入到计算程序中，反算出路面材料的介电常数或者雷达波在材料中的传播速度；路面材料的介电常数会随集料类型、沥青产地、密度、湿度等而不同。测试过程中应根据实际情况增加芯样钻取数量，以保证测试厚度的准确性。,操作人员检查数据文件，文件应完整，内容应正常，否则应重新测试。,关闭测试系统电源，结束测试。,第三节,路面厚度检测,4 计算,4.1 计算原理：由于地下介质具有不同的介电常数，造成各种介质具有不同的电导性，电导性的差异影响了电磁波的传播速度。一般用下面公式计算电磁波在不同介质中的传播速度。,v =c/,( T0913-1),式中：v电磁波在介质中的传播速度(mm/ns)；,c电磁波在空气中的传播速度，取300 mm/ns；,介质的相对介电常数。,第三节,路面厚度检测,根据雷达波在路面面层中的双程走时以及材料的相对介电常数，用下式确定面层厚度。,T,= ,t,c,/2,(T 0913-2),式中：,T,面层厚度(mm)；,c,电磁波在空气中的传播速度，取300 mm/ns；, 相对介电常数；,t,雷达波在路面面层中的双程走时(ns)。,4.2 路面材料的相对介电常数可以通过路面芯样获得。路面厚度的计算通常先由雷达波识别软件自动识别各层分界线，得到雷达波在各层中的双程走时，然后计算各层厚度。,一、雷达,第三节,路面厚度检测,5 评定,5.1,采用平均值的置信下限作为否决指标，单点极值作为扣分指标。,h,L,厚度代表值 h厚度平均值,S标准差 n检查数量,ta保证率系数（附表2）,5.2计算一个评定路段检测的厚度的平均值、标准差、变异系数，并计算代表厚度。,5.3当厚度代表值大于等于设计厚度减代表值允许偏差时，则按单个检查值的偏差是否超过极值来评定合格率和计算应得分数；当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时，则厚度指标评为零分。,