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1、路面压实度 弯沉值检测 土木道桥1401班邱进其 1 目录 路面压实度检测压实度的概述现场密度试验检测方法灌砂法环刀法核子仪法钻芯法结语路面弯沉值检测弯沉值的概述弯沉值的测试方法贝克曼梁法试验试验目的和适用范围仪具与材料试验方法与步骤弯沉仪的支点变形修正结果计算及温度修正结语 2 路基路面压实度检测 3 压实度的概述路基 路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一 只有对路基 路面结构层进行充分压实 才能保证路基 路面的强度 刚度及路面的平整度 并可以保证及延长路基 路面工程的使用寿命 4 现场压实质量用压实度表示 对于路基土及路面基层 压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实
2、试验所得的最大于密度的比值 对沥青路面 压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值 5 6 现场密度试验检测方法 7 灌沙法试验原理 用均匀颗粒的砂去置换洞的体积 基本原理是利用粒径0 30 0 60mm或0 25 0 50mm清洁干净的均匀砂 从一定高度自由下落到试洞内 按其单位重不变的原理来测量试洞的容积 即用标准砂来置换试洞中的集料 并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度 检测方式 检测方式 8 适用范围适用于各种材料的路基土 也可用于沥青表处 沥青贯入室路面 不可用于填石路基等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测现在测定路基压实度的标准方法 主要试验仪器灌砂筒 金属标定罐 基板
3、玻璃板 试样盘 天平 量砂 9 灌砂筒的选取集料最大粒径小于15mm 测定层的厚度不超过150mm时 宜采用 100mm的小型灌砂筒测试 集料粒径等于或大于15mm 但不大于40mm 测定层的厚度超过150mm 但不超过200mm时 应用 150mm的大型灌砂筒测试 10 灌砂筒 金属圆筒的内径为100mm 总高360mm 灌砂筒主要分两部分 上部为储砂筒 筒深27cm 筒底中心有一个直径10mm的圆孔 下部装一倒置的圆锥形漏斗 漏斗上端开口直径为l0mm 并焊接在一块直径100mm的铁板上 铁板中心有一直径10mm的圆孔与漏斗上开口相接 在储砂筒筒底与漏斗顶端铁板之间设有开关 开关为一薄铁板
4、 一端与筒底及漏斗铁板铰接在一起 另一端伸出筒身外 开关铁板上也有一个直径100mm的圆孔 将开关向左移动时 开关铁板上的圆孔恰好与筒底圆孔及漏斗上开口相对 即三个圆孔在平面上重迭在一起 砂就可通过圆孔自由落下 将开关向右移动时 开关将筒底圆孔堵塞 砂即停止下落 11 金属标定罐 内径l00mm 高150mm和200mm的金属罐各一个 上端周围有一罐缘 基板 一个边长350mm 深40mm的金属方盘 盘中心有一直径l00mm的圆孔 量砂 粒径0 25 0 5mm 清洁干燥的均匀砂 约20 40kg 应先烘干 并放置足够时间 使其与空气的湿度达到平衡 12 仪器标定 13 灌沙仪器图示 14 确
5、定量砂的密度ps 用水确定标定罐的容积V cm3 方法如下 将空罐放在台秤上 使罐的上口处于水平位置 读记罐质量m7 向标定罐中灌水 注意不要将水弄到台秤上或罐的外壁 将一直尺放在罐顶 当罐中水面快要接近直尺时 用滴管往罐中加水 直到水面接触直尺 移去直尺 读记罐和水的总质量m8 15 重复测量时 仅需用吸管从罐中取出少量水 并用滴管重新将水加满到接触直尺 标定罐的体积按下式计算 V m8 m7在储砂筒中装入质量为m1的砂 并将罐砂筒放在标定罐上 打开开关 让砂流出 直到储砂筒内的砂不再下流时 关闭开关 取下罐砂筒 称筒内剩余的砂质量 重复上述测量 至少三次 最后取其平均值m3 按下式计算填满
6、标定罐所需砂的质量ma g ma m1 m2 m3式中 m1 灌砂入标定罐前 筒内砂的质量 m2 灌砂筒下部圆锥体内砂的平均质量 m3 灌砂入标定罐后 筒内剩余砂的质量 按下式计算量砂的密度 s g cm3 s ma V式中 V 标定罐的体积 cm3 16 试验步骤 1 量砂要规则 2 每换一次量砂 都必须测定松方密度和锥体的质量 3 地表面处理要平整 4 在挖坑时试坑周壁应笔直 避免出现上大下小或上小下大的情形 这样就会使检测密度偏大或偏小 5 灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚 不能只取上部或者取到下一个碾压层中 17 工作人员正在用灌沙法测压实度 18 试验中应注意的问题 19 环刀法 目的
7、和适用范围本方法规定在公路工程现场用环刀法测定土基及路面材料的密度及压实度 本方法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度 但对无机结合料稳定细粒土 其龄期不宜超过2d且宜用于施工过程中的压实度检验 20 二 仪具与材料本试验需要下列仪具与材料 1 人工取土器 包括环刀 环盖 定向筒和击实锤系统 导杆 落锤 手柄 2 天平 感量0 1g 用于取芯头内径小于70mm样品的称量 或1 0g 用于取芯头内径100mm样品的称量 3 其它 镐 小铁锹 修土刀 毛刷 直尺 钢丝锯 凡士林 木板及测定含水量设备等 21 环刀仪具 22 方法与步骤按有关试验方法对检测试样用同种材料进行击实试验 得到最大干密
8、度 max 及最佳含水量 w0 用人工取土器测定砂性土或砂层密度时的步骤 擦净环刀 称取环刀质量M2 准确至0 1g 在试验地点 将面积约30cm 30cm的地面清扫干净 并将压实层铲表面浮动及不平整的部分 达一定深度 使环刀打下后 能达到要求的取土深度 但不得将下层扰动 将定向筒齿钉固定于铲平的地面上 顺次将环刀 环盖放入定向筒内与地面垂直 将导杆保持垂直状态 用取土器落锤将环刀打入压实层中 至环盖顶面与定向筒上口齐平为止 去掉击实锤和定向筒 用镐将环刀试样挖出 轻轻取下环盖 用修土刀自边至中削去环刀两端余土 用直尺检测直至修平为止 擦净环刀壁 用天平称取出环刀及试样合计质量M1 准确至0
9、1g 8 自环刀中取出试样 取具有代表性的试样 测定其含水量 w 本试验须进行两次平行测定 其平行差值不得大于0 03g cm3 求其算术平均值 23 四 计算按式 4 10 计算试验的含水量 4 10 式中 w 含水率 计算至0 1m 湿土质量 g ms 干土质量 g 按式 4 11 4 12 计算试样的湿度及干密度 4 11 4 12 式中 w 试样的湿密度 g cm3 d 试样的干密度 g cm3 m1 环刀与试样合计质量 g m2 环刀质量 g V 环刀体积 cm3 w 试样的含水量 24 按式 4 13 计算施工压实度 4 13 式中 K 测试地点的施工压实度 d 试样的干密度 g
10、cm3 Dmax 由击实试验得到的试样的最大干密度 g cm3 报告试验应报告土的鉴别分类 土的含水量 湿密度 干密度 最大干密度 压实度等 25 核子仪法 26 仪具与材料 核子密度湿度仪 符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准 密度的测定范围为1 12 2 73g cm3 测定误差不大于 0 03 含水率测量范围为0 0 64 测定误差不大于 0 015g cm3 它主要包括下列部件 射线源 双层密封的同位素放射源 如铯一137 钴 60或镭 226等 中子源 如镅 241 一铍等 探测器 射线探测器或中子探测器等 读数显示设备 如液晶显示器 脉冲计数器 数率表或直接读数表 标准板 提供
11、检验仪器操作和散射计数参考标准用 安全防护设备 符合国家规定要求的设备 刮平板 钻杆 接线等细砂 0 15 0 3mm 天平或台称 其他 毛刷等 27 核子密度湿度仪 28 试验方法与步骤 29 准备工作每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值 接通电源 按照仪器使用说明书建议的预热时间 预热测定仪 在测定前 应检查仪器性能是否正常 在标准板上取34个读数的平均值建立原始标准值 并与使用说明书提供的标准值校对 如标准读数超过使用说明书规定的界限时 应重复此标准的测量 若第二次标准计数仍超出规定的界限时 需视作故障并进行仪器检查 在进行沥青混合料压实层密度测定前 应用核子法对钻孔取样的试件进
12、行标定 测定其他材料密度时 宜与挖坑灌砂法的结果进行标定 标定的步骤如下 选择压实的路表面 按要求的测定步骤用核子仪测定密度 记录读数 在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样 量测厚度 按规定的标准方法测定材料的密度 对同一种路面厚度及材料类型 在使用前至少测定15处 求取两种不同方法测定的密度的相关关系 其相关系数应不小于0 9 测试位置的选择按照随机取样的方法确定测试位置 但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm 核子仪距其他射线源不得少于10m 当用散射法测定时 应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙 使路表面平整 能与仪器紧密接触 当使用直接透射法测定时 应在表面上
13、用钻杆打孔 孔深略深于要求测定的深度 孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头 按照规定的时间 预热仪器 30 测定步骤如用散射法测定时 应将核子仪平稳地置于测试位置上 如用直接透射法测定时 将放射源棒放下插入已预先打好的孔内 打开仪器 测试员退出仪器2m以外 按照选定的测定时间进行测量 到达测定时间后 读取显示的各项数值 并迅速关机 各种型号的仪器具体操作步骤略有不同 可按照仪器使用说明书进行 31 使用安全注意事项 1 仪器工作时 所有人员均应退到距仪器2m以外的地方 2 仪器不使用时 应将手柄置于安全位置 仪器应装人专用的仪器箱内 放置在符合核幅射安全规定的地方 3 仪器应由经有关部门审查合格的专
14、人保管 专人使用 对从事仪器保管及使用的人员 应遵照有关核幅射检测的规定 不符合核防护规定的人员 不宜从事此项工作 32 钻芯法测定沥青面层密度 33 仪具与材料路面取芯钻机天平 感量不太于0 1g溢流水槽吊篮石蜡其他 卡尺 毛刷 勺 取样袋 容器 电风扇 34 路面取芯钻机 35 拖车式钻芯机 36 试验方法与步骤钻取芯样按 路面钻孔及切割取样方法 钻取路面芯样 芯样直径不宜小于 100mm 当一次钻孔取得的芯样包含有不同层位的沥青混合料时 应根据结构组合情况用切割机将芯样沿各层结合面锯开分层进行测定 测定试件密度将钻取的试件在水中用毛刷轻轻刷净粘附的粉尘 如试件边角有松散颗粒 应仔细清除
15、将试件晾干或用电风扇吹干不少于24h 直至恒重 按现行 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ052 2000 的沥青混合料试件密度试验方法测定试件的视密度或毛体积密度 当试件的吸水率小于2 时 采用水中重法或表干法测定 当吸水率大于2 时 用蜡封法测定 对空隙率很大的透水性混合料及开级配混合料用体积法测定 37 38 计算当计算压实的沥青混合料的标准密度采用马歇尔击实试件成型密度或试验路段钻孔取样密度时 沥青面层的压实度计算是芯样的视密度或毛体积度除以标准密度乘100 由沥青混合料实测最大密度计算压实度时 进行空隙率折算 作为标准密度 再计算压实度 试验检测中应注意的问题压实度的大小取决于
16、实测的压实密度 同样也与标准密度的大小有关 但目前对标准密度的规定并不统一 有些工程在压实度达不到时便重新进行马歇尔试验 调整标准密度使压实度达到要求 这样实际上是弄虚作假 为防止这种情况 新的检测方法规定了三种标准密度 一种是马歇尔击实试件密度 一种是试验路段钻孔取样密度 第三种是由实测最大密度按空隙率折算的标准密度 在进行检测时 应结合工程实际情况 采用相应的标准密度 39 结语压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一 以上几种检测方法看似简单 但实际操作时常常不好把握会引起较大误差 所以需要相关人员谨慎对待 40 路面弯沉值检测 41 弯沉值的概述国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力 回弹弯沉值越大 承载能力越小 反之则越大 通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值 在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基 路面的综合承载能力 42 弯沉值的凡个概念弯沉弯沉是指在规定的标准轴载作用下 路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形 总弯沉 或垂直回弹变形值 回弹弯沉 以0 01mm为单位 设计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次 公路等级
