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1、,路基路面工程试验检测,交通土木工程系 王国建,某二级公路路基压实质量检验，经检测各点（共12个测点）的干密度分别为1.72、1.69、1.71、1.76、1.78、1.76、1.68、1.75、1.74、1.73、1.73、1.70(g/cm3)，最大干密度为1.82g/cm3，试按95%的保证率评定该路段的压实质量是否满足要求（压实度标准为93%）。,解：（1）计算各测点的压实度Ki（%）94.5 92.9 94.0 96.7 97.8 96.7 92.3 96.2 95.6 95.1 95.1 93.4（2）计算平均值K和标准偏差SK=95.0%S=1.68%（3）计算代表值当95%保证
2、率n=12时，查表得：（4）评定K0=93%因KK0且Kimin=92.3%88%（极值标准）所以该评定路段的压实质量满足要求。,分数评定：路基、基层和底基层： KK0，且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度可得规定满分； 当KK0，且单点压实度全部大于等于规定极值时，对于测定值低于规定值减2个百分点的测点，按其占总检查点数的百分率计算扣分值。 KK0或某一单点压实度Ki小于规定极值时，该评定路段压实度为不合格，评为零分。,注：表列压实度以重型击实试验法为准，评定路段内的压实度平均值下置信界限（压实度代表值K）不得小于规定标准，单个测定值不得小于极值(表列规定值减
3、5 个百分点)。小于表列规定值 2 个百分点的测点，按其数量占总检查点的百分率计算减分值。,注：表列压实度以重型击实试验法为准，评定路段内的压实度平均值下置信界限（压实度代表值K）不得小于规定标准，单个测定值不得小于极值(表列规定值减 5 个百分点)。小于表列规定值 2 个百分点的测点，按其数量占总检查点的百分率计算减分值。,路基路面回弹模量检测,概述 承载板法测定土基回弹模量 贝克曼梁法测定路基路面回弹模量 室内回弹模量测定,土基是路面结构的支承物，车轮荷载通过路面结构传至土基。所以土基的荷载变形特性对路面结构的整体强度和刚度有很大影响。路面结构的损坏，除了它本身的原因外，主要是由于土基变形
4、过大所引起的。在路面结构的总变形中，土基的变形占有很大部分，约为7090%。,概述,土基回弹模量是指路基，路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值，土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。,土基的回弹模量是公路设计中一个必不可少的参数，我国现有规范已给出了不同的自然区划和土质的回弹模量值的推荐值，但由于土基回弹模量的改变将会影响路面设计的厚度，所以建议有条件
5、时最好直接测定，而且随着施工质量的提高,回弹模量值的检验将会作为控制施工质量的一个重要指标 测定回弹模量的方法，目前国内常用的主要有：承载板法、贝克曼梁法和其他间接测试方法(如贯入仪测定法和CBR测定法）、室内杠杆压力仪法等,(一)目的及适用范围 本方法适用于在现场土基表面，通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，经过计算求得土基回弹模量。测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。,承载板法测定土基回弹模量,路基土和含土路面材料的回弹模量与其含水量和密实度有关。因此，测定最好在不利季节进行(不利季节：南方为雨季，北方为春融季节)。如在非不利季节进行测定，则应人
6、工创造不利条件，即使土或路面材料的含水量接近不利季节的含水量。 不含土的级配碎石和填隙碎石可在施工完成后或开放交通后三个月进行测定；水泥稳定土应在龄期一个月时，以及重冰冻地区的第二年不利季节进行测定；石灰稳定土以及石灰稳定工业废渣应在龄期一个月、三个月以及冰冻地区的第二年不利季节进行。,(二)仪具与材料 1.反力设施：后轴重不小于60KN的载重汽车一辆，在汽车大梁的后轴之后约80cm处，附设加劲小梁一根作反力架。汽车轮胎充气压力0.5MPa。 2.荷载发生和量测装置：由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。 3.传力装置：刚性承载板一块。 4.变形量测装置：路面弯沉仪两台。 5.秒表、水
7、平尺 6.其它：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。,土基回弹模量测试示意图,（1）BZZ-60标准轴测试 汽车一辆；（2）刚性承载板一块；（3）弯沉仪二台；（4）油压千斤顶一台；（5）加劲工字钢梁；（6）球座、细砂等。,土基回弹模量加载装置,（三）承载板法测试土基回弹模量的准备工作,（1）汽车装载，称后轴的质量；（2）绑扎加劲工字梁，量测加劲梁与后轴的 距离（80cm）；（3）标定千斤顶（油压表读数与荷载关系曲线）；（4）检查弯沉仪与百分表的灵敏度；（5）准备附属的仪具与材料。,（三）测试步骤 选点安放承载板、千斤顶、弯沉仪汽车就位逐级加载、卸载用弯沉仪测回弹变形测总影响量计算。逐级进行加载卸
8、载测定。 加载级差P： Pi0.1MPa时,P=0.04MPa; 过程：加载至Pi后，稳定1min，读百分表数值，卸载至0，稳定1min后，再次读数，当两百分表读数差超过平均值的30%，则应重测; 终止条件：当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。,承载板测试方法,(3)各级荷载的回弹变形和总变形计算：回弹变形=2（加载后读数平均值-卸载后读数平均值）总变形=2（加载后读数平均值-加载初始前读数平均值） (4)测定总影响量a: 最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终读数，两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量。 (5)测定土基含水量
9、和密度。,(四)计算 1.各级荷载影响量计算: 当为后轴重60KN的标准车时,查下表;当为其它类型测试车时，按公式计算。 式中： T1-测试车前后轴距（m）； T2-加劲小梁距后轴距离（m）； D-承载板直径（m）； Q-测试车的后轴重（N）； P-该级承载板压力（Pa）； a-总影响量（0.01mm）。,各级荷载影响量（后轴60KN车）,2.绘制PL曲线:如曲线起始部分出现反弯，应按图修正原点O，O则是修正后的原点。,修正原点示意图,3.相应于各级荷载的土基回弹模量Ei值计算：,式中：Ei-相应于各级荷载下的土基回弹模量（MPa） -土样的泊松比，根据设计规范选定; D-承载板直径30mm
10、; Pi-承载板压力（MPa）； Li-相对于荷载Pi时的回弹变形（cm）。,4.土基回弹模量E0值：,式中：E0-计算的土基、整层材料的回弹模量或旧路的综合回弹模量（MPa）； -土样的泊松比，根据设计规范选定; D-承载板直径30mm ; Pi-承载板压力（MPa）； Li-相对于荷载Pi时的回弹变形（cm）。,（四）检测报告的内容 报告应包括弯沉测定表、计算代表弯沉、采用的泊松比及计算得到的材料回弹模量E1等，对沥青路面应报告测试时的路面温度。,(一)目的及适用范围 本方法适用于在土基、厚度不小于1m的粒料整层表面,用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验；也
11、适用于在旧路表面测定路基路面的综合回弹模量。,贝克曼梁法测定路基路面回弹模量,本方法适用于野外测定路面材料的抗压回弹模量值，测定方法可分为分层测定和整层测定两种。 分层测定方法是先用弯沉仪测定路面表面回弹弯沉值，然后开挖路面(常用单层路面材料)至土基后再用承载板测定土基回弹模量，通过计算确定路面材料的抗压回弹模量。（不做详细介绍） 整层测定方法是在厚度不小于1 m 的长方形整层试槽表面，用弯沉仪测试各测点的回弹弯沉值，通过计算可求得该材料的抗压回弹模量值。,加载,（二）仪具与材料 1、标准车：按前述规定选用。 2、路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成。 弯沉采用百分表量得。 3、路表温度计
12、：分度不大于1。 4、其他：皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。,（三）试验方法与步骤 （1）试验前准备工作 选择洁净的路面表面作为测点，要在测点处作好标记并编号无机结合料粒料基层的整层试验段（试槽）应符合下列要求：整层试槽可修筑在行车带范围内或路肩及其他合适处，也可在室内修筑，但均应适用于汽车测定弯沉。试槽应选择在干燥或中湿路段处，不得铺筑在软土基上。,（三）试验方法与步骤 （1）试验前准备工作 试槽面积不小于3m2m，厚度不宜小于1m。铺筑时，先挖3m2m1m（长宽深）的坑，然后用欲测定同一种路面材料按有关规定的压实度分层铺筑并压实。直至顶面，使其达到要求的压实度标准。同时应严格控制材料组成，配比
13、均匀一致，符合施工质量要求。试槽表面的测点间距可按下图布置在中间2m1m的范围内，可测定23点。,（2）测试步骤 选择适当的标准车，实测各测点处路面回弹弯沉值Li。 如在旧沥青路面上测定时，应读取温度，并测定弯沉值的温度修正，得到标准温度20时的弯沉值。,（三）计算 1、分别计算全部测定值的算术平均值L、单次测量的标准差S和自然误差r0：,2、可疑数据取舍计算各测定值与算术平均值的偏差值 并计算较大的偏差与自然误差之比当某个测点观测值的 值大于下表中d/r极限值时则应舍弃该测点，然后重复上述的步骤计算所余各测点算术平均值（L）及标准差（S）。,3、按下式计算代表弯沉值：,4、按下式计算土基、整
14、层材料的回弹模量（E1）或旧路的综合回弹模量：式中：E1计算的土基、整层材料的回弹模量 或旧路的综合回弹模量，MPa； p测定车轮的平均垂直荷载，MPa； 测定用标准车双圆荷载单轮传压面 当量圆的半径，cm； 测定层材料的泊松比，根据路面设 计规范的规定取用。我国土基通常采 用0.35，沥青材料通常采用0.25； 弯沉系数，为0.712。,测定用标准车双圆荷载单轮传压面当量圆的半径,（四）检测报告的内容 报告应包括弯沉测定表、计算代表弯沉、采用的泊松比及计算得到的材料回弹模量1E等，对沥青路面应报告测试时的路面温度。,一、适用条件与范围 本方法用于室内对试样进行抗压回弹模量测定。试样可以是细粒
15、土，也可以是粒径20cm以下的级配集料，以及结合料稳定材料。 最大集料粒径大于20cm的级配集料，仍采用以下的级配集料进行试验。此时所得的集料回弹模量可能偏小些(仅指内径152 mm的试筒)，如试筒内径为200mm时，集料的最大粒径可以增到25 mm。,室内回弹模量测定,二、仪器设备(1)杠杆压力仪：最大压力l500 N(2)承载板：直径50mm，高80mm。(3)试筒：内径152mm、高170mm的金属圆筒；套环，高50mm；筒内垫块，直径15lmm，高50mm；夯击底板与击实仪相同。(4)量表：千分表两块。(5)秒表一只。,三、试样 击实试验方法制备试样，根据工程要求选择轻型或重型法，视最
16、大粒径用小筒或大筒进行击实试验，得出最佳含水率和最大干密度，然后按最佳含水率用上述试筒击实制备试件。,四、试验步骤(1)安装试样：将试件和试筒的底面放在杠杆压力仪的底盘上，将承载板放在试件中央(位置)并与杠杆压力仪的加压球座对正；将千分表固定在立柱上，将表的测头安放在承载板的表架上。(2)预压：在杠杆仪的加载架上施加砝码，用预定的最大单位压力P进行预压。含水率大于塑限的土，P=50lOOkPa，含水率小于塑限的土，P=100200kPa。预压进行12次，每次预压1min。预压后调整承载板位置，并将千分表调到接近满量程的位置，准备试验。,(3)测定回弹量：将预定最大单位压力分成46份，作为每级加
17、载的压力。每级加载时间为1min时，记录千分表读数，同时卸载，让试件恢复变形，卸载1min时，再次记录千分表读数。同时施加下一级荷载。如此逐级进行加载卸载，并记录千分表读数，直至最后一级荷载。为使试验曲线开始部分比较准确，第一、二级荷载可用每份的一半，试验的最大压力也可略大于预定压力。,五、结果整理 结果整理参照承载板试验数据处理。六、精密度和允许差 土的回弹量由三个平行试验的平均值确定，每个平行试验结果与均值回弹模量相差不应超过5。,练习：用承载板测定土基回弹模量，检测结果如表所示，请计算该测点的土基回弹模量。,用贝克曼梁法测定某路段路基路面的综合回弹模量，经整理各测点弯沉值如下：38、45
18、、32、42、36、37、40、44、52、46、42、45、37、41、44（0.01mm）。其中，测试车后轴重100KN（轮胎气压为0.7MPa，当量圆半径为10.65cm），请计算该路段的综合回弹模量。（注：E=0.712,某路段垫层施工质量检查中，用标准轴载测得5个点的弯沉值分别为100、101、110、108、98、96、95、102、110、95、98、93、96、103、104(0.01mm)，试计算该结构层弯沉值的算术平均值、中位数、极差、标准偏差和变异系数以及弯沉的代表值。（已知Z=1.645）,解：将以上15个数据按从小到大排列为93、95、95、96、96、98、98、100、101、102、103、104、108、110、110计算得：算术平均值：100.6(0.01mm)；中位数：100(0.01mm)；极差：17(0.01mm)；标准偏差：5.53(0.01mm)；变异系数：5.5%；弯沉代表值=100.6+1.6455.53=109.7(0.01mm),
