试验幻灯片幻灯片

道路工程,龙建二公司 任明艳,第一章 总论,第一节 基本知识,一、对路基路面的要求 1.道路工程是指从事道路的规划、勘测、设计、施工、养护等的一门应用科学和技术、是土木工程的一个公支。道路按使用性质分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路等。 2.公路按行政等级可分为国道、省道、县道、乡道和村道。 3.按使用任务、功能和适应的交通分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路及四级公路五个技术等级。 4.公路设计基本要求 公路主要是为汽车交通运输服务的，应满足车辆快速、安全、舒适且经济运行的基本要求。 5.公路的主要组成 公路的结构组成部分有路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和交通服务设施等，路基路面是公路的主要工程结构物。 6.对路基的要求 路基应具有足够的强度和刚度，稳定性和耐久性。,2）支挡结构 挡土墙 其他支挡结构 7.对路面的要求 路面应具有足够的强度和刚度、良好的水温稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性。 二、路基工程 1.路基典型断面形式 按填挖情况不同，路基断面形式可分路堤（全填筑路堑（全挖）和填挖结合（一侧填一侧挖）三种类型。 2. 路基层位： 路床（结构层以下0.8m或1.2m）：上路床（厚度为0.3m) 下路床（轻、中等及重交通公路为0.5m， 极重交通公路为0.9m) 上路堤与下路堤:上路堤（路床以下0.7m厚度范围的填方部分） 下路堤（上路堤以下的填方部分） 低路堤：填土高度小于路基工作区深度的路堤。,3.路基横断面的几何尺寸由宽度、高度和边坡组成。 4.路基排水设施 1）地面排水设施 路基坡面排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等。 2）地下排水设施 路基地下排水设施有排水垫层、隔离层、暗沟（管）、渗沟、仰斜式排水孔、渗井、排水隧洞、检查井与疏通井等。 5.路基防防护与支挡 1）路基坡面防护 坡面防护沿河路基冲刷防护 2）支挡结构 挡土墙其他支挡结构,6.路基施工 路基施工的主要工作是开挖成型路堑、填筑压实路堤、修筑路基排水、边坡防护与支挡等构造物。 土的试验项目包括天然含水率、液限、塑限、标准击实试验、CBR试验等，必要时应做颗粒分析、比重、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。 路堤通常是分层铺筑，分层压实。每层压实厚度一般不超过0.30m，应在最佳含水率下压实，碾压质量应符合压实度要求。公路等级越高，路基层位（路床、上路堤和下路堤）越高，对压实度的要求越高。 压实度为筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比，以百分率表示。压实后的干密度是采用灌砂法或环刀法等方法通过现场检测获得，而标准最大干密度则是事先在室内通过标准击实试验得到。 路基完工后，应采用贝克曼梁弯沉仪测定路床顶面的弯沉值，以检验路基设计回弹模量相对应的弯沉值。,三、路面工程 路面结构通常是分层铺筑的，按照层位功能的不同，自上而下可划分为面层、基层和垫层三个层次。 路面分类：按面层所用的材料可分为沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面。 按路面结构的力学特性，一般可分为柔性路面（半刚性基层与沥青面层组成的路面结构）、刚性路面（水泥混凝土作面层的路面结构）和半刚性路面（无机结合料稳定类基层也被称为半刚性基层，半刚性基层与沥青面层组成的路面结构）。 2.沥青混合料路面施工 （1）原材料 沥青混合料由沥青、粗集料、细集料和矿粉组成。沥青路面一般采用道路石油沥青；气候条件恶劣、交通特别繁重路段，可采用改性沥青。 粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙；细集料包括天然砂、机制砂、石 屑，细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质；矿粉应干燥，洁净。,（2）混合料 沥青混合料的矿料级配应符合工程设计规定的级配范围。采用马歇尔试验配合比设计方法。 3.水混凝土路面施工 （1）原材料 水泥混凝土路面所用的材料包括由水泥、粗集料、细集料、水及外加剂组成的混合料和接缝材料。所用水泥的技术要求除应满足现行国家标准的有关规定外，各龄期的实测抗折强度、抗压强度应符合要求；粗集料应使用质地坚硬、耐久、干净的碎石、破碎卵石或卵石；细集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂或机制砂；饮用水可直接作为混凝土搅拌与养生用水。 （2）混合料 公路面层水泥混凝土的配合比设计应满足其弯拉强度、工作性、耐久性要求。,4.基层和底基层材料与施工 (1)无机结合料稳定类基层和底基层 根据结合料类型分为水泥稳定类、石灰稳定类、石灰粉煤灰稳定类和水泥粉煤灰稳定类。 （2）粒料类基层和底基层 常见类型有级配碎石、未筛分碎石、天然砂砾和填隙碎石等。 （3）贫混凝土基层 （4）沥青稳定碎石基层,第二节 试验检测数据整理方法,一、路基路面现场随机取样方法 公路路基路面各个层次及各种现场测定时，为采取代表性试验数据，应按照数理统计原理 ，采用随机取样选点的方法，决定测定区间、测定断面、测点位置。 1.测定区间或断面决定方法 （1）路段确定 一个作业段、一天完成的路段或路线全程，在验收时通常以1km为一个检测路段。 （2）将确定的测试路段划分为一定长度的区间或按桩号间距（一般为20m)划分若干个断面，将其编号为第n个区间或第n个断面，其总的区间数或断面数为T。 （3）从布袋中随机摸出一块硬纸片，硬纸片上的号数即为随机数表中的栏号，从1-28栏中选出该栏。 （4）按照测定区间数、断面数的频度要求（总的取样数为n，当n30时应分次进行），依次找出与A列中01、02、n对应的B列中的值同，共n对对应的A、B数值。 （5）将n个B列值与总的区间数或断面数T相乘，四舍五入成整数，即得到n个断面的编号，与A列的01、02、n对应。,例如，按照有关规范规定，拟从K36+000K37+000的1km检测 路段中选择20个断面测定路面宽度、高程、横坡等外形尺寸 ，断面决定方法如下： 取桩号间距20m划分断面，所以，1km总长的断面数T=1000m/20m=50个，编号1，2，50。 如果从布袋中摸出的硬纸片编号为14，即使有随机数表的 第14栏。 因为需要20个断面，所以应从第14栏A列中挑出小于20所 对应的B列数值，与T相乘，四舍五入得到20个断面号。从 K36+000桩号开始划分断面时，相邻每两个编号的断面之间 的桩号间距为20m，故断面号为4的桩号应为K36+080，这样 可得到20个断面的桩号，如表1-1所示。,路面宽度、高程、横坡检测断面随机取样计算表,2.测点位置确定方法 （1）从布袋中任意取出一块硬纸片，纸片上的号数即为随机数表中的栏号。从1-28栏中选出该栏号的一栏。 （2)按照测点数的频度要求（总的取样数为n)依次找出栏号的取样位置数，每个栏号均有A、B、C三列。根据检验数量n(当n30时应分次进行），在所选定栏号的A列找出等于所需取样位置数的全部数，如01、02、n。 （3）确定取样位置的纵向距离，找出与A列中相对应的B列中数值，以此数乘以检测区间的总长度，并加上该段的起点桩号，即可得取样位置距该起点的距离或桩号。 （4）确定取样位置的横向距离，找出与A列中相对应的C列中的数值，以此数乘以路基路面的宽度，再减去宽度的一半，即得出取样位置离路中心线的距离。如差值是正值（+）表示在中心线的右侧，如差值是负值（-），表示在中心线的左侧。,例如，按照有关规范规定，检查验收时拟在K36+000-K37+000的1km检测路段中选择6个测点进行钻孔取样检验压实度、沥青用量和矿料级配等，钻孔位置决定方法如下： 如果从布袋中摸出的硬纸片编号为3，则选定的随机数栏为栏号3. 栏号3中从上至下小于6的数依次为：01、06、03、02、04及05。 随机数表栏号3的B列中与这6个数相应的数为0.175、0.310、0.494、0.699、0.838及0.977。 取样路段长度1000m，计算得出6个乘积（取样位置与该段起点的距离）分别为175m、310m、494m、699m、838m及977m。 随机数表栏号3的C列中与A列数值相应的数为0.647、0.043、0.929、0.073、0.166及0.494。 路面宽度为10m，计算得6个乘积分别是6.47m、0.63m、9.29m、0.73m、1.66m及4.94m。因此，6个取样的横向位置分别是右1.47m、左4.37m、右4.29m、左4.27m、左3.34m及左0.06m。,钻孔位置取样选点计算表,二、数据处理 1、有效数字 有效数字的位数越多，相对（绝对）误差就越小。在记录测量结果时，只允许末位由估读得来的不确定数字，其余数字均为准确数字，称这些所记的数字为有效数字。 例 35000 若有两个无效零，则为三位有效数，应写为350 ×102 ；若有三个无效零，则为两位有效数，应写为35×103 例 3.2、0.32、0.032、0.0032均为两位有效位数；0.0320为三位有效位数。 例 12.490为五位有效位数；10.00为四位有效位数。同一组试验检测数据，记录时要保持相同位数的有效数字。 例 3.274、5、4.1、3.84，是不正确的，如果需要保留两位小数，应该记为3.27、5.00、4.10、3.84。 2.数字修约 当试验结果由于计算或其他原因位数较多时，需用数字修约的规则进行凑整。,（1）修约间隔 10-n （n为正整数）将数值修约到n位小数。 10n （n为正整数）,将数值修约到“十”、“百”、“千”数位。 1，修约到个数位。 0.5单位修约 0.2单位修约 （2）数值修约进舍规则 拟舍弃数字的最左一位数字小于5时，则舍去，即保留的各位数字不变。例如，将13.2476修约到一位小数，得13.2，将13.2476修约到整数，得13。 拟舍弃数字的最左一位数字大于5，或者是5，而且后面的数字并非全部为0时，则进1，即保留的末位数加1.例如，将1167修约到“百”数位，得12×102（特定时可写为1200），将10.502修约到“个”数位，得11。 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，若所保留的末位数为奇数（1，3，5，7，9）则进一，为偶数（2，4，6，8，0）则舍弃。例如，如果修约间隔为0.1，2.050修约后为2.0，0.150修约后为0.2。,负数修约时，先将它的绝对值按上述三条规则进行修约，然后在修约值前面加上负号。例如，将-255修约到“十”数位，得-26×10（或-260），将-0.0285修约成两位有效数字，得-0.028。 0.5单位修约时，将拟修约数值乘以2，按指定数位依进舍规则修约，所得数值再除以2.例如，需要将数字修约到“个”数位的0.5单位（或修约间隔0.5），那么50.38修约后为50.5，-50.75修约后为-51.0。 拟修约数值 乘以2 取整 再除以2 修约后数值 50.38 100.76 101 50.5 50.5 -50.75 -101.5 -102 51.0 51.0 0.2单位修约时，将拟修约数值乘以5，按指定数位依进舍规则修约，所得数值现除以5。例如，需要将数字修约到“百”数位的0.2单位（或修约间隔为20），那么，830修约后为840，-930修约后为-920。 拟修约数值 乘以5 取到百位 再除以5 修约后数值 830 4150 4200 840 840 -930 -4650 -4600 -920 -920,3.计算法则 （1）加减运算 应以各数中有效数字末位数字最高者为准（小数即以小数部分位数最少 者为准），其余数均比该数向右多保留一位有效数字。 例如，错误 41.3+3.012+0.322+0.0578=44.66918 正确 41.3+ 3.01+0.322+0.06=44.69 2）乘除运算 应以各数中有效数字位数最少者为准，其余数均多取一位有效数字，所得积或商也多取一位有效数字。 例如，0.122 × 26.52 × 1.06892，因0.122的有效数字位数最少（