公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)指南-編制說明_第1頁
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公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)指南-編制說明_第3頁
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文檔簡介

目錄1工作簡介 工作簡介1.1任務(wù)來源江西省高速公路投資集團有限公司于2018年7月向省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出制定《公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)指南》地方標(biāo)準(zhǔn)立項申請,2018年8月,省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下達了贛質(zhì)監(jiān)標(biāo)字〔2018〕29號《省質(zhì)監(jiān)局關(guān)于下達2018年第五批江西省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》。為統(tǒng)一和規(guī)范公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)的應(yīng)用,促進江西省公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)的推廣應(yīng)用,提高公路工程質(zhì)量,做到技術(shù)先進、無損可靠、快速高效,制定本指南。本指南為推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)。1.2編制背景路基是公路的重要組成部分,路基修筑質(zhì)量的好壞決定了公路的總體質(zhì)量。決定路基性能的關(guān)鍵要素是填料和碾壓,在路基填料確定的情況下,路基填筑的壓實質(zhì)量是決定其性能好壞的根本。路基壓實質(zhì)量包括壓實程度、均勻性和穩(wěn)定性三方面內(nèi)容。目前,常規(guī)質(zhì)量檢測采用抽樣方式進行,比較費時費力,只能檢測局部點的壓實程度并且是事后檢測,較難適應(yīng)機械化施工要求。因此,采用實時的、能夠?qū)φ麄€碾壓面壓實質(zhì)量進行全面監(jiān)控和檢測的連續(xù)壓實控制技術(shù)是提高路基填筑質(zhì)量的一條嶄新途徑。連續(xù)壓實控制技術(shù)起源于20世紀(jì)北歐。瑞典于20世紀(jì)70年代中期提出了壓實計方法;進入80年代后,國外對這項技術(shù)從原理、量測設(shè)備、處理軟件等方面進行了研究;從90年代開始,國外建立了連續(xù)壓實控制的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);自21世紀(jì)以來,國外著手研究新的評定控制體系并更新相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)在21世紀(jì)80年代曾有部門引進瑞典壓實計方法用于碾壓混凝土和壩體的壓實質(zhì)量控制,但沒有得到廣泛推廣應(yīng)用;90年代以來,一些科研院所對這項技術(shù)從指標(biāo)體系、量測與分析技術(shù)等方面進行了系統(tǒng)研究,并在公路領(lǐng)域進行了一些初步的下程應(yīng)用,但沒有形成相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2008年原鐵道部組織技術(shù)力量對這項技術(shù)從理論體系、測試技術(shù)(量測設(shè)備與信號處理)、工程應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)編制等方面進行了系統(tǒng)研究,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)技術(shù),并于2011年頒布了我國首部連續(xù)壓實控制技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路路基填筑工程連續(xù)壓實控制技術(shù)規(guī)程》(TB10108-2011)。隨后制定了中國鐵路總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路路基填筑工程連續(xù)壓實質(zhì)量技術(shù)規(guī)程》(Q/CR9210-2015)。交通運輸部也于2017年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《\h公路路基填筑工程連續(xù)壓實控制系統(tǒng)技術(shù)條件》(JT/T1127-2017)。便攜式落錘彎沉儀(簡稱PFWD)在公路路基模量與壓實度檢測中得到了廣泛應(yīng)用,尤其是江西省高速公路建設(shè)過程中。2007年江西省交通運輸廳批準(zhǔn)立項了“路基回彈模量快速檢測技術(shù)研究”(項目編號201710),該課題通過歷時4年多的時間,在江西省14條在建高速公路上進行了PFWD的相關(guān)研究工作,取得了一系列研究成果。2012年江西交通運輸廳科技重點項目“路基回彈模量快速檢測技術(shù)在江西省在井睦高速公路中的應(yīng)用”(項目編號:012C0006),2013年江西交通質(zhì)量監(jiān)督站項目“路基回彈模量快速檢測技術(shù)江西省在建高速公路中的應(yīng)用”等課題對該項研究成果在7條高速公路進行了應(yīng)用,通過現(xiàn)場和室內(nèi)數(shù)據(jù)采集和驗證,進一步完善和豐富了PFWD在公路路基壓實度快速檢測的應(yīng)用效果。隨著公路品質(zhì)工程的不斷深入,對路基的壓實質(zhì)量提出了更高的要求。在當(dāng)前形勢下,采用快速檢測技術(shù)保證路基的施工質(zhì)量顯得尤為關(guān)鍵。為此,本指南采用連續(xù)壓實控制對施工過程中路基的壓實質(zhì)量進行控制,采用PFWD檢測技術(shù)對碾壓完畢后的路基施工質(zhì)量進行控制和驗收,極大提高了路基壓實質(zhì)量的檢測速度和精度,對于提高路基的施工質(zhì)量具有非常重要的現(xiàn)實意義。1.3主要工作過程1.3.1成立工作組標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)下達后,江西省高速公路投資集團有限公司、中交路橋建設(shè)有限公司、長沙理工大學(xué)、江西省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局、江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司等相關(guān)單位成立了標(biāo)準(zhǔn)編制小組,并組織人員開展相關(guān)工作。2018年3月28日在南昌、4月8日在撫州廣昌、5月16日在南昌、6月6號在贛州寧都、7月11號在撫州廣昌,標(biāo)準(zhǔn)編制小組負責(zé)人張龍生、王閱章、陳宇亮、許兵、徐遠明等人組織召開了《公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)指南》五次工作會議。與會人員圍繞《公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)指南》初稿進行了詳細地解讀和分析,形成并通過了編制工作計劃,同時編制組成員還對標(biāo)準(zhǔn)初稿的路基連續(xù)壓實控制技術(shù)、PFWD路基壓實快速檢測技術(shù)、相關(guān)性效驗試驗等內(nèi)容進行了深入的討論,達成了共識,并明確了下一步的工作內(nèi)容。1.3.2調(diào)研工作(1)標(biāo)準(zhǔn)起草單位調(diào)研了國內(nèi)外公路路基連續(xù)壓實控制技術(shù)、PFWD公路路基壓實快速檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指南、出版文獻等情況,以及這兩種技術(shù)研究與應(yīng)用情況。(2)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況分析中國鐵路總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路路基填筑工程連續(xù)壓實質(zhì)量技術(shù)規(guī)程》(Q/CR9210-2015)規(guī)定了鐵路路基填筑工程連續(xù)壓實質(zhì)量控制技術(shù)要求,適用于采用連續(xù)壓實控制技術(shù)進行鐵路路基填筑工程施工質(zhì)量的過程過程控制,路基壓實質(zhì)量效果的評價依舊采用常規(guī)方法。交通運輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《\h公路路基填筑工程連續(xù)壓實控制系統(tǒng)技術(shù)條件》(JT/T1127)只規(guī)定了公路路基填筑工程連續(xù)壓實控制系統(tǒng)的系統(tǒng)組成與功能、技術(shù)要求和試驗方法,未對公路路基壓實質(zhì)量的過程控制和壓實效果提出相應(yīng)的方法。2標(biāo)準(zhǔn)編制原則和目的意義2.1標(biāo)準(zhǔn)編制的原則本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循科學(xué)性、針對性、可操作性、協(xié)調(diào)性和時效性的原則。本標(biāo)準(zhǔn)的制定滿足我國技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)需要,充分體現(xiàn)行業(yè)進步和發(fā)展趨勢,符合國家產(chǎn)業(yè)政策,推動了行業(yè)技術(shù)水平的提高。標(biāo)準(zhǔn)文本格式、條款主要是依據(jù)GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》進行編寫。2.2目的意義路基壓實是公路工程施工中重要的工序之一,直接影響道路的質(zhì)量和耐久性。壓實質(zhì)量包括壓實度、均勻性和穩(wěn)定性三方面內(nèi)容。目前,傳統(tǒng)壓實質(zhì)量檢測主要依靠現(xiàn)場“抽樣”試驗進行,屬于“點”控制和“事后”控制,難以實現(xiàn)過程控制和全面控制,存在欠壓、漏壓和過壓現(xiàn)象,采用抽檢方式獲得的壓實度指標(biāo)不能全面反映壓實質(zhì)量,因此,采用實時的、能夠?qū)φ麄€碾壓面壓實質(zhì)量進行全面監(jiān)控和檢測的壓實質(zhì)量快速檢測控制技術(shù)是提高路基質(zhì)量的一條新途徑。公路壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)采用后裝式壓實質(zhì)量快速檢測控制系統(tǒng),對碾壓質(zhì)量實行施工過程控制,壓實質(zhì)量快速檢測控制系統(tǒng)由加速度傳感器與壓實質(zhì)量快速檢測控制系統(tǒng)軟件組成,其原理是將振動壓路機作為一個動態(tài)加載設(shè)備,在碾壓過程中振動輪同時受到來自壓路機本身的激振力和路基的反力,其力學(xué)參數(shù)變化與路基填料的壓實度有密切關(guān)系,二者的共同作用引起振動輪的豎向振動響應(yīng),基于這種豎向振動響應(yīng)的采集信號,通過壓實質(zhì)量快速檢測控制系統(tǒng)軟件實時處理,建立相應(yīng)的評定與控制體系,實現(xiàn)碾壓過程中的壓實質(zhì)量實時監(jiān)測和反饋控制。隨著我國高速公路、普通干線公路和農(nóng)村公路組成的交通運輸網(wǎng)絡(luò)日益完善和規(guī)模不斷擴大,已經(jīng)達成了較為完善的公路運輸系統(tǒng),至2017年底,全國公路通車總里程達477.35萬公里。特別是近十年來,我國公路交通中重載交通的比例不斷增加,重載交通對路基的作用和影響明顯加強,為了適應(yīng)這種變化,需要提高路基更深層位的壓實度標(biāo)準(zhǔn),以確保路基的穩(wěn)定性和耐久性。為此,在2014版《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中,針對特重與極重交通荷載等級條件,提高了路基下路床和路堤部分層位的壓實度標(biāo)準(zhǔn),并要求在滿足路基各層壓實度的前提下,應(yīng)根據(jù)路基實際采用的填料類型和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,確定路床頂面回彈模量標(biāo)準(zhǔn),對于重載交通路基、軟弱和特殊土路基,可適當(dāng)提高路床頂面回彈模量標(biāo)準(zhǔn)。《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD30-2015)指出,路基應(yīng)具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。綜上,這些都對公路工程的建設(shè)提出了更高的要求,傳統(tǒng)的壓實技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前公路交通的發(fā)展需要。公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)對提高和保證公路施工質(zhì)量,提升工程耐久性具有重要作用,但截止目前,該技術(shù)仍未得到大范圍的應(yīng)用與推廣,主要是因為全國各個地方省份,均沒有針對路基快速壓實檢測的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)指南。為此,從施工過程到質(zhì)量評定采用實時的、能夠?qū)φ麄€碾壓面壓實質(zhì)量進行全面監(jiān)控和檢測的路基壓實快速檢測技術(shù)是提高路基填筑質(zhì)量的嶄新途徑,也是建設(shè)“品質(zhì)工程”的內(nèi)在要求。3標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容制定的依據(jù)和主要試驗方法3.1范圍公路路基填筑工程質(zhì)量控制分兩類,其一是施工過程中的控制,是碾壓全過程的控制,一般以施工單位為主;其二是施工完成后的控制,為質(zhì)量部門進行的抽樣驗收控制。實踐證明,過程控制與驗收控制需有機結(jié)合,互為補充。加強填筑過程中的質(zhì)量控制,不但有助于提高驗收檢驗的通過率,更重要的是可以提高路基的整體工程質(zhì)量,為安全運營提供基礎(chǔ)保證。本指南的施工過程控制是指碾壓全過程中的壓實質(zhì)量控制,包含碾壓過程(振動碾壓第一遍到碾壓結(jié)束)中的壓實質(zhì)量控制和碾壓完成后對碾壓面進行的連續(xù)質(zhì)量檢測控制兩部分內(nèi)容。國內(nèi)外的實踐表明,連續(xù)壓實控制技術(shù)可以用于各種填料壓實過程中的質(zhì)量控制,除一般巖土材料外,還可以對諸如二灰碎石類、碾壓混凝土類、瀝青混合料類等進行壓實質(zhì)量控制、特別是在控制壓實均勻性、壓實穩(wěn)定性和檢測壓實薄弱區(qū)域等方面,其方法是通用的。對于壓實程度控制,不同填料的連續(xù)壓實控制目標(biāo)值的獲取方法可能會有所不同,使用時要注意區(qū)別。3.2規(guī)范性引用文件3.3術(shù)語與定義(3.4)振動壓實工藝參數(shù)本指南中所涉及的振動壓實工藝參數(shù)需滿足《\h公路路基填筑工程連續(xù)壓實控制系統(tǒng)技術(shù)條件》(JT/T1127)中相關(guān)規(guī)定。(3.8)動態(tài)模量目前路基現(xiàn)場動態(tài)模量的檢測方法主要有落錘式彎沉儀法(FWD法)和PFWD法,本指南中所提及到的動態(tài)模量均為采用PFWD法所得的模量。3.4符號3.5基本規(guī)定(5.1.3)為了更好地對公路路基壓實質(zhì)量進行快速檢測,對從事快速檢測的作業(yè)人員進行崗前技術(shù)培訓(xùn)是非常必要的。作業(yè)人員是指施工技術(shù)人員、管理人員、壓路機操作人員、PFWD現(xiàn)場檢測人員和監(jiān)理人員以及建設(shè)單位相關(guān)人員等。在進行快速檢測前要針對不同對象分別進行實際操作、技術(shù)原理等業(yè)務(wù)培訓(xùn)。(5.2)本條規(guī)定了公路路基壓實質(zhì)量快速檢測技術(shù)的兩大組成模塊和每個模塊中的具體組成要素。對于連續(xù)壓實質(zhì)量控制模塊而言,從試驗的角度看,振動壓路機的碾壓過程可以看作是一種動態(tài)試驗—振動壓實試驗,其中試驗對象為路基填筑層,振動壓路機為試驗過程中的加載設(shè)備,加上量測設(shè)備組成了一個完整的振動壓實試驗系統(tǒng)。從動力學(xué)試驗的角度解讀本指南的有關(guān)規(guī)定和要求是易于理解的。3.6技術(shù)要求(6.1.1)規(guī)定選用振動式壓路機主要是由于目前還有一種振蕩式壓路機,二者是有區(qū)別的。振動壓路機在碾壓量測過程中,其自重、激振力、振動質(zhì)量、振動頻率、振幅及行駛速度等振動壓實工藝參數(shù)要保持穩(wěn)定,這是振動壓實試驗對加載設(shè)備的基本要求,只有符合這種規(guī)定的振動壓路機才能作為振動壓實試驗用的加載設(shè)備。要求振動壓路機行駛速度保持勻速主要是基于振動壓實試驗的要求而提出的,實際就是要求單位長度上路基受到的荷載作用次數(shù)應(yīng)該一定,否則會影響對壓實效果的判定和控制。行駛速度大小主要影響到單位長度路基受到的振動次數(shù)(即加載次數(shù))。提高壓路機的行駛速度,單位路基長度上的振動次數(shù)將減少。即減少了力的作用次數(shù),也就相當(dāng)于減少了碾壓遍數(shù),一般會引起連續(xù)量測結(jié)果變小,反之亦然。對振動壓路機行駛速度的要求主要是基于現(xiàn)行路基施工規(guī)范提出的,考慮到本技術(shù)的特殊性,本指南的要求相對嚴格。(6.1.2)碾壓過程中,連續(xù)采集取得的壓路機振動響應(yīng)信號要經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗头治霾趴梢赞D(zhuǎn)變成有用的壓實信息,這部分工作由控制軟件完成,也是對控制軟件的基本要求。壓實質(zhì)量相關(guān)信息是指根據(jù)振動響應(yīng)得到的振動壓實值數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性、壓實程度、均勻性、穩(wěn)定性信息以及振動參數(shù)等。按照實時監(jiān)控的要求,安裝在駕駛室中的顯示裝置要能實時地提供數(shù)字和可視化形式的當(dāng)前碾壓輪跡的壓實信息,給作業(yè)人員(主要是壓路機操作人員)提供一個形象的、易于理解的信息,便于進行實時壓實監(jiān)控。(6.1.4)回放現(xiàn)場壓實過程是指在計算機上采用數(shù)據(jù)和圖像等方式對碾壓過程的模擬顯示。(6.2.1)PFWD檢測路基動態(tài)模量有不同落高的檢測方法,本指南中規(guī)定了PFWD了額定沖擊荷載和落錘高度是為了保證檢測過程的統(tǒng)一性,減少由于不同試驗方法帶來的差異。(6.2.2)PFWD現(xiàn)場測試過程中,有些檢測人員為加快檢測速度,在落錘沒有完全停止的情況即完成檢測工作。為此,本條規(guī)定了脈沖荷載持續(xù)時間的要求。3.7工藝流程3.8試驗段的相關(guān)性效驗(3.8.1)試驗段長度的規(guī)定主要是針對粗粒料路基而言的。考慮到粗粒料的變異性,填筑長度過短不能覆蓋填料分布范圍,同時也是為了與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗段長度一致。3.9施工階段壓實質(zhì)量過程控制和質(zhì)量檢測(9.1.1)連續(xù)壓實質(zhì)量檢測的現(xiàn)場操作與相關(guān)校驗和過程控制中的現(xiàn)場操作流程基本相同,但質(zhì)量檢測要求使用的振動壓路機的振動頻率要穩(wěn)定,并且需正向行駛,這是檢測數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵所在。(9.2.3)動態(tài)檢測比靜態(tài)檢測要復(fù)雜的多。動態(tài)檢測是在碾壓過程中進行的連續(xù)量測,時間長、數(shù)據(jù)量大、野外環(huán)境相對不好是其特點,在量測過程中難免會出現(xiàn)各種問題。最常見的就是數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化(如突然變大或變小),此時要檢查振動頻率是否異常波動、傳感器連接及儀器接口是否松動、電源電壓變低等,另外,碾壓層局部含有大粒徑石塊或在測量深度范圍內(nèi)有涵洞等構(gòu)造物也會造成數(shù)據(jù)波動。(9.3.1)本條明確了在碾壓全過程中進行過程控制以及需要控制哪些項目。過程控制是在正常碾壓作業(yè)基礎(chǔ)上、在振動碾壓作業(yè)過程中進行的,是一種邊量測采集數(shù)據(jù)、邊根據(jù)控制要求進行實時壓實質(zhì)量控制的模式,更加強調(diào)碾壓過程中的定量化控制。此外特別需要注意,連續(xù)壓實控制是從地基以上填筑的第一層開始的,對于每填筑一層而言,是從振動碾壓第一遍到最后一遍都需要進行的連續(xù)控制的。這里需要強調(diào)的是,壓實程度、壓實均勻性和壓實穩(wěn)定性的控制是平行的關(guān)系,并沒有先后順序之分。一般來講,在填料符合要求的情況下,只要壓實穩(wěn)定性和壓實均勻性得到控制,壓實質(zhì)量一般是有保證的,會得到滿足。因此,可以首先控制好壓實穩(wěn)定性和均勻性,然后再根據(jù)目標(biāo)值判定壓實程度。當(dāng)填料出現(xiàn)問題時,如粗粒料的級配不合理或者細粒料的含水率偏大(彈簧土)時,在進行連續(xù)控制時,壓實穩(wěn)定性和壓實均勻性都很容易得到滿足,但是壓實程度卻很難滿足要求。因此,在填料出現(xiàn)問題時,需要重點檢查壓實程度控制情況。另外,初步的實踐經(jīng)驗表明,當(dāng)填料出現(xiàn)問題時,可以根據(jù)壓實穩(wěn)定性的變化率的變化講行控制,其正常變化規(guī)律是先大后小。若壓實穩(wěn)定性的變化率的變化規(guī)律明顯不符合先大后小的規(guī)律,一般都是填料出現(xiàn)問題所致。此結(jié)論是初步的,仍需要實踐的進一步檢驗。3.10路基壓實質(zhì)量評定(10.1.1)本指南的路基壓實質(zhì)量評定方法與JTGF80/1“附錄B壓實度評定”主要有兩個方面不同:其一是采用的檢測方法不同,本指南采用PFWD檢測方法,而JTGF80/1“附錄B壓實度評定”采用的是常規(guī)檢測方法;其二,本指南的檢測位置做了明確要求(最薄弱區(qū)域),而JTGF80/1“附錄B壓實度評定”檢測位置為隨機確定檢測位置。(10.2)本指南的檢測頻率根據(jù)現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2017)中要求確定的。(10.4)由于本指南評定方法在最薄弱區(qū)域進行,一般情況下,最薄弱區(qū)域路基壓實質(zhì)量符合規(guī)定要求,其他位置也符合規(guī)定要求,這樣對于路基質(zhì)量控制要求較嚴,但路基壓實質(zhì)量效果更好。3.11附錄B相關(guān)性效驗試驗(B.2.2)校驗的目的是為了判定和建立振動壓實值與常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)、動態(tài)模量與常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系。如果只在一種密實狀態(tài)下進行相關(guān)分析,檢測數(shù)據(jù)之間差異一般會很小,數(shù)據(jù)會相對集中,此時不利于判定相關(guān),如說明圖1所示。說明圖1數(shù)據(jù)范圍不同對建立相關(guān)關(guān)系的影響示意圖為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生,本指南規(guī)定將試驗段碾壓成輕、中、重三種壓實狀態(tài),在三種壓實狀態(tài)下分別進行檢測,這樣便能獲得較大的檢測數(shù)據(jù)范圍,便于分析相關(guān)和建立統(tǒng)計關(guān)系。密實狀態(tài)可以參考說明表1。說明表1試驗段密實狀態(tài)分區(qū)參考表區(qū)域序號參考壓實度(%)壓實狀態(tài)1<70輕度密實270~90中度密實3>90重度密實試驗段有多種碾壓方案,只要符合將試驗段碾壓成三種密實區(qū)域的方案都是可以的。有關(guān)說明如下:——碾壓方案A碾壓方案A是在碾壓時將整個碾壓區(qū)域分成三個部分,同時碾壓成不同密實狀態(tài)。以下為給出的參考碾壓遍數(shù)。(1)輕度區(qū):靜壓1遍+連續(xù)壓實檢測1遍;(2)中度區(qū):靜壓1遍+強振1遍+連續(xù)壓實檢測1遍;(3)重度區(qū):靜壓1遍+強振。遍+連續(xù)壓實檢測1遍。這種碾壓方案的優(yōu)點是可以一次性將常規(guī)檢測做完,省去了反復(fù)調(diào)用試驗設(shè)備的問題。“強振n遍”的含義是將碾壓區(qū)域完全壓實所需的遍數(shù),可以采用連續(xù)壓實控制技術(shù)進行壓實監(jiān)控,當(dāng)振動壓實值不再隨碾壓遍數(shù)變化時可結(jié)束碾壓,若經(jīng)過常規(guī)檢測仍然沒有合格,需換用更重型的壓路機或改善填料繼續(xù)碾壓至合格要求?!雺悍桨窧此方案是將整個碾壓面先靜碾1遍后進行連續(xù)壓實檢測,然后進行第一次的常規(guī)檢測,取得輕度區(qū)域的對比數(shù)據(jù)后再繼續(xù)將碾壓面碾壓成中度區(qū)進行檢測,最后碾壓成重度區(qū)進行檢測。(B.2.5)在每一種壓實狀態(tài)中按振動壓實值低、中、高進行選取的主要目的也是為了使檢測數(shù)據(jù)分布更廣、更均勻一些。選擇振動壓實曲線變化比較平緩的位置附近是為了能準(zhǔn)確選取點位,在曲線變化劇烈的地方不易選準(zhǔn)點的位置。國外規(guī)范要求選在振動壓實曲線相鄰點之間的差異不超過10%的位置也是這個原因。(B.3.1)相關(guān)系數(shù)是一個用來衡量兩個獨立變量(即振動壓實值與常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)、動態(tài)模量與常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo))之間線性相關(guān)程度的指標(biāo),在應(yīng)用時需要注意兩點。(1)相關(guān)系數(shù)只反映了兩個變量之間是否線性相關(guān),不反映其他形式是否相關(guān);(2)有時個別異常數(shù)據(jù)可能會影響相關(guān)系數(shù)的大小,在計算時要注意并進行必要的數(shù)據(jù)預(yù)處理。(B.3.2)大量研究結(jié)果表明,對于非黏性土,振動壓實值與常規(guī)驗收指標(biāo)、動態(tài)模量與常規(guī)驗收指標(biāo)之間采用一元線性回歸模型處理是可以滿足精度要求的,這已經(jīng)被工程實踐所證明。對于黏性土,根據(jù)近幾年應(yīng)用成果,當(dāng)含水量變化不大的情況下是可以建立線性相關(guān)方程(也稱作回歸方程),其相關(guān)系數(shù)也滿足要求。但當(dāng)含水率發(fā)生變化很大時該回歸方程不一定能夠適用,主要是由于含水率的變化會對路基的力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。此外,線性回歸關(guān)系是建立在統(tǒng)計學(xué)意義下的,與確定性的函數(shù)關(guān)系不同,它具有一定的統(tǒng)計學(xué)意義,即不能將其看作是確定性關(guān)系。(B.3.3)相關(guān)系數(shù)用于衡量兩個變量之間的相關(guān)程度。在統(tǒng)計學(xué)上相關(guān)系數(shù)大小與相關(guān)程度之間并沒有嚴格的劃分界限,但在實踐中有一個經(jīng)驗判斷準(zhǔn)則,如說明表2所示。說明表2相關(guān)程度參考準(zhǔn)則相關(guān)系數(shù)的絕對值相關(guān)程度0.90~1.00相關(guān)性非常強0.70~0.90相關(guān)性強0.50~0.70相關(guān)性弱<0.50相關(guān)性非常弱可以看出,0.70相關(guān)程度強弱的一個分界點。已有資料表明,振動壓實值與常規(guī)壓實驗收指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)大于0.70的占85%,其中大部分又在0.75以上。但考慮到對于巖土材料而言,0.70和0.75對于判定相關(guān)程度強弱的影響并不大,而0.70又是一個分界點,同時便于與國際接軌(目前瑞典規(guī)范規(guī)定r≥0.60時相關(guān)性成立,德國和奧地利等國家規(guī)定r≥0.70時相關(guān)性成立),因此本指南將相關(guān)系數(shù)的下限定為0.70。如果r<0.70,要增加對比試驗數(shù)量和擴大試驗數(shù)據(jù)分布范圍并重新進行分析計算,仍然達不到要求,可能是所選擇的方法和控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題所致,需采用其他方法進行壓實質(zhì)量控制。(B.3.4)目標(biāo)振動壓實值是控制壓實程度的主要指標(biāo),選擇合適的目標(biāo)值是非常關(guān)鍵的。目標(biāo)值是依據(jù)路基相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定的常規(guī)質(zhì)量驗收指標(biāo)合格值、采用相關(guān)方程確定的,是一種統(tǒng)計學(xué)意義下的取值,具有一定的概率含義,其可靠性與相關(guān)系數(shù)的大小有關(guān)。在應(yīng)用相關(guān)方程時有一個適用范圍的問題,原則上應(yīng)該在自變量的取值范圍內(nèi)(即檢測數(shù)據(jù)范圍內(nèi))適用,采取內(nèi)插法求取不同常規(guī)指標(biāo)值所對應(yīng)的振動壓實值。對于超出檢測數(shù)據(jù)范圍部分,使用外插法確定出的振動壓實值是不可靠的,詳細情況可以參考有關(guān)數(shù)理統(tǒng)計方面的資料。3.12附錄C壓實程度檢測方法(C.1)壓實程度是路基碾壓時表征其物理力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)達到規(guī)定值的程度,相當(dāng)于壓實度的概念。這里的檢測單元就是連續(xù)壓實檢測時的一個“點”,與PFWD檢測每個點的概念相似,但二者的檢測面積相差很大。(C.2)碾壓面壓實程度評定是在整個碾壓面完成某一遍的碾壓作業(yè)時進行的。對于巖土填料,碾壓面的壓實程度通過率要求達到100%是非常高的,現(xiàn)場不易實現(xiàn)。根據(jù)實際經(jīng)驗,允許有5%的不通過區(qū)域存在是可行的。但這部分區(qū)域的分布要分散一些,若集中地連續(xù)分布在一起,有可能會造成局部的過大變形(沉降),影響路面結(jié)構(gòu)。對于不通過的檢測單元集中與分散的描述,目前很難定量給出,一般根據(jù)分布圖進行人工判斷。3.13附錄D壓實均勻性檢測方法(D.1)壓實均勻性控制是在碾壓過程中以及碾壓面碾壓完某一遍時進行的。路基性能的均勻性是相對于變異性而言的。路基力學(xué)性能的均勻與否會對路面結(jié)構(gòu)的支承條件產(chǎn)生影響。力學(xué)性能的不均勻不僅僅是剛度的不均勻,更重要的是路基疲勞壽命的不均勻。路基在車輛重復(fù)荷載長期作用下出現(xiàn)不均勻永久變形(沉降)會影響到路面結(jié)構(gòu)乃至行車安全。在碾壓時路基均勻性可以通過碾壓過程中振動壓實曲線的變化反映出來。引起振動壓實曲線異常波動的原因主要有三個:(1)填料本身變異引起的路基結(jié)構(gòu)性能變異;(2)壓路機激振力隨機波動變化引起壓實作用力不均勻;(3)量深度范圍內(nèi)下臥層剛度不均勻引起路基結(jié)構(gòu)性能變異。原因(2)引起的振動壓實曲線變異可以通過控制壓路機的振動壓實工藝參數(shù)予以控制;原因(3)引起的振動壓實曲線變異屬于正常變異,一般填筑層超過一定厚度后即可消除;而原因(1)即填料引起的振動壓實曲線變異是關(guān)注的重點,也是最需要控制的。如何精確地評定和控制路基壓實性能的均勻性,目前還沒有成熟的技術(shù)成果和標(biāo)準(zhǔn)供參考。按照數(shù)理統(tǒng)計原理進行評定和控制的方法,主要有兩方面:其一,對碾壓面整體均勻性進行評定,可以采用碾壓面數(shù)據(jù)的極差標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)作為評定指標(biāo),其中以變異系數(shù)較好,而采用直方圖具有直觀的特點,一般均勻性好的大都符合正態(tài)分布。其二,確定碾壓面均勻性分布,可以采用數(shù)理統(tǒng)計理淪中置信區(qū)間的概念進行。在許多工程試驗工作中,都用“3σ原則”來找出數(shù)據(jù)的奇異點。(D.2)鑒于目前壓實均勻性評定與控制現(xiàn)狀,本指南提出了不低于振動壓實值數(shù)據(jù)平均值的80%的規(guī)定,這是最低下限要求,是一種最小值控制方法,大致相當(dāng)于最多允許將常規(guī)質(zhì)里驗收指標(biāo)數(shù)據(jù)平均降低30%~50%,即一組常規(guī)檢測數(shù)據(jù),若有低于其平均值的30%~50%的點便認為是不均勻點,其做法與數(shù)理統(tǒng)計方法中的“3σ原則”類似。只對最低下限進行了規(guī)定是考慮到實際情況,使用者可以在此基礎(chǔ)上提高下限。3.14附錄E壓實穩(wěn)定性檢測方法(E.1)壓實穩(wěn)定性控制是在碾壓過程中進行的??刂茐簩嵎€(wěn)定性除了可以優(yōu)化壓實工藝外,更重要的目的是控制路基的穩(wěn)定性。在許多情況下,即使壓實程度通過,但路基不一定是穩(wěn)定的,在車輛重復(fù)荷載長期作用下仍然會處于失穩(wěn)狀態(tài),最終導(dǎo)致路基局部發(fā)生過大變形即沉降,因此有必要在碾壓過程中控制壓實穩(wěn)定性、原則上路基穩(wěn)定性應(yīng)該采用疲勞試驗方法進行評定,但比較費時費力。在碾壓過程中。振動壓路機施加給路基的是一種重復(fù)動荷載,與疲勞試驗的加載方式類似,因此振動壓實也可以看作是一種疲勞試驗。由于振動壓路機正向和反向行駛時振動性能有差異,會導(dǎo)致量測數(shù)據(jù)的不一致,因此要求采用同一行駛方向的數(shù)據(jù)進行評定和控制。(E.2)研究結(jié)果表明,隨著碾壓遍數(shù)的增加,路基填筑層由松散向密實狀態(tài)過渡的過程也是由不穩(wěn)定逐漸向穩(wěn)定過渡的過程,其力學(xué)參數(shù)也由小變大。由于振動壓實值與路基結(jié)構(gòu)反力成正比

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