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文檔簡介
一、任務來源、起草單位、協(xié)作單位、主要起草人
根據(jù)中國交通運輸協(xié)會新技術(shù)促進分會發(fā)布的“關(guān)于開展2022年度中國交通運輸
協(xié)會團體標準申報工作的通知”(中交協(xié)新促秘字〔2022〕3號)要求,由安徽省高速公
路試驗檢測科研中心有限公司聯(lián)合多家單位作為起草單位,負責本文件的編制工作。
主要起草人:
二、制訂標準的必要性和意義
本文件的制訂,是為了統(tǒng)一規(guī)范公路、市政等行業(yè)的路基路面動態(tài)回彈模量現(xiàn)場檢
測技術(shù),提高路基路面各結(jié)構(gòu)層壓實質(zhì)量檢測效率,保證路基路面各結(jié)構(gòu)層壓實質(zhì)量檢
測結(jié)果的可靠性和規(guī)范性,制定本技術(shù)規(guī)范。本規(guī)范適用于路基路面各結(jié)構(gòu)層,特別是
水穩(wěn)基層、瀝青面層、路基清淤回填、臺背回填等時效性要求較高的壓實質(zhì)量檢測。從
國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)范來看,針對路基路面壓實質(zhì)量的現(xiàn)場檢測方法,無論是灌砂法、灌水法、
沉降差法,還是鉆芯法等,均存在效率低、人為因素影響大,且為有損檢測等問題,實
際操作中一般很難把握,容易引起較大誤差。有必要提出采用便攜式動態(tài)回彈模量測試
儀快速無損檢測包括路基、(底)基層及面層的分層壓實質(zhì)量的方法。
三、主要工作過程
2022年5月,安徽省高速公路試驗檢測科研中心有限公司、安徽省交通控股集團
有限公司、武漢理工大學等單位共同組成了《公路工程動態(tài)回彈模量現(xiàn)場測試規(guī)程》編
制組,依托工程開展了一系列相關(guān)研究,向中國交通運輸協(xié)會提出了立項申請。
2022年6月,標委會依據(jù)《中國交通運輸協(xié)會團體標準管理辦法》相關(guān)規(guī)定,經(jīng)
組織專家評審,通過《公路工程動態(tài)回彈模量現(xiàn)場測試規(guī)程》立項審核,與2022年6月
20日進行立項公示。2022年7月21日,中國交通運輸協(xié)會正式發(fā)布立項公告。
2023年3月21日,中國交通運輸協(xié)會組織召開了《公路工程動態(tài)回彈模量現(xiàn)場
測試規(guī)程》大綱評審會。評審會通過后,標準編寫組進一步開展調(diào)研,針對安徽省、山
東省、湖北省等地多條高速公路進行現(xiàn)場動態(tài)回彈模量的測試,征詢相關(guān)單位、專家意
見,進一步完善標準,完成了標準征求意見稿草案。
2023年7月13日,中國交通運輸協(xié)會組織召開了《公路工程動態(tài)回彈模量現(xiàn)場
測試規(guī)程》團體標準征求意見稿草案審查會。編寫組根據(jù)會議意見,進一步完善標準草
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案,并將標準名稱修改為《路基路面現(xiàn)場動態(tài)回彈模量現(xiàn)場測試規(guī)程》,形成了標準征
求意見稿。
四、制訂標準的原則和依據(jù),與現(xiàn)行法律、法規(guī)、標準的關(guān)系
本文件是首次制定,與本行業(yè)現(xiàn)行法律法規(guī)、強制性標準及相關(guān)標準協(xié)調(diào)配套,沒
有沖突。具體而言,本文件的應用依據(jù)在如下標準、規(guī)程中體現(xiàn):
1、與《公路工程技術(shù)標準》(JTGB01-2014)第5.0.4條的協(xié)調(diào)性
《公路工程技術(shù)標準》(JTGB01-2014)第5.0.4條第3款指出,“在滿足路基各層
壓實度的前提下,應根據(jù)路基實際采用的填料類型和路面結(jié)構(gòu)設計要求,確定路床頂面
回彈模量標準。對于重載交通路基、軟弱和特殊土路基,可適當提高路床頂面回彈模量
標準?!?/p>
2、與《公路路基設計規(guī)范》(JTGD30-2015)第3.1.5、3.2.4、3.2.5、3.2.6和
3.8.4條的協(xié)調(diào)性
《公路路基設計規(guī)范》(JTGD30-2015)第3.1.5條指出,“路基填料應滿足路基
強度和回彈模量的要求。土石方調(diào)配設計應對移挖作填、集中取(棄)土、填料改良處
理等方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較,充分利用挖方材料,節(jié)約土地”。第3.2.4條指出,“路基
應以路床頂面回彈模量為設計指標,以路床頂面豎向壓應變?yōu)轵炈阒笜恕?。?.2.5給
出了新建公路路基回彈模量的確定公式,第3.2.6給出了標準狀態(tài)下路基回彈模量值的
確定方法。第3.8.4條指出,“填石路堤頂部最后一層填石料的鋪筑層厚不得大于0.40m,
最大粒徑不得大于150mm,其中小于5mm的細料含量不應小于30%”,本文件適用的填料
最大粒徑滿足此要求。
3、與《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50-2017)第5.3.8條的協(xié)調(diào)性
《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50-2017)第5.3.8條指出,最佳含水率和與壓
實度要求相應的干密度條件下的粒料回彈模量應按不同水平確定,并在附錄D中給出了
“粒料類材料回彈模量試驗方法”,但該方法是采用動三軸壓縮試驗測得粒料類回彈模
量。
4、與《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450-2019)第2.1.16條的協(xié)調(diào)性
《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450-2019)第2.1.16條提出了回彈模量的
定義,路基、路面及筑路材料在荷載作用下產(chǎn)生的應力與其相應的回彈應變的比值,以
MPa計。與本文件是定義是對應的。
3
5、與《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)第4.2.2、4.3.2條的
協(xié)調(diào)性
《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)第4.2.2條對土方路基分層
壓實規(guī)定了壓實度實測項目、第4.3.2條對土石混填及填石路基按照密度法和精密水準
儀法側(cè)定壓實度,但檢測過程效率低,人為因素影響較大,且缺乏《公路路基設計規(guī)范》
“回彈模量”設計指標的驗證,正是本文件提出的重要原因。
因此,本文件也是對《公路工程技術(shù)標準》(JTGB01-2014)、《公路路基設計規(guī)范》
(JTGD30-2015)、《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50-2017)、《公路路基路面現(xiàn)場
測試規(guī)程》(JTG3450-2019)、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2017)等
相關(guān)內(nèi)容進行細化和補充,同時進一步豐富了路基路面動態(tài)回彈模量檢測標準,完善了
路基路面壓實質(zhì)量檢測規(guī)范,具有較好的實踐指導意義。
五、主要條款的說明,主要技術(shù)指標、參數(shù)、實驗驗證的論述
1范圍
本文件規(guī)定了路基、路面現(xiàn)場動態(tài)回彈模量測試的儀器設備、方法與步驟、數(shù)據(jù)處
理和報告編制等。
本文件適用于公路、市政等行業(yè)的路基、路面工程中需要進行碾壓施工的結(jié)構(gòu)層壓
實質(zhì)量檢測。其中,結(jié)構(gòu)層厚度不超過500mm,材料粒徑不大于150mm。
規(guī)定了路基路面動態(tài)回彈模量檢測所適應的工程對象、采用的儀器設備、檢測方法
及檢測結(jié)果處理。同時為智慧化平臺的接入預留有后期應用的技術(shù)端口。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。
JTGD50公路瀝青路面設計規(guī)范
JTG/T3610公路路基施工技術(shù)規(guī)范
JTG/TF20公路路面基層施工技術(shù)細則
JTGF40公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范
JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程
JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程
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3術(shù)語
在現(xiàn)有標準規(guī)范的基礎上增加了以下術(shù)語。
3.1結(jié)構(gòu)層(CompactingLayers)
道路工程涉及的需要碾壓施工且以體積指標(壓實度、孔隙率、沉降差等)作為質(zhì)
量控制的結(jié)構(gòu)層次,包括路基、(底)基層、面層等。
3.2動應力影響深度(InfluenceDepthbyDynamicStress)
在路基、路面結(jié)構(gòu)層頂面施加動荷載時,荷載作用的有效深度范圍,以動應力在結(jié)
構(gòu)層中沿深度方向衰減至初始最大應力20%時的深度來表示。
4符號
在現(xiàn)有標準規(guī)范的基礎上增加了以下符號,構(gòu)成本文件必不可少的內(nèi)容。
—結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量,MPa;
—結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量平均值,MPa;
—結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量代表值,MPa;
—結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量控制標準值,MPa;
DEM—動態(tài)回彈模量測試儀。
5基本規(guī)定
5.1采用本文件檢測路基、路面施工過程的壓實質(zhì)量應進行相關(guān)性驗證試驗。
5.2相關(guān)性驗證試驗應結(jié)合項目所在區(qū)域的地形地貌、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、填料
材質(zhì)、施工機械組合、碾壓工藝等具體情況,選擇代表性路段,通過試驗段開展實施。
試驗段施工應遵照相應的施工技術(shù)規(guī)范JTG/T3610、JTG/TF20、JTGF40的規(guī)定進行。
5.3針對水泥、石灰、粉煤灰等無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層,應建立動態(tài)回彈模量-
齡期修正關(guān)系,在不同齡期下檢測的動態(tài)回彈模量應換算為碾壓成型后1h對應的動態(tài)回
彈模量值。
5.4針對熱拌或溫拌瀝青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層,應建立動態(tài)回彈模量-溫度修正關(guān)
系,在不同結(jié)構(gòu)層表面溫度下檢測的動態(tài)回彈模量應換算為20℃的動態(tài)回彈模量。
本文件規(guī)定的測試方法需先開展相關(guān)性驗證試驗,若檢測對象為無機結(jié)合料類材料
5
結(jié)構(gòu)層或瀝青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層,則應先開展齡期修正試驗或溫度修正試驗。檢測和
試驗路段應遵照相應的施工、養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進行。
6儀器設備
6.1測試系統(tǒng)
6.1.1動態(tài)回彈模量測試儀由加載裝置、智能承載板、顯示端3部分組成,見圖1。
6.1.2加載裝置主要由落錘、掛(脫)鉤裝置、導向桿、阻尼裝置構(gòu)成。智能承載
板主要由下部圓形鋼板和上部電控盒組成,電控盒內(nèi)部裝有力和位移傳感器、數(shù)據(jù)采集
器、數(shù)據(jù)處理器和無線傳輸模塊,其中傳感器必須牢固緊密地安裝在圓形鋼板的中心位
置上。顯示端為數(shù)據(jù)采集過程和結(jié)果的可視化物理界面,可采用平板、手機等移動顯示
端。
本規(guī)范可采用測試設備的組成情況,規(guī)定了動態(tài)回彈模量測試儀加載裝置的主要組
成部分和功能。各類傳感裝置的主要作用是測量和無線傳輸。
1-加載裝置;
2-智能承載板;
3-圓形鋼板;
4-電控盒;
5-乘載板提手;
6-電源開關(guān);
7-阻尼裝置;
8-鎖緊螺母;
9-導向桿;
10-落錘;
11-安全鎖;
12-落錘提手;
13-掛(脫)鉤裝置;
14-水準泡;
15-顯示端。
圖1路基路面動態(tài)回彈模量測試儀示意圖
本文件提出的動態(tài)回彈模量測試儀,其適用填料的最大粒徑可以達到150mm,即滿
6
足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的面層、基層、路堤、路床及臺背填料要求。考慮更好地選定壓實質(zhì)量
標定指標,應按照不同結(jié)構(gòu)層、路基填料的土石比例分類,包括瀝青面層、(底)基層、
填土路基、土石路基和填石路基??傮w上,填料粒徑不超過150mm,均可以采用本文件
推薦的設備及相應檢測方法進行現(xiàn)場動態(tài)回彈模量值的檢測。通過相關(guān)性驗證試驗(見
附錄A)得出結(jié)構(gòu)層的回彈模量合格代表值。
針對本文件設計的其他類型的動態(tài)回彈模量測試儀器,需要進行驗證以確保其適用
于結(jié)構(gòu)層填料的粒徑以及滿足動應力影響深度的要求。主要是為了確保測試儀器的準確
性和可靠性。
6.2技術(shù)要求
6.2.1動態(tài)回彈模量測試儀有DEM300、DEM450兩種類型,主要技術(shù)參數(shù)應符合表1要
求。
6.2.2當測試結(jié)構(gòu)層厚度不超過450mm,且材料粒徑小于75mm,宜選用DEM300進行動
態(tài)回彈模量測試;當測試結(jié)構(gòu)層厚度在450~500mm,或材料粒徑大于75mm,小于150mm,
宜選用DEM450進行動態(tài)回彈模量測試。
表1主要技術(shù)要求
設備類型DEM300DEM450
落錘質(zhì)量(kg)10.0±0.0212.0±0.02
落高(mm)100~730100~730
最大沖擊荷載(N)7070±70.710490±104.9
加載裝置
脈沖荷載持續(xù)時間(ms)18±216±2
荷載脈沖形狀半正弦波半正弦波
測試有效深度(mm)400~450400~500
直徑(mm)300±0.50450±0.75
厚度(mm)20±0.2015±0.15
智能承載板表面粗糙度(μm)≤6.3≤6.3
適用粒徑(mm)≤75≤150
變形測量范圍(mm)(0.1~2.0)±0.04(0.1~2.0)±0.04
分辨率(px)1080×19201080×1920
顯示端系統(tǒng)Android/iOSAndroid/iOS
通訊方式無線局域網(wǎng)(WLAN)無線局域網(wǎng)(WLAN)
動應力影響深度僅考慮落錘沖擊荷載豎向影響深度范圍,是衡量動態(tài)回彈模量檢測
儀能夠有效檢測壓實結(jié)構(gòu)層厚度的重要質(zhì)保。本文件定義為動應力傳至沖擊應力20%的
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深度,是參考了路基工作區(qū)的概念,即在路基的某一深度Za處,當車輪荷載引起的垂直
應力σz與路基土自重引起的垂直應力σb相比所占比例很小,僅為1/5~1/10時,該深度
Za范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。故偏于安全考慮,本文件定義1/5即20%為動應力影響
深度的判別依據(jù)。
測試系統(tǒng)的加載裝置和承載板技術(shù)參數(shù)不限于規(guī)程中提出的推薦值,根據(jù)測試對象
的特性不同,可選擇不同最大動應力的加載裝置和不同直徑的承載板,要求加載裝置的
最大動應力不得低于0.066MPa,承載板的最小直徑不低于100mm且不小于最大填料粒徑
的3倍,測試系統(tǒng)應滿足輕量化和便捷性。
6.3檢定/校準
6.3.1動態(tài)回彈模量測試儀的檢定/校準應符合下列規(guī)定:
a)啟用前;
b)每年不少于1次;
c)遭受嚴重撞擊或其他損害修理后。
本規(guī)范測試設備檢定校準的頻率。
6.3.2動態(tài)回彈模量測試儀在正式使用前,應對檢定/校準證書進行確認,應在有
效周期內(nèi)。
最大沖擊荷載、脈沖荷載持續(xù)時間、位移傳感器變形等參數(shù)會因設備移動而產(chǎn)生誤
差,實際試驗操作時需進行量值溯源,保證設備現(xiàn)場檢測時情況正常。
6.4維保與運輸
6.4.1儀器每1個月應進行清潔保養(yǎng)。承載板與加載裝置切勿用水或具有腐蝕性的
試劑清洗或擦拭,應用潔凈的棉布擦拭干凈。
防止設備與水接觸產(chǎn)生銹蝕并損壞,產(chǎn)生測量誤差。
6.4.2當長期不使用時,動態(tài)回彈模量測試儀每3個月應充電保養(yǎng)1次,且應置于陰
涼、干燥處。
減小滑桿與落錘之間的摩擦,保證最大沖擊荷載值完全加載,減小試驗誤差。
6.4.3在試驗結(jié)束后或運輸前,應檢查各部件電源關(guān)閉情況,確認關(guān)閉后,將加載
裝置、承載板、顯示端等放入運輸箱內(nèi),并將各部件鎖緊、蓋好箱蓋。
防止運輸過程中試驗設備磕碰造成損壞和因長距離運輸引起設備長時間待機狀態(tài),
避免電池老化、損壞。
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7現(xiàn)場檢測
7.1一般規(guī)定
7.1.1場地及環(huán)境條件應符合下列規(guī)定。
a)結(jié)構(gòu)層表面平整、干燥、無坑洞、無污染及松散粒料。
b)結(jié)構(gòu)層表面坡度小于10°。
c)附近無影響測試的施工作業(yè)、磁場、靜電等。
測試面平整所測數(shù)據(jù)更穩(wěn)定更具代表性,測試附近振動會影響動應力加載過程,致
使測試結(jié)果不準確。
7.1.2路基填料類、無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量測試宜在碾壓成型當日
內(nèi)開展。
7.1.3瀝青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量測試宜在路面完全冷卻后開展。其中,
對于普通瀝青路面宜在第2d開展,對于改性瀝青及SMA路面宜在第3d以后開展。
對于路基和無機結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層,建議在每壓實層施工碾壓成型完畢后當日內(nèi)
進行測試。這些材料的回彈模量與其密實程度和結(jié)構(gòu)層的質(zhì)量有關(guān)。通過及時進行測試,
可以及早發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題,以便及時采取糾正措施,確保結(jié)構(gòu)層的質(zhì)量符合要求。對
于瀝青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層,建議在路面完全冷卻后進行測試。這是因為瀝青材料在施
工過程中需要經(jīng)歷冷卻硬化的過程。普通瀝青路面一般在第2天完成冷卻硬化,而改性
瀝青和SMA(石腦瀝青混合料)路面可能需要更長的時間,通常在第3天以后才能完成
冷卻硬化。在冷卻硬化完成后進行測試可以更準確地評估瀝青結(jié)合料的強度特征,因為
在冷卻硬化之前,瀝青材料仍處于較高的溫度狀態(tài),其強度會受到影響。
7.1.4分層測試結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量時,每壓實層厚度不應超出動態(tài)回彈模量測試
儀的有效測試深度。
7.2檢測頻率
7.2.1現(xiàn)場動態(tài)回彈模量檢測頻率應按表2的規(guī)定進行。
表2動態(tài)回彈模量現(xiàn)場檢測頻率要求
結(jié)構(gòu)層/部位檢測頻率
路基每車道每50m每壓實層不少于1點,每作業(yè)段每壓實層不少于6點
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(底)基層每車道每100m每壓實層不少于1點,每作業(yè)段每壓實層不少于6點
面層每兩車道每100m每壓實層不少于1點,每作業(yè)段每壓實層不少于6點
臺背每壓實層單側(cè)不少于6點
7.2.2功能層或路基路基處置層動態(tài)回彈模量檢測頻率參考表2(底)基層。
7.3方法與步驟
7.3.1相關(guān)性試驗與驗證。
a)針對填土路基,應建立路基填筑層壓實度與路基動態(tài)回彈模量的相關(guān)關(guān)系;針
對土石混填或填石路基,應建立路基填筑層沉降差或孔隙率與路基動態(tài)回彈模量的相關(guān)
關(guān)系。
b)針對無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層、瀝青結(jié)合料類結(jié)構(gòu)層,應建立壓實度與動態(tài)回
彈模量的相關(guān)關(guān)系。
c)現(xiàn)場試驗段相關(guān)性驗證試驗具體步驟參考附錄A。按照JTG3450建立相關(guān)關(guān)系,
采用“對應性原則”確定相應結(jié)構(gòu)層壓實質(zhì)量對應的動態(tài)回彈模量控制值。
應用本文件進行相關(guān)性驗證試驗時,針對土方填料、土石混填料、石方填料、無機
結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層、瀝青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層,分別建立壓實層沉降差或壓實度與動
態(tài)回彈模量的相關(guān)關(guān)系。應注意,建立關(guān)系時的動態(tài)回彈模量應具有代表性,可反映該
試驗區(qū)域內(nèi)的整體動態(tài)回彈模量值,為使得動態(tài)回彈模量值更真實的反映實際情況,應
至少檢測不下于6個測點的模量數(shù)據(jù),并剔除異常值數(shù)據(jù)之后,采用取均值的方式得到
動態(tài)回彈模量代表值。
7.3.2測試步驟。
a)確定路段檢測單元。在現(xiàn)場結(jié)構(gòu)層填料和施工工藝保持不變的條件下,檢測單
元可為1個壓實作業(yè)段,根據(jù)表2規(guī)定的頻率要求確定檢測點數(shù)。
b)確定測點位置,參考JTG3450規(guī)定的選點方法。
c)檢測工作開始前,檢查動態(tài)回彈模量測試儀,確認其完好狀態(tài),并根據(jù)檢測路
段結(jié)構(gòu)層材料種類,設置相應的檢測參數(shù)。填寫相關(guān)記錄,參考附錄B。
d)在測點處應清掃測試面,必要時可用少量標準砂整平測試面。
e)將承載板放置在平整好的測試面上,安裝導向桿并保持垂直。
f)將落錘提升至掛(脫)鉤裝置上掛住,然后打開脫鉤裝置,使落錘自由落下,
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當落錘彈回后迅速提升至掛(脫)鉤裝置上并掛住,按此操作進行3次預沖擊。
g)正式檢測時按上述步驟f)的操作方法進行3次沖擊測試,智能承載板自動采集最
大沖擊力和回彈變形值。檢測時應避免荷載板與導向桿接觸位置處的移動或跳躍。
h)檢測過程中,因接觸點跳動等因素導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,如最大沖擊力或回彈變
形示值明顯異常,應重新檢測或另選測點。
i)當結(jié)構(gòu)層、材料或施工等要素發(fā)生明顯變化時,應重新開展相關(guān)性驗證試驗,
再進行現(xiàn)場檢測。
以下為本文件依托課題現(xiàn)場試驗段數(shù)據(jù)資料,作為本文件的應用示例,選用代表性
填土路基、土石路基和填石路基、水穩(wěn)基層進行現(xiàn)場相關(guān)性驗證試驗,相應填料如圖2
所示。
(a)填土路基
(b)土石路基
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(c)填石路基
(d)水穩(wěn)基層
圖2典型結(jié)構(gòu)層
試驗結(jié)果表明,對于填土路基,根據(jù)不同碾壓遍數(shù)下路基動態(tài)回彈模量代表值與壓
實度的關(guān)系曲線,得出相關(guān)關(guān)系方程。圖3所示為依托課題現(xiàn)場試驗段的灰土(摻灰不
到1天,可作為素填土)填料路基試驗段相關(guān)性驗證試驗結(jié)果,可以看出對于填土類路
基,動態(tài)回彈模量與壓實度之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)為0.99,表明相關(guān)性
很好。其中,每個動態(tài)回彈模量代表值均由不低于15個測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到。當動回彈模
量與壓實度的相關(guān)關(guān)系建立后,經(jīng)過監(jiān)理審核批準,便可以在路基壓實過程中和交工驗
收中采用動態(tài)回彈模量快速控制或檢測路基填料的壓實質(zhì)量。
圖3填土路基回彈模量~壓實度相關(guān)性試驗結(jié)果
試驗結(jié)果表明,對于土石路基,建立不同碾壓遍數(shù)下路基動態(tài)回彈模量代表值與沉
降差的對應關(guān)系曲線。圖4為經(jīng)合理修正(考慮振動壓實后的表層松動修正)后的某土
石路基回彈模量與沉降差相關(guān)性驗證試驗結(jié)果,可以看出相關(guān)數(shù)據(jù)具有很明顯的關(guān)聯(lián)
性。根據(jù)相關(guān)性驗證試驗曲線,通過試驗段要求的5mm沉降差對應的碾壓遍數(shù)與模量值
作為壓實遍數(shù)要求與檢測合格判定值。對于本文件依托的土石路基試驗段,如圖所示,
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5mm沉降差對應的動態(tài)回彈模量檢測標準可定義為29.6MPa,碾壓遍數(shù)為4遍。
圖4土石路基回彈模量~沉降差相關(guān)性驗證試驗結(jié)果
對于填石路基,建立不同碾壓遍數(shù)下路基動態(tài)回彈模量代表值與沉降差的對應關(guān)系
曲線。圖5為經(jīng)合理修正后的課題依托項目填石路基回彈模量與沉降差相關(guān)性驗證試驗
結(jié)果,可以看出其具有很明顯的相關(guān)性。根據(jù)對比試驗結(jié)果,可通過試驗段要求的5mm
沉降差對應的碾壓遍數(shù)與模量值作為壓實遍數(shù)要求與檢測合格判定值。對于本文件依托
的填石路基試驗段,如圖所示,5mm沉降差對應的動態(tài)回彈模量檢測標準可定義為
56.4MPa,碾壓遍數(shù)為3遍。
圖5填石路基回彈模量~沉降差相關(guān)性驗證試驗結(jié)果
對于水穩(wěn)基層,建立不同齡期下動態(tài)回彈模量代表值與壓實度的相關(guān)關(guān)系曲線。圖
6為經(jīng)合理修正后的課題依托項目水穩(wěn)基層回彈模量與壓實度相關(guān)性驗證試驗結(jié)果,可
以看出其具有很明顯的相關(guān)性。其相關(guān)系數(shù)為0.96,表明相關(guān)性很好。當動回彈模量與
壓實度的相關(guān)關(guān)系建立后,經(jīng)過監(jiān)理審核批準,便可以在水穩(wěn)基層壓實過程中和交工驗
收中采用動態(tài)回彈模量快速控制或檢測水穩(wěn)基層的壓實質(zhì)量。。
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圖6水穩(wěn)基層回彈模量~壓實度相關(guān)性驗證試驗結(jié)果
應用本文件進行現(xiàn)場測試時,應注意不同材料類型的結(jié)構(gòu)層具有不同的力學參數(shù)
(泊松比)。相應的,采用本文件提出的測試設備進行測試前,應根據(jù)實際情況按照相
關(guān)規(guī)范或者經(jīng)驗在動態(tài)回彈模量測試儀數(shù)據(jù)采集程序中進行合理泊松比參數(shù)設置。
8數(shù)據(jù)處理
8.1動態(tài)回彈模量計算
8.1.1動態(tài)回彈模量應按公式(1)計算:
(1)
式中:—承載板壓力,N;
—承載板直徑,mm;
—材料泊松比;
—承載板中心處的回彈變形,mm。
本文件所推薦測試系統(tǒng)采用落錘實現(xiàn)動應力加載,其在承載板上產(chǎn)生的沖擊荷載相
對較小,且沖擊時間極短,約為10-30ms,沖擊荷載引起的變形和荷載大致呈線彈性關(guān)
系,剛性承載板在承受沖擊荷載的位置,可以獲得穩(wěn)定的荷載用于測定回彈模量。因此
回彈模量可根據(jù)測試加載裝置對路基進行瞬態(tài)動力加載時的應力時程及相應應力作用
下的沉降回彈位移時程,通過線彈性半空間體理論簡化計算得到。
8.1.2材料泊松比參照JTG3450、JTGD50規(guī)定取用。對于路基,一般可取0.35或
0.40。其中,非粘性土可取0.30,高粘性土取0.50。對于路面,粒料類結(jié)構(gòu)層取0.35,無
機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層取0.25,密級配瀝青混合料取0.25,開級配瀝青混合料與半開級
14
配瀝青混合料取0.4。
8.1.3結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量檢測結(jié)果準確到0.1MPa。
動態(tài)回彈模量測試儀測量精度為0.1MPa。
8.1.4結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量代表值應按公式(2)計算:
(2)
式中:—結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量標準差,MPa;
—測點數(shù)量;
—分布表中隨測點數(shù)和保證率而變化的系數(shù),查附錄C;
—保證率,按照JTGF80/1規(guī)定取值。
在考慮統(tǒng)計誤差的情況下,在一定保證率下動態(tài)回彈模量均值作為其代表值。
8.2動態(tài)回彈模量齡期修正
8.2.1無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量檢測時,若未在施工碾壓成型完畢后1h
內(nèi)開展,均應進行齡期修正。動態(tài)回彈模量齡期修正應按公式(3)計算。
(3)
式中:—無機結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層1h時的動態(tài)回彈模量值,MPa;
—齡期修正系數(shù)。
8.2.2當無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量檢測在1h內(nèi)完成,齡期修正系數(shù)
K1=1。當無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)層動態(tài)回彈模量檢測未在1h內(nèi)完成,應參考附錄D求取
不同齡期下的動態(tài)回彈模量
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