1、龙建二公司龙建二公司 任明艳任明艳 第一章 总论 第一节第一节 基本知识基本知识一、对路基路面的要求一、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
2、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
3、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
4、，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1.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
5、为面层、基层和垫层三个层次。2.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。3.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
6、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
7、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 第二节第二节 试验检测数据整理方法试验检测数据整理方法一、路基路面现场随机取样方法一、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
8、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
9、：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。断面序号第14栏BT断面序号桩号A列B列1170.0894.454K36+0802100.1497.457K36+1403130.24412.212K36+24040
10、80.26413.213K36+2605180.28414.2514K36+2806020.34017.017K36+3407060.35917.9518K36+3608200.38719.3519K36+3809140.39219.6020K36+40010030.40820.4020K36+420 路面宽度、高程、横坡检测断面随机取样计算表路面宽度、高程、横坡检测断面随机取样计算表断面序号第14栏BT断面序号桩号A列B列11160.52726.3526K36+52012050.79739.8540K36+80013150.80140.0540K36+82014120.83641.842K3
11、6+84015040.85442.743K36+86016110.84444.244K36+88017190.88644.344K36+90018070.92946.4546K36+92019090.93246.647K36+94020110.97048.549K36+9802.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
12、。（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
13、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.
14、29m、左4.27m、左3.34m及左0.06m。钻孔位置取样选点计算表钻孔位置取样选点计算表测点序号栏号3取样路段长1000m栏号3C列路面宽度10m测点数6个A列B列距起点距离（m)桩号距路左边缘距离（m)距中线位置（m)1010.175175K36+1750.6476.47右1.472060.310310K36+3100.0430.43左4.573030.494494K36+4940.9299.29右4.294020.699699K36+6990.0730.73左4.275040.838838K36+8380.1661.66左3.346050.977977K36+9770.4944.94
15、左0.06二、数据处理二、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35103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3.2
16、7、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1210
17、2（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-2610（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
18、.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 51.00.2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 -92
19、0 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=44.692）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（3位），因此第二，第三个数的有效数字位数取4位，所得的积也取4个有效数字，由此得：0.122 26.52 1.069=0.3459。（3）平
20、方或开方运算 其结果可比原数多保留一位有效数字。例如，5852=3.422 105，3684=60.696 三、数据的统计计算与分析1、数据的统计量计算：平均值、标准差、变异系数、中位数、极差2、可疑数据的剔除：3s法当试验次数较多时，可简单地用3倍标准差（3S)作为确定可疑数据取舍的标准。当某一测量值Xi与其测量结果的平均值X之差大于3倍标准差时，即出现 Xi-X 3S的情况，则该测量值Xi 舍弃。舍弃可疑值后，应重新计算平均值、标准差、变异系数等统计量，并分析测量值出现异常的原因，对路基路面质量检测出现异常测量值的测点及区域进行妥善处理。第三节第三节 公路工程质量检验与评定公路工程质量检验
21、与评定评定依据：公路工程质量检验评定标准遵循标准：交工及竣工验收应遵循公路工程竣（交）工验收办法和公路工程竣（交）工验收办法实施细则一、工程质量评定一、工程质量评定1.一般规定（1）工程划分。单位工程、分部工程、分项工程（2）工程质量检验评分。以分项工程为单元，按100分制进行。在分项工程评分的基础上，逐级计算各相应的分部工程、单位工程、合同段和建设项目评分值。3）工程质量等级评分。分为合格与不合格，应按分项工程、分部工程、单位工程、合同段和建设项目逐级评定。2.工程质量评分（1）分项工程得分=（检查项目得分权值）/检查项目权值 分项工程评分步骤：基本要求检查实测项目计分外观缺陷减分资料不全减
22、分分项工程评分值=分项工程得分-外观缺陷减分-资料不全减分2）分部工程和单位工程质量评分 分部（单位）工程得分=【分项（分部）工程得分权值】/分项（分部）工程权值3）合同段和建设项目工程质量评分按公路工程竣（交）工验收办法计算。合同段（项目）工程得分=【单位（合同段）工程得分投资额】/单位（合同段）投资额4）质量保证资料：所用原材料、半成品和成品质量检验结果。材料配比、拌和加工控制检验和试验数据。地基处理、隐蔽工程施工记录和大桥、隧道施工监控资料。各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表。施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量的影响分析。施工过程中如发生质量事故，经处理补救后，达到设
23、计要求的认可证明文件。3.工程质量等级评定1）分项工程质量等级评定 路基路面工程分项工程评分值不小于75分者为合格，小于75分者为不合格。评定为不合格的分项工程，经加固、补强或返工、调测，满足设计要求后，可以重新评定其质量等级，但计算分部工程评分值时按期复评分值 的90%计算。2）分部工程质量等级评定 所属各分项工程全部合格，则该分部工程评为合格；所属任一分项工程不合格，则该分部工程为不合格。3）单位工程质量等级评定 所属各分部工程全部合格，则该单位工程评为合格；所属任一分部工程不合格，则该单位工程为不合格。4）合同段和建设项目质量等级评定 合同段和建设项目所含单位工程全部合格，其工程质量等级
24、为合格；所属任一单位工程不合格，则合同段和建设项目为不合格。4.数理统计方法评定项目及规定评定指标有：路基路面压实度、弯沉值、路面结构层厚度、路面横向力系数、水泥混凝土抗压和抗弯拉强度、喷射混凝土抗压强度、水泥砂浆强度、半刚性材料强度 压实度的评定压实度的评定（1）路基和路面基层、底基层的压实度以重型击实标准为准。沥青层压实度以沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004)的规定为准。（2）标准密度应作平行试验，求其平均值作为现场检验的标准值。对于均匀性差的土质和路面结构层材料，应根据实际情况增补标准密度试验，求得相应的标准值，以控制和检验施工质量。（3）路基、路面压实度以1-3km长的路段
25、为检验评定单元，按要求的检测频率进行现场压实度抽样检查，求算每一测点的压实度Ki。路基、基层和底基层：当K K0且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100%；当 K K0且单点压实度全部大于等于规定极值（规定值减5个百分点）时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率；当K K0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，相应分项工程评为不合格。路堤施工段落短时，分层压实度应点点符合要求，且样本数不少于6个。沥青面层：当K K0且全部测点大于等于规定值减1个百分点时，评定路段的压实度合格率为100%；当K K0时，按测定值不低于
26、规定值减1个百分点的测点数计算合格率；当K K0时，评定路段的压实度为不合格，相应分项工程评为不合格。例：某新建高速公路土方路基路床施工中，其中某路段压实层质量检查的压实度检测结果如下表所示。已知保证率为95%、n=20时，ta/n=0.387路基压实度检测结果汇总表序号序号1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010压实度（压实度（%）96.796.795.795.797.597.597.697.696.696.696.996.996.296.297.097.095.695.695.995.9序号序号1111121213131414151516161717181819192
27、020压实度（压实度（%）97.097.096.396.397.197.196.496.496.596.596.896.894.994.995.995.997.397.395.495.4（1）该路段压实层的压实度标准值为96%（2）该路段压实层的单点压实度规定极值为91%解：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。（3）该路段压实层的压实度代表值为96.18%解：先算标准差S=0.7322,平均值=96.46，ta/n=0.387，
28、K=96.46-0.387*0.7322=96.17661（4）该路压实层的压实度评定为合格。水泥混凝土弯拉强度评定水泥混凝土弯拉强度评定 试件使用标准方法制作，标准养生时间28d，检查频率，高速公路和一级公路每工作班制作24组：日进度大于1000m取4组，大于等于500m取3组，小于500m取2组。其它公路每工作班制作13组：日进度大于1000m取3组，大于等于500m取2组，小于500m取1组。每组3个试件的平均值作为一个统计数据。混凝土弯拉强度的合格标准1)试件组数大于10组时，平均弯拉强度合格判断式为：fcsfr+K式中：fcs棍凝土合格判定平均弯拉强度(MPa)；fr 设计弯拉强度标
29、准值(MPa)；K 合格判定系数(见附表C)；强度标准差。合格判定系数合格判定系数 当试件组数为1119组时，允许有一组最小弯拉强度小于0.85fr，但不得小于0.80fr。当试件组数大于20组时，其它公路允许有一组最小弯拉强度小于0.85fr，但不得小于0.75fr；高速公路和一级公路均不得小于0.85fr。试件组数等于或少于10组时，试件平均强度不得小于1.10fr，任一组强度均不得小于0.85fr。当标准小梁合格判定平均弯拉强度fcs和最小弯拉强度fmin中有一个不符合上述要求时，应在不合格路段每公里海车道钻取3个以上150mm的芯样，实测劈裂强度，通过各自工程的经验统计公式换算弯拉强度
30、，其合格判定平均弯拉强度fcs和最小值fmin必须合格，否则，应返工重铺。实测项目中，水泥混凝土弯拉强度评为不合格时相应分项工程评为不合格。试件组数试件组数n 1114151920K0.750.700.65水泥混凝土抗压强度评定水泥混凝土抗压强度评定评定水泥混凝土的抗压强度，应以标准养生28d龄期的试件为准。试件为边长150mm的立方体。试件3件为1组，制取组数应符合规定。水泥混凝土抗压强度的合格标准1)试件10组时，应以数理统计方法按下述条件评定：Rn-KlSn0.9RRminK2R式中：n同批混凝土试件组数；Rn同批n组试件强度的平均值(MPa)；Sn同批n组试件强度的标准差(MPa)，R
31、混凝土设计强度等级(MPa)；Rminn组试件中强度最低一组的值(MPa)：K1、K2合格判定系数，见附表D。K K1 1、K K2 2的值的值试件15时，则需13个试件。试件的平均强度R应满足下式要求：RRd/（1-ZaCv）式中：Rd设计抗压强度（Mpa）Cv试验结果的偏差系数（以小数计）；Za标准正态分布表中随保证率而变的系数。高速、一级公路：保证率95%，Za=1.645 其他公路：保证率90%，Za=1.282。评定路段内半刚性材料强度评为不合格时相应分项工程为不合格。路面结构层厚度评定路面结构层厚度评定 评定路段内路面结构层厚度按代表值和单个合格值的允许偏差进行评定。按规定频率，采
32、用挖验或钻取芯样测定厚度。厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即：XL=X-ta/n*S式中：XL厚度代表值(算术平均值的下置信界限)：X厚度平均值；S标准差；n检查数量；tat分布表中随测点数和保证率(或置信度a)而变的系数，可查附表B。采用的保证率：高速、一级公路：基层、底基层为99，面层为95。其他公路：基层、底基层为95，面层为90。当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时，则按单个检查值的偏差不超过单点合格值来计算合格率；当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时，相应分项工程评为不合格。代表值和单点合格值的允许偏差见实测项目表。沥青面层一般按沥青铺筑层总厚度进行评
33、定，高速公路和一级公路分23层铺筑时，还应进行上面层厚度检查和评定。路基、柔性基层、沥青路面弯沉值评定路基、柔性基层、沥青路面弯沉值评定 弯沉值用贝克曼梁或自动弯沉仪测量。每一双车道评定路段(不超过lkm)检查80100个点，多车道公路必须按车道数与双车道之比，相应增加测点。弯沉代表值为弯沉测量值的上波动界限，用下式计算：lr=L+ZaS式中：lr弯沉代表值(0.0lmm)；L实测弯沉的平均值：S标准差：Za与要求保证率有关的系数，见附表I。附表附表I Za值值层层 位位Za高速公路、一级公路二、三级公路沥青面层1.6451.5路基2.01.645 当路基和柔性基层、底基层的弯沉代表值不符合要
34、求时，可将超出L(23s)的弯沉特异值舍弃，重新计算平均值和标准差。对舍弃的弯沉值大于L(23s)的点，应找出其周围界限，进行局部处理。用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计，不能采用左右两点的平均值。弯沉代表值大于设计要求的弯沉值时相应分项工程为不合格。测定时的路表温度对沥青面层的弯沉值有明显影响，应进行温度修正。当沥青层厚度小于或等于50mm时，或路表温度在202范围内，可不进行温度修正。若在非不利季节测定时，应考虑季节影响系数。第二章 土工试验步骤：试验步骤：结果整理：结果整理：注意事项：注意事项：土的击实试验1.测定土样的风干含水率。按土的塑限估计最佳含水率，依次按
35、相差约2%的含水率备一组试样（不少于5个），其中有两个大于和两个小于最佳含水率。可按下式计算：m=【m0/（1+0.010）】0.01（-0）2.按确定含水率制备试样，拌匀，装塑料袋备用，静置时间高液限黏土不得少于24h，低液限黏土不得少于12h。3.按所选击实方法进行击实，击实完后余土高度不超过试筒顶面5mm(小筒）或6mm（大筒）。4.刮平，称重，测击实试样的含水率和湿密度。5.计算击实后各点的干密度d=/(1+0.01）以干密度d为纵坐标，含水率为横坐标，绘制d-系曲线，曲线上的峰值点的纵、横坐标分别为最大干密度和最佳含水率。第 三章 集料第一节 集料基本概念一、集料的分类一、集料的分类
36、 根据粒径大小可分为粗集料和细集料。根据化学成分中氧化硅含量分为酸性集料和碱性集料。集料的具体类型有下列几种：砾石、碎石、天然砂、人工砂、石屑、矿粉和填料，通常道路工程中用于混合料最常用的集料是碎石和天然砂。二、集料粒径划分二、集料粒径划分用于沥青混合料时（除SMA沥青混合料），粗细集料界限尺寸为2.36mm；用于水泥混凝土时，粗细集料分界尺寸为4.75mm；用于路面基层时，同样以4.75mm为界限；集料中粒径大于分界尺寸（包括该尺寸）的颗粒是粗集料，其余则是细集料。（1）集料最大粒径：指集料颗粒能够100%通过的最小标准筛筛孔尺寸。（2）集料公称最大粒径：指集料可能全部通过或允许有少量筛余（
37、筛余量不超过10%）的最小标准筛筛孔尺寸。通常集料最大粒径比公称最大粒径要大一个粒级。三、标准筛三、标准筛由17个不同孔径方孔筛组成。四、集料的取样量和试验用量四、集料的取样量和试验用量 集料取样量的多少取决于集料将要进行的试验项目，还取决于集料公称粒径的大小。各试验项目所需粗集料的最小取样质量各试验项目所需粗集料的最小取样质量试验项试验项目目 相对于下列公称最大粒径相对于下列公称最大粒径()的最小取样量的最小取样量()4.759.513.2161926.531.537.5536375筛分 81012.51520203040506080表观密度 6888881216202424含水率 2222
38、2233446吸水率 22224446668堆积密度 4040404040408080100120120含泥量 888824244040608080泥块含量 888824244040608080针片状含量 0.61.22.54882040-硫化物、硫酸盐 1.0第二节 集料的技术性质和技术要求一、粗集料的技术性质一、粗集料的技术性质1.物理性质：（1）物理常数：表观密度、毛体积密度、表干密度、堆积密度、空隙率（2）级配（3）集料颗粒形状：针片状颗粒含量2.坚固性3.粗集料的力学性质：（1）压碎值（2）磨耗性（3）磨耗值（4）磨光值4.集料的的化学性质：根据集料中常见氧化物二氧化硅含量的高低，分
39、为酸性、碱性和中性等不同类型；偏碱性的石灰岩集料与沥青之间有更好的黏附性效果，这将有助于沥青泥合料的水稳性；而偏酸性的花岗岩集料往往具有更好的力学性能表现。根据母岩中的二氧化硅含量大小，当集料中二氧化硅含量大于65%时，属于酸性集料；二氧化硅含量低于52%时属于碱性集料；介于二者之间的是中性集料。二、细集料的技术性质二、细集料的技术性质1.物理常数：与粗集相同。2.级配3.粗度 细度模数=【（A2.36+A1.18+A0.6+A0.3+A0.15）-5 A4.75】/(100-A4.75)根据细度模数的大小,将砂分成四级:粗砂:细度模数在3.7-3.1 中砂:细度模数在3.0-2.3 细砂:细
40、度模数在2.2-1.6 特细砂:细度模数在1.5-0.74.有害物质:包括泥或泥块、有机质、云母、轻物质、三氧化硫以及氯离子等。三、集料的技术要求三、集料的技术要求符合施工规范及设计的要求第三节 粗集料试验检测方法一、粗集料的取样方法一、粗集料的取样方法采用四分法二、粗集料的密度试验方法（网蓝法）二、粗集料的密度试验方法（网蓝法）1.目的：通过测定粗集料密度计算集料空隙率，吸水性等，同时作为混合料配合设计时的基本参数。2.试验方法和步骤（1）将待测试样过4.75mm的标准筛，除去偏小的颗粒，四分法分成所需的质量；（2）将待测试样浸水一段时间后，小心漂洗干净；（3）放入盛水器皿中，注入清水，高出
41、试样至少20mm，浸水24小时；（4）将吊篮浸入溢流水槽中，控制水温在15-25的围，水面高度由溢流口调节，试验过程始终保持在同一位置，天平调零。（5）将试样转入吊篮，在水面维持不变的状态下，称取集料在水中质量(mw)；（6）提起吊篮，全部倒入瓷盘或拧干的湿毛巾上。擦拭颗粒表面的水，直到看不出发亮的水迹，使集料处于饱和面干状态。(7）立即在天平上称出集料在饱和面干时的质量(mf)，又称表干质量。(8）放入1105的烘箱中烘干至恒重，冷却，称烘干质量(ma)。(9)平行试验两次，取平均值。3.试验结果计算表观相对密度 a=ma/（ma-mw)毛体积相对密度 b=ma/（mf-mw)表干相对密度s
42、=mf/（mf-mw)吸水率x=(mf-ma)/ma100 粗集料的表观密度、表干密度、毛体积密度按下列公式计算，结果精确至小数点后3位，不同水温条件下测量的粗集料密度需进行水温修正。a=a wT 或 a=（a-T）w b=b wT 或 b=（b-T）w s=s wT 或 s=（s-T）w 对于各种密度的试验结果的重复性精度，要求两次结果相差不超过0.02，吸水率不超过0.2%三、粗集料堆积密度及空隙率试验三、粗集料堆积密度及空隙率试验1.目的：测定粗集料的堆积密度，包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度，以及堆积状态下的间隙率。2.试验方法和步骤（1）自然堆积密度取试样1份，置于平
43、整干净的水泥地(或铁板)上，用平头铁锹铲起试样，使石子自由落入容量筒内。此时，从铁锹的齐口至容量筒上口的距离应保持为50左右，装满容量筒并除去凸出筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷空隙，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量(m2)。（2）振实密度按堆积密度试验步骤，将装满试样的容量筒放在振动台上，振动3min，或者将试样分三层装入容量筒：装完一层后，在筒底垫放一根直径为25的圆钢筋，将筒按住，左右交替颠击地面各25下；然后装入第二层，用同样的方法颠实(但筒底所垫钢筋的方向应与第一层放置方向垂直)；然后再装入第三层，如法颠实。待三层试样装填完毕后，加料填到试样超出
44、容量筒口，用钢筋沿筒口边缘滚转，刮下高出筒口的颗粒，用合适的颗粒填平凹处，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称取试样和容量筒总质量(m2)。粗集料公称粗集料公称最大粒径最大粒径()容量筒容积容量筒容积(L)容量筒规格容量筒规格()筒壁厚度筒壁厚度()内径 净高 底厚 4.75 31552 1602 5.0 2.59.526.5 102052 3052 5.0 2.531.537.5 152555 2955 5.0 3.0 53 203555 3055 5.0 3.0 容量筒的规格要求容量筒的规格要求（3）捣实密度根据沥青混合料的类型和公称最大粒径，确定起骨架作用的关键性筛孔(通常为4.
45、75或2.36等)。将矿料混合料中此筛孔以上颗粒筛出，作为试样装入符合要求规格的容器中达13的高度，由边至中用捣棒均匀捣实25次。再向容器中装入13高度的试样，用捣棒均匀地捣实25次，捣实深度约至下层的表面。然后重复上一步骤，加最后一层，捣实25次，使集料与容器口齐平。用合适的集料填充表面的大空隙，用直尺大体刮平，目测估计表面凸起部分与凹陷部分的容积大致相等，称取容量筒与试样的总质量(m2)。（4）容量筒容积的标定 用水装满容量筒，测量水温，擦干筒外壁的水分，称取容量筒与水的总质量(m)，并按水的密度对容量筒的容积作校正。4.试验结果计算 容量筒的容积计算。V=（m-m1)/T 100堆积密度
46、(包括自然堆积状态、振实状态、捣实状态下的堆积密度)计算至小数点后2位。=(m2-m1)/V 100空隙率计算。Vc=（1-/a 或b）100a粗集料的表观密度(tm3)；b粗集料的毛体积密度(tm3)四、集料的压碎值四、集料的压碎值1.目的：集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标，以评定其在公路工程中的适用性。2.试验方法和步骤：（1）用风干石料用13.2和9.5标准筛过筛，取9.513.2的试样3组各3000g，供试验用。（2）将试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中，每次均将试样表面整平，用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次。最后用
47、金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。称取量筒中试样质量(m0)。以相同质量的试样进行压碎值的平行试验。（3）将试筒安放在底板上。将要求质量的试样分3次(每次数量大体相同)均匀装入试模中，每次均将试样表面整平，用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实25次。最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平。（4）将装有试样的试模放到压力机上，同时加压头放入试筒内石料面上，注意使压头摆平，勿挤压试模侧壁。（5）开动压力机，均匀地施加荷载，在10min左右的时间内达到总荷载400kN，稳压5s，然后卸荷。（6）将试模内试样倒出，用2.36标准筛筛分经压碎的全部试样，可分几次筛分，均需筛到在1min内无明显的筛出物为止
48、。（7）称取通过2.36筛孔的全部细料质量(m1)，准确至1g。4.试验结果计算：粗集料压碎值计算，精确至O.1。Qa(%)=m1/m0 100以3个试样平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值。五、粗集料的针片状颗粒含量五、粗集料的针片状颗粒含量1.1.试验方法一：规准仪法试验方法一：规准仪法 1）目的：测定大于4.75mm的碎石或卵石中，针、片状颗粒的总含量，评价混凝土用粗集料的形状优劣，判断粗集料工程适用性。2）.试验方法和步骤：粒级粒级(方孔方孔筛筛)()4.759.59.51616191926.526.531.531.537.5针 状 规 准仪 上 相 对 应的 立 柱 之 间的间
49、距宽()17.1(B1)30.6(B2)42.0(B3)54.6(B4)69.6(B5)82.8(B6)片 状 规 准仪 上 相 时 应的孔宽()2.8(A1)5.1(A2)7.0(A3)9.1(A4)11.6(A5)13.8(A6)水泥混凝土集料针片状颗粒试验的粒级划分及其相应水泥混凝土集料针片状颗粒试验的粒级划分及其相应的规准仪孔宽或间距的规准仪孔宽或间距（1）将来样在室内风干至表面干燥，并用四分法或分料器法缩分至规定的质量，称量(m0，然后筛分所规定的粒级备用。（2）目测挑出接近立方体形状的规则颗粒，将目测有可能属于针片状颗粒的集料用规准仪逐粒对试样进行针状颗粒鉴定，颗粒长度大于针状规准
50、仪上相应间距而不能通过者，为针状颗粒。颗粒厚度小于片状规准仪上相应孔宽能通过者，为片状颗粒。称量由各粒级挑出的针状颗粒和片状颗粒的质量，其总质量为m1。3）.试验的结果计算：Qe=m1/m0 1002.2.试验方法二：游标卡尺法试验方法二：游标卡尺法1）目的：测定用于沥青混合料和基层材料的4.75mm以上的粗集料中针状和片状颗粒含量，用于评价粗集料的形状和推测抗压碎能力，以评定其工程中的适用性。2）试验方法和步骤：（1）按本规程T0301方法，采集粗集料试样。（2）按分料器法或四分法选取1左右的试样。对每一种规格的粗集料，应按照不同的公称粒径，分别取样检验。（3）用4.75标准筛将试样过筛，取
