DB62∕T 4343-2021 公路路基压实质量动态模量检测技术规程(甘肃省).pdf

ICS 93.080. 99 CCS P 66 62 甘肃省由巳ETA 万标准D862/T 4343-2021 公路路基压实质量动态模量检测技术规程Technical specification for dynamic modulus test of compaction quality of highway subgrade 2021一06-21发布2021一 07-21实施甘肃省市场监督管理局发布0862/T 4343-2021 目;欠前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . II 引言. III I 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . 1 3 术语和定义. 1 4 符号和缩略语. 2 5 基本规定.2 5. 1 一般规定2 5. 2 动态变形模量测试仪. 2 5. 3 数据采集系统. . . . . . . . 3 5.4信息管理系统. . . . . . . . . . 3 6 检测方法. 3 6. 1 一般规定. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6. 2 测试方法与步骤3 7 现场检测流程.4 7. 1 现场检测流程图.4 7. 2 相关性校验.4 7. 3 检测频率及测点布置. 4 7.4现场检测. . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7. 5 结果评定5 7. 6 检测报告.6 附录A(规范性)相关性校验试验. . . . . . . . 7 附录B(资料性)公路路基施工压实质量控制指标与标准. . . . . . . . 9 附录c(资料性)路基压实质量检测报告. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 附录D(资料性)条文说明.11 I 0862/T 4343-2021 目IJ1=1 本文件按照GB/T11-2020 (标准化工作导则第l部分标准化文件的结构和起草规则的规定起草o本文件白甘肃省交通运输厅提出并监督实施。本文件由甘肃省交通运输工程标准化技术委员会归口。本文件起草单位:甘肃省交通工程质量安全监督管理局、甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司、甘肃省公路航空旅游投资集团有限公司、甘肃畅陇公路养护技术研究院有限公司。本文件主要起草人:朱小明、秦素华、杨芙蓉、李晓民、赵静卓、樊彦龙、赵河清、王雄魁、赵大同、包得祥、魏定邦、杨小森、张富奎、张军林、王东、赵志刚、张进龙、武旭、沈秉璋、子晨祖、蔡玉民琪、李彦伟。各单位或个人在执行本文件过程中如发现需要修改和补充之处，请随时将意见和建议反馈至公路路基压实质量动态模量检测技术规程编制组(地址甘肃省兰州市城关区萃英门31号，邮编730030邮箱549992047() ，以供今后修订时参考。II 号|-E司0862/T 4343-2021 路基压实控制对保证公路工程品质至关重要。本文件规范了基于动态变形模量测试的路基压实质量快速检测方法，有效提高我省公路工程施工过程中路基压实质量的检测频率和覆盖面，对保证路基压实质量具有重要意义。根据甘肃省市场监督管理局关于下达2019年度第3批地方标准制修订计划的函(甘市监函(2019)228号)文件要求编制该文件。本文件编制过程中，编制组参考国内外公路、铁路行业有关路基压实质量控制的科研成果和技术资料，依托全省各地区公路建设项目，开展了不同类型填料路基压实质量快速检测方法与传统检测方法的试验对比研究，充分吸纳省内外工程实践经验，广泛征求行业内外有关专家的意见和建议，编制了本文件。本文件共7章，主要技术内容包括范围2规范性引用文件3术语和定义4符号和缩略语;5基本规定6检测方法7现场检测流程。III 0862/T 4343-2021 公路路基压实质量动态模量检测技术规程1 范围本文件规定了公路路基压实质量快速检测技术的技术要求，包括基本规定、检测方法以及现场检测流程。本文件适用于最大粒径不大于75mm的各类路基填料施工过程中压实质量控制。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JJG (铁道)198 动态变形模量Evd测定仪JTG 3450-2019 公路路基路面现场测试规程JTG F8011-20l7公路工程质量检验评定标准第册土建工程TB 10102 铁路工程土工试验规程3 术语和定义3. 1 3. 2 3.3 下列术语和定义适用于本文件。动态变形模量正Iynamicmodu1us of deformafim 路基在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。动态变形模量测试仪dynamic deformation modulus tester 用于检测路基动态变形模量指标的专用计量器具。相关性校验correlation check 通过试验段对比试验的方式建立动态变形模量值与压实度值之间相关性关系，并评价其适用性的过程。3. 4 动态变形模量规定值specified value of dynamic deformation modulus 在动态变形模量与压实度的相关性关系式中，压实度规定值对应的动态变形模量规定值。3. 5 路基压实质量快速检测技术rapiddetection techno1ogy of subgrade compaction qual町采用动态变形才真量测试仪按规定的检测频率和检测单元检测动态变形模量值判定路基压实质量的种技术。3. 6 路基压实质量快速检测系统rapiddetection system of subgrade compaction quality 0862/T 4343-2021 路基压实质量快速检测系统包括动态变形模量测试仪、数据采集系统及信息管理系统三部分。4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件E时动态变形模量代表值，单位为兆怕(MPa);1. -1分布表中随测点数n和保证率(或置信度)而变的系数;EYd 动态变形模量平均值，单位为兆怕(MPa);Eo 动态变形模量规定值，单位为兆怕(MPa);Evdi 动态变形模量测试值，单位为兆怕(MPa);S 检测值的标准差。K 压实度(%)。5 基本规定5. 1 一般规定5. 1. 1 路基施工前应结合所在区域工程地质、公赂等级、填料类型与性质等具体情况，选择代表性路段，通过试验段施工，进行动态变形模量与压实度相关性校验，确定动态变形模量规定值。5. 1. 2 当填料种类发生变化时，应重新进行相关性校验，调整动态变形模量规定值。5. 1. 3 当填料种类未发生变化但现场实测压实度K与相关性校验拟合关系式计算所得压实度K偏差大于2个百分点时需重新进行相关性校验。5. 2 动态变形模量测试仪5.2. 1 动态变形模量测试仪由加载装置、动态变形模量测试仪和承载板组成，加载装置包括落锤、脱钩装置、导向杆、阻尼装置及导向钢套等，动态变形模量测试仪结构如图l所示。2 7 6 1-承载板2-承力钢罩3-导向钢套4-阻尼装置，5导向杆6落锤7脱钩装置8变形测定仪图l动态变形模量测试仪结构示意图0862/T 4343-2021 5.2.2 动态变形模量测试仪的配置、参数及测试精确度应符合JJG198技术要求，详见表l。表l动态变形模量测试仪技术要求项目要求值误差范围洛锤重量1kg 10.0 土0.5直径Imrn300 土0.5承载板厚度Imrn，卢20.0 、土0.2导向杆直线度Imm 笃。10可、最大冲击力IkNF 7.07 、.tt土0.07074 弯沉测量范围Imm, 。12.0 、土0.045.2.3 动态变形模量测试仪的测量范围为lOMPa-225MPao 5.2.4 动态变形模量测试仪应按JJG198规定方法每年检定一次。5.3 数据采集系统数据采集系统连接动态变形模量测试仪，进行项目信息、填筑碾压信息、填丰轩言息及检测数据的采集与上传，并可对检测结果进行查询。5.4信息管理系统信息管理系统由服务器、网络、管理软件等组成，应具备以下功能:接收数据采集系统传输的检测信息并对数据进行分析、处理和管理;分析判定路基压实质量检测结果，并将检测结果反馈至数据采集系统显示端，为数据采集系统提供网络服务和远程管理;自动生成检测报告。6 检测l方法6. 1 一般规定动态变形模量检测须在每层压实完成后3小时内完成，当气温高于350C或大风天气时须在2小时内完成。6. 2 测试方法与步骤6.2. 1 测试前准备测试前按以下步骤准备:a) 检查设备;b) 连接动态变形模量测试仪与数据采集系统;c) 平整测试面，用毛刷扫去松土，必要时可以用少量干燥彤、补平，并宣做成水平面，在其上放置荷载板，安装导向杆并保持其垂直。6.2.2 测试3 0862/T 4343-2021 具体测试过程如下:a) 打开搬运锁，b) 将落锤提升至脱钩装置处，使落锤脱钩并自由落下，当落锤弹回后将其抓住并提升至脱钩装置处，按此操作进行三次预冲击测试;c) 按上述川的方式进行三次冲击测试，平均值作为测试结果，测试时应避免荷载板的移动和跳跃。6. 2. 3 检测结果上传将数据采集系统采集的工程名称、检测部位、检测时间、填料的种类与合水率等相关参数上传至信息，管理系统。7 现场检测流程7. 1 现场检测l流程图现场检测流程图如图2所示。图2检测l流程图7. 2 相关性校验7.2. 1 路基施工前应选择具有代表性的施工路段作为校验段，校验段长度应不宜小子2mo7. 2. 2 应在不同碾压遍数下采用动态变形模量测试仪按本文件6.2的方法进行动态变形模量测试，在动态变形模量测点处按JTG3450-2019中T0921的方法进行压实度测试，压实度测点应远在承载板边沿以外30cm半径范围，并累计测试不少于15组，建立动态变形模量与压实度的相关性关系，得到动态变形模量规定。7. 2. 3 具体操作应符合附录A的要求。7. 3 检测频率及测点布置各等级公路路基动态变形模量检测频率应符合表2的要求。表2检测频率标准公路等级频率高速、一级公路单车道每100m每压实层测10处，超过100m，按10m一处增加，不足10m时，按10m泪111处，累计样本数量不少于10处单车道每100m每压实层测B处，超过100m，按10m一处增加，不足10m时，按10m二级及二级以下公路泪111处，累计样本数量不少于10处4 0862/T 4343-2021 7.3. 1 按照试验段确定的施工工艺完成每层路基碾压后，应按JTG3450-2019规定，采用综合法进行测点布置，双车道测点布设如图2所示，测点布置包括以下要求沿路基纵向平均分布，横向随机取点，ftEi路基边线1m范围内不布点;路基表面无积水，表面平整，表面填筑材料较为均匀;布点具有代表性。些生_J_随机布置测v = 行车方向 E二二二=行车方向a .1. rI. rI 路基础缸/j ，哇!图2泪IJ点布设方案7.4现场检测根据本文件7.1和1.2的要求进行测点布置我依据在规程6.2测试方法进行动态变形模量检测，且路基表面检测温度与校验温度之差不大于土rooc。7.5 结果评定功，7.5. 1 施工项目路基动态变形模量规定值的确宠可分为下列两个水平:a) 水平，采用通过试验段相关性校验计算所得的动态变形馍量规定值;b) 水平二，参照附录B要求的动态变形模量规定值。7.5.2 高速、一级公路应采用水平一的值作为动态变形模量规定值，二级及二级以下公路宜采用水平，当现场不具备开展相关性校验工作的条件时，可*用水平二。7.5.3 按照JTGF8011-2017路基Et实度评定方法，动态变形模量检测以施工断面为检测评定单元，计算动态变形模量代表值，计算方法见式()EVd =瓦-tas/.J;i江o. (1) 路基施工检测中，当Evd二三Eo，且单点全部大于或等于规定值减2MPa时，评定施工路段的压实质量合格率为100%;当E叫卖Eo，且单点全部大于或等于规定极值(规定极值为规定值减5MPa)时，按测定值不低于规定值减2MPa的测点个数计算合格率，检测项目的合格率应不低于95%。当Evd100 1.6449/.J 1.2815/,! 20 0.568 0.387 7.6 检测l报告检测报告见附录C。6 0862/T 4343-2021 A. 1 试验准备附录A(规范性)相关性校验试验A. 1. 1 相关性校验目的为得到J施工项目动态变形模量与压实度之间的相关关系式，确定相关性系数和动态变形模量规定值。A. 1.2 相关性校验的试验段路基填料与施工工艺应满足现行相关标准的要求，并符合下列规定试验段的填料、含水率及填筑厚度等参数应与后续施工段致;试验段采用的压实设备和压实工艺应与后续施工段相同;填料应具有机表性。A.2 试验步骤A. 2. 1 根据试验段长度设置试验段起始和终止标志线。A .2.2 试验段应按不同的碾压遍数进行动态变形模量和压实度测试。具体操作应和合下列规定:a) 每遍碾压完成后应选取有代表性的点位进行动态变形模量和压实度检测，不少于3处;b) 相关性校验测试动态变形模量和对应压实度值数据应不少于15组，检测数据应能代表每遍压实程度。A.3 数据处理A. 3. 1 测试所得动态变形模量值与灌砂法压实度值通过数据拟合得到J相关关系式可能为:K:;:aEvdi+b K二alnEvdi+b式中K 压实度测试值(%)Evdi 动态变形模量测试值，单位为兆怕(MPa)a,b 回归系数。(A1) (A2) A.3.2 将JTGF8011-2017表4.2.2中不同公赂等级、不同部位压安度设计值，代入拟合公式求得对应的动态变形模量规定值，且相关性系数不低于0.8，A.3.3 路基压实质量相关性校验报告模板如图A1所示。7 0862/T 4343-2021 路基压实质量相关性校验报告项目名称:报告编号:工程部位填料种类填层厚度起止桩号填筑层位填筑宽度最大干密度最佳吉水率填筑总层数设计压实度设备编号检测日期第遍第遍第遍第遍第遍压实度压实度压实度压实度压实度Ed,(MPa) Ed,(MPa) Ed,(MPa) Ed,(MPa) Ed,(MPa) K(%) K(%) K(%) K(%) K(%) 相关曲主先结论备注检测审核:批准:时间:年月日图Al路基压实质量相关性校验报告模板8 附录B(资料性)公路路基施工压实质量控制指标与标准公路路基施工压实质量控制指标与标准如表B.l所示。表B.l公路路基施工压实质量控制指标与标准-电路基可目部位路面底面以下深度1m公路等级细粒土/ 高速公路压实度K/%;96 一级公路动态变形模量E，JMPa40 上路床00.3 二级公路压实度KI%主25动态变形模量E，JMPa主40压实度KI%94 =、四级公路动态变形模量E，JMPa3; 高速公路压实度K!%96 轻、申等及重交通一级公路动态变形模量E，JMPa40 0.30.8 压实度KI%95 下路床特重、极重交通二级公路动态变形模量E，JMPa40 0.31.2 压实度KJ%94 =、四级公路动态变形模量EyJMPa35 高速公路压实度KJ%共94轻、中等及重交通一级公路动态变形模量E，JMPa主300.81.5 压实度KJ%3.94 上路堤二级公路特重、极重交通动态变形模量Ed(lMPa三30l.21.9 压实度KJ%93 三、四级公路动态变形模量E，JMPa30 高速公路压实度KI%93 轻、中等及重交通一级公路、动态变*模量E，JMPa30 1.5以下压实度KI%92 下路堤二级公路特重、极重交通动态变形模量E，JMPa25 1.9以下压实度K.I%90 =、四级公路动态变形模量EdMPa25 0862/T 4343-2021 标准砂类土碎石类及细砾土粗砾土96 96 50 60 95 95 45 50 94 94 40 45 96 96 45 50 95 95 45 50 94 94 40 45 94 94 35 40 94 94 35 40 93 93 30 30 93 93 30 30 92 92 25 30 90 90 25 30 9 0862/T 4343-2021 附录C(资料性)路基压实质量检测报告路基压实质量检测报告模板如图C.l所示路基动态变形模量(压实质量试验检测报告第页共页BGLPOlO01F 检测单位名称:报告编号BG-2019-XCJ-OOl 项目名称设备编号工程部位标准区检测桩号填筑层位最大干密度最佳含水率现场合水率现场描述检测依据公赂等级土质类型序号桩号测点位置技术要求试验结果2 合格率代表值各测点Evd曲线图检测结论检测.审核日期年月日图C.l路基压实质量检测报告模板10 D. I 范围附录D资料性条直说明DB621T 4343-2021 随着我省公路建设的快速芷靡，目前单e静态的路基压实匮量评价指标不耻植好的全面反映路基压实质量，无挂满足路基检测需求，急需罪用快速圭面高效的检测字段和万措.D. 2 路基压买居量快理憧1111直术D. 2. 1 本主件制定前?编剧组详细调查了甘肃省各个地区路基J树，调查提现在省黄土天然码。砾、砂碍土等是分布范围最广且比较常用的路基填料.D. 2. 2 结合甘肃省在理项目分布情扭，本项目选择了如国D.l所示的俄托工程.图D.L佳托工程分布图各试验自路基填料概况如在D.l所示.表D.I各试验段路基lJI料慨，且依托工程路基填树种类临泪高速黄土、天然砂砾自明高速土石、天然砂砾越钟寄黄土商绕城高速黄土所在E坡地质特征工程地质多变戈壁滩黄土键盘E黄土穰盖E11 D862/T 4343-2021 表D.1各试验段路基填料概况(续)依托工程路基填料种类所在区域地质特征G567礼成康段公路维修改造工程天然砂砾陇南地质$:变区渭武高速黄土、砂粒土、砂岩工程地质多变甜永高速黄土黄土覆盖区敦当高速吉细粒土砾戈壁滩D. 2. 3 结合甘肃省路基填料，编制组调研了国内外目前路基压实强度的8种检测方法，就各个方法应用的成熟程度，以及对应的可操作性进行了对比，对比结果见表D.2，最终优选动态变形模量测试仪作为路基压实质量快速检测的设备，并对设备进行了改造优化。表D.2检测方法对比序号测试方法所用设备应用概况数字地震仪、激发铁锤、低频检波有工程应用案例l 瑞雷波法器、专业分析软件无标准规程2 地质雷达法地质雷达法检测路基病害3 无核密湿度仪法无核密湿度仪有工程应用案例受土壤组分干扰大地震波地质分析仪地震波发射源、两个位移检波器、路面压实度应用4 数据传输系统和内置电源路基压实度检测无工程应用案例静态平板荷载检测法承载板、加载装置、测试仪、汩IJ铁道行业标准5 桥、力传感器、位移传感器公路行业未应用落锤式弯沉仪法测试汽车、测量机构、数据采集处铁路、公路行业交竣工指标，无法进行施6 理系统工过程中的局部路基压实质量控制7 便携式落锤弯沉仪法便携式落锤弯沉仪铁路、公路行业都工程应用，形成铁路地方标准B 动态圆锥贯入仪法落锤、贯入杆、标尺、圆锥锥尖国外有规范我国有相应工程应用案例D.2.4 动态变形模量测试仪在铁路行业为路基验收检测项目，工程应用己相当成熟，目前该种检测方法和相应指标己纳入TB10102，规定了试验方法及高速铁路路基验收动态变形模量的技术要求。动态变形模量测试仪检测路基动态变形模量技术在德国公路路基压实质量检测得到成熟应用，我国新阿克苏、哈尔滨等省份高速公路路基施工中得到应用。D. 3 试验段相关性校验D. 3. 1 依托D.2.2选择的试验段，进行了不同路基填料的动态变形模量和压实度的相关性校验。具体方法参照本标准6.2，黄土、天然砂砾、砂砾土路基填料试验段动态变形模量和压实度相关性校验曲线分别见图D.2图D斗，相关性系数都大于80%，满足相关性要求。12 DB62/T 4343-2021 8 y = O.177E,d + 86.85 100 y = O.149E,d 牛88.6896 R = 0.952 98R2=09 E 3 . . . ,! :. . 96. 92 .-. t 巳90 7,. . . $J ,. .、 88 、.也 阳l.2古L86 、 . 90 . . 84 82 202530334E0UB 43m嘈5F0声aE3I2F43a w70a 73 88 10 1主2015:30日3咽34(0回4a3j5033606370 黄土1黄土2100 ，口1929E;d+ B6J3 100 飞v = O.1OSEd + 19.51 / R=O R =O.831 4 ， . . ,tk1 幢 (主9929 g予H , 巳，. 92 . . . -. m- tJ 84 82 88 -li .:.苟8Q 10 15;.20 2s; 30 35 40 45 50 55剧的20 25 30 35崎434EE0JMh 637075 EVD (MPaJ EYD a) 黄土3黄土4黄土3固D.2不同地区黄土晤基L和K相;良性校验曲结l黄土4000。mm归、y=0.181E吐+81;1R坠二z0.82.1 .!.， . . P 105 罗=7J434ln(E、d 6S 721R = 0.8468 .、.A 凡L.1 1 , .捕.,. A . _95.0 . 芝:.94.0 93.0 ,0 S Jd . . . .-910.2. 90.0 2!l.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 EVD (且在p.)蟹。10 10 30 O 50 60 70 80 90 1佣11012VD tMPa) 89.0 红砂岩路基圄D.3红有自岩路基瓦d和x相关性校组曲结砂砾土固D4砂砾土路基岛和x相关性校验幽娃D. 3. 2 根据以上相关性较验结果计算的K对应的动志变形模量规定值7确定了路基压实质量拴制指标与标准7见附录B.D. 4 动思模量检则1J5圭现场验证13 0862/T 4343-2021 为验证试验段相关性校验结果的准确性，依托|陆渭高速项目进行了检测方法的结果验证，验证结果见图D.5，试验段相关性验证关系式计算得K值和灌彤、法测试的K值，绝对误差不超过1%。所有验证值见图D.6，相对误差小子1.0%的所占比例为95%，相对误差小于0.5%的比例为58%，相对误差大于1.0%的测点仅占5%。可见通过大量现场试验数据，建立动态变形模量与压实度K关系式的基础上，采用Evd法检测路基压实质量方法可行。105.0 -_._._-呵哼-呵呵.，.-.-，._._- 100.0 95.0 三 90.0 凶kk 法法速砂快灌一+85.0 80.0 59 67 118 64 88 82 73 57 39 Evd (MPa) 68 33 62 61 图0.5快速法计算K与灌砂法所j则K对比 2.0 1l . . . .二 *: +.二. . . . . . . +. 二.二 _ 1.0 0.町，。.o. . . . . . . 、. . . . , . . O E=V俨A叫出-vA苓 . . . 石一一一一，一一. . . . . . . . .丰. . . . . . .+ . . 。图0.6验证K值相对误差14