两周公路测试技术理实一体化教案.docx

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两周公路测试技术理实一体化教案.docx

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两周公路测试技术理实一体化教案

教案首页

课题序号

课题名称

课题一安全教育

班级

1003

1004

授课日期

第　周

总课时数

讲课时数

示范时数

实习时数

结合生产时数

教学目的和要求

1、介绍基本的安全知识

2、对安全有足够的重视

重点难点

实习前准备

工具

材料

设备

授新课

课题一安全教育

由于理实一体化课程的一些特殊性，学生要接触一些试验仪器，或者在室外进行操作，如果学生安全意识薄弱或者操作不规范，会发生一些安全事故。

为了保障实习学生的安全、保障课程的顺利开展，对学生进行安全教育是十分必要的。

1.1实习须知

1、遵守实习课堂纪律，做到以下不准（不准闲谈打闹；不准擅离实习场所；不准干私活；不准私带仪器、设备出教室；不准乱放试验仪器、材料；不准玩火；不准使用“问题”仪器、设备（漏电、电线裸露）；不准私拆、私修仪器、设备；不准拿其他组的仪器、材料；不准顶撞老师和师傅；不准带食物进入试验楼；不准玩电闸、灭火器及消防设施。

2、任课教师作好考勤记录，每天写《实习日记》，认真填写试验报告，不得编造、篡改数据。

3、爱护使用仪器，仪器使用后清理干净、摆放整齐。

损坏仪器照价赔偿。

4、保持试验室环境整洁。

入实习场所必须着装工整、防止机器、设备伤人。

认真操作，不准嬉闹。

不准在教室大声喧哗。

5、实习动员后，每位同学必须写一份实习保证书，安全考核合格后方可进行实习。

6、实习结束时完成实习总结。

1.2路桥系实习教学突发事件处理安全预案

一、路桥系安全领导小组：

1、第一安全责任人：

钱进

2、领导小组成员：

周海江、杨延华

3、安全员：

窦春风、水永江

二、突发事件的紧急处理：

在每学期开学之初，系里要对学生进行安全教育。

要让学生具备自我保护意识，强调在实习教学期间，要遵守安全操作规程，要穿戴好安全防护措施，不要打闹推挤，严禁打架斗殴，严禁触摸危险电源，严禁玩火，禁止危险攀爬。

在正常的室内试验实习教学中，实习教师必须在实习开始之前进行安全教育并考核，同时作好考核记录。

在每次实习前进行点名，若缺勤以班主任批准的请假条为准，并做好考勤记录，同时报相关班主任。

在正常的野外生产实习教学中，实习带队教师必须在实习开始之前进行安全教育并考核，同时作好考核记录。

带队教师每天进行点名，学生有事必须向带队教师请假，回来也必须向带队教师报到。

带队教师要随时掌握学生的行踪。

若学生发生意外事故引起人身伤亡的，则按照以下紧急处理方案执行：

1、实习教师或带队教师当即组织将伤亡学生送往就近医院，同时报系第一安全责任人及相关班主任；

2、第一安全责任人指派安全员处理善后事宜，同时报院安保处；

3、安全员须作好相关记录。

1.3实习安全知识考试

姓名：

学号：

班级日期成绩：

一、填空

1、在教学中，我们每个同学应明确实习，自觉遵守实习。

2、为保证实习任务的完成，应做到不准；不准；不准；不准；不准；不准；不准；不准；不准；不准；不准；爱护。

3、在整个实习过程中，应每天完成、、；不做与实习的事情。

4、不懂不会使用的仪器应该使用。

5、认真填写实习报告，不得使报告科学，真实。

6、在仪器使用时应按使用，并注意。

7、爱护仪器，不。

二、简答题

1、我们应该如何完成实习课程？

2、简述突发事件如何处理？

教案首页

课题序号

课题名称

课题二基础知识

班级

1003

1004

授课日期

第　周

总课时数

讲课时数

示范时数

实习时数

结合生产时数

教学目的和要求

1、公路工程质量控制的重要性

2、介绍公路工程主要测试标准

3、掌握数据统计计算原理及方法

重点难点

1、数据统计计算原理及方法

实习前准备

工具

材料

设备

授新课

课题二基础知识

质量是公路建设永恒的主题。

在公路建设投资大幅度增加、建设步伐不断加快的新形势下，如何能够确保工程质量，是一个非常突出而且非常急迫的问题。

2.1公路工程主要测试指标

道路的功能是为汽车行驶提供具有足够强度和稳定性以及抗滑性能的平整路面，使车辆在各种气候条件下都能安全通行

公路质量控制的主要技术标准：

平整度、压实度、弯沉、承载比（CBR）、路面抗滑性能、水泥混凝土无损测强。

平整度

平整度路面质量评定的一个重要指标。

所谓路面平整度就是以几何平面为准，测定路表面纵向的凹凸量。

压实度

压实度是工地实测干密度与标准干密度的比值。

弯沉

所谓弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形（总弯沉）或垂直变形回弹两（回弹弯沉）。

是反映路基路面整体抗压强度的一个综合指标。

承载比（CBR）

CBR又称加州承载比，是CaliforniaBearingRation的缩写，由美国加得福尼亚州公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标。

路面抗滑性能

路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿路面滑移所产生的力。

主要技术标准：

抗滑摆值、构造深度

主要测试方法：

摆式仪法、手工铺砂法、激光构造深度仪法

混凝土无损测强

混凝土无损测强是不损坏混凝土的构造而利用一定的仪器和方法测得混凝土的强度。

测试方法有：

回弹法、超声回弹法、射钉法

2.2质量检验评定中数据统计计算

一、算术平均值

二、标准差

也称均方差，是衡量样本数据波动性（离散程度）的指标。

三、变异系数（也称离散系数）

标准差是反映样本数据的绝对波动状况，而变异系数更能反映样本数据的波性。

四、代表值

单侧检验

双侧检验

式中：

x，—一个评定路段内测定值得代表值；

tα或tα/2—t分布表中随自由度和置信水平（保证率）而变化的参数（表1-1）。

例题：

某沥青面层抗滑性能检测，摩擦系数的检测值分别为：

62、58、57、61、56（BPN），求摩擦系数的算术平均值、标准差、变异系数、代表值。

五、绝对误差

绝对误差：

是指实测值与被测之量的真值之差。

六、试验精度

精度表示在相同条件下对某一物理量或几何量进行多次量侧，各次量测结果彼此符合程度或彼此的重复性如何。

重复性误差

试验精度

再现性误差

回顾总结

1、公路质量控制技术标准

2、平均值、标准差、离散系数的计算公式及其含义

作业：

1、公路质量控制的主要技术标准有哪些？

其主要测试方法是什么？

2、平均值、标准差、离散系数的计算公式及其含义是什么？

教案首页

课题序号

课题名称

课题三路基路面压实度检测

班级

1003

1004

授课日期

第　周

总课时数

讲课时数

示范时数

实习时数

结合生产时数

教学目的和要求

1、了解压实度测定在工程中的重要意义

2、掌握压实度测定的几种方法

3、掌握压实度计算及结果评定

重点难点

1、熟练掌握环刀法、灌砂法等压实度测定方法

2、掌握压实度计算及结果评定

实习前准备

工具

环刀、灌砂筒、标定罐

铝盒、锤子等

材料

量砂、土

设备

烘箱、天平

组织教学：

5min

复习检查：

平均值、标准差、变异系数的计算公式及其含义是什么？

授新课：

课题三路基路面压实度检测

路基、路面压实质量是道路工程施工质量最重要的内在指标之一。

现场干密度路基及路面基层

最大干密度

压实度

现场干密度沥青路面

标准密度

一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

1、路基土的最大干密度和最佳含水量的确定方法

重型

击实试验种类

轻型

干土法

击实试验方法

湿土法

2、路面基层混合料的最大干密度和最佳含水量根据击实试验确定

3、沥青混合料标准密度确定方法

沥青混合料标准密度，以拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准，试件密度测试方法有：

⑴水中重法

⑵表干法

⑶蜡封法

⑷体积法

二、现场密度试验检测方法

灌砂法、环刀法、核子法、钻芯法

3.1环刀法测定土体密度

环刀法的注意事项

1．仪具与材料

（1）人工取土器或电动取土器：

（2）天平：

感量0.1g

（3）其他：

镐、小铁锹、修土刀、凡士林、及测定含水量设备等。

2．试验方法与步骤

（1）用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度：

①擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1g。

②在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净，并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。

③将定向筒齿固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内，并与地面垂直。

④将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

⑥轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测，直至平为止。

⑦擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确至0.1g。

⑧自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量。

（2）用人工取土器测定砂性土或砂层密度：

①如为湿润的砂土，试验时不需要使用击实锤和定向筒。

在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平衡地将环刀垂直压下，直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。

③在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。

④擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量m1，精确至0.1g。

⑤从环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

⑥干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压入或打入土中。

（3）用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度：

①装上所需规格的取芯头。

在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，四根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。

松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。

②将电瓶与调速器接通，把调速器的输出端接入取芯机电源插口。

指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。

根据土层含水量调节转速，操作升降手轮，上提取芯机构，停机，移开机器。

由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取样品。

③取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝据修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入铝盒，送试验室备用。

④用天平称量土芯带套筒质量m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。

3．计算

按下式分别计算试样的湿密度ρw及干密度ρd：

4×（m1-m2）

ρw=

лd2h

ρw

ρd=

1+0.01w

式中：

ρw—试样的湿密度，g/cm3；

ρd—试样的干密度，g/cm3；

m1—环刀或取芯套筒与试样合计质量，g；

m2—环刀或取芯套筒质量，g；

d—环刀或取芯套筒直径，cm；

h—环刀或取芯套筒高度，cm；

w—试样的含水量，%。

3.2灌砂法测定压实度密度

原理：

利用均匀颗粒的砂置换试洞的体积。

目的和适用范围：

现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度检测。

不适用与填石路堤等有大孔洞的材料压实层的压实度检测。

1、仪具与材料

灌砂筒标定罐基板玻璃板试样盘天平铝盒、量砂等

2、试验方法与步骤

⑴灌砂筒下部园锥体内砂的质量。

⑵标定量砂的单位质量

⑶试验步骤

选点测定基板与锥体之间砂质量取走基板、清扫表面基板放回，凿洞，收集材料，称量，准确至1g代表性样品测定含水量

灌砂，称量剩余砂质量量砂回收

3、计算

试坑所用砂质量：

试坑上放有基板：

mb=m1-m4-（m5-m6）

试坑上不放基板：

mb=m1-m4’-m2

式中：

mb——填满试坑所需砂的质量

m1——灌砂前灌砂筒内砂的质量

m2——灌砂筒下部圆锥内砂的质量

m4、m4’——灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量

m5-m6——灌砂筒下部圆锥体内及基板和粗糙表面间的合计质量

回顾总结：

1、压实度测定方法有：

灌砂法、环刀法、核子密度仪法等

2、灌砂法、环刀法测定步骤

3、试样湿密度、干密度、压实度计算公式

作业：

灌砂试验，量砂密度为1.42g/cm3，标定锥体与粗糙表面间的量砂质量时，灌入前砂与灌砂筒质量为9000g，灌入后砂与灌砂筒质量为8177g，灌入试洞前砂与灌砂筒质量为14080g，灌入试洞后砂与灌砂筒质量为10236g，试样质量为4319g，含水量为17.6%，试计算湿密度与干密度。

教案首页

课题序号

课题名称

课题四路面平整度检测

班级

1003

1004

授课日期

第周

第　周

总课时数

讲课时数

示范时数

实习时数

结合生产时数

教学目的和要求

1、理解平整度基本概念

２、掌握三米直尺、连续式平整度仪测定方法

３、掌握平整度结果和评定方法

重点难点

１、掌握三米直尺、连续式平整度仪测定方法

２、掌握平整度结果和评定方法

实习前准备

工具

皮尺、塞尺

材料

粉笔

设备

三米直尺、连续式平整度仪

组织教学：

5min

复习检查：

1、灌砂法、环刀法测定步骤

2、试样湿密度、干密度、压实度计算公式

授新课：

课题三路面平整度检测

路面平整度影响车速、行车舒适性、安全性、增大油耗，还可能造成路面积水，加速路面破坏。

平整度测试方法比较

方法

特点

技术指标

3m直尺法

设备简单，结果直观，简短测试，工作效率低，反映凹凸程度

最大间隙h（mm）

连续式平整度仪法

设备较复杂，连续测试，工作效率高，反映凹凸程度

标准差σ（mm）

电波累积法

设备复杂，工作效率高，连续测试，反映舒适性

单向累积值

VBI（cm/km）

4.1三米直尺测定路基及路面平整度

一、测定原理

3m直尺置于路面上，测量出路表面与直尺之间的最大间隙，即路面平整度指标，单位以mm计。

二、仪具与材料

⑴3m直尺

⑵契形塞尺

⑶皮尺、粉笔等

三、测试方法与步骤

1、准备工作

⑴选定测试路段

⑵选择测点，当为施工检测时，可以单尺检测，当为验收或评定时，需连续检测。

以轮迹带为测试位置。

⑶清扫污物

2、测试步骤

⑴在施工检测中，根据需要的方向，摆放3米直尺。

⑵目测3米直尺与路面之间的间隙，确定间隙最大的位置。

⑶塞尺塞进间隙，量记其高度（mm）,准确至0.2mm。

四、结果计算与评定

单尺检测以最大间隙为测定结果

连续测定10尺时，计算合格百分率。

4.2连续式平整度仪测定路面平整度

用连续式平整度仪作连续测定，要求以均方差值σ代表路段现有的平整度。

XLPY-F型路面平整度应用最为广泛，具有连续测量、自动运算并打印均方差之功能。

一、结构组成

对照仪器实物讲解

二、测试步骤

1、准备工作

⑴选择测试路段。

⑵当施工检测时，测试地点根据需要决定；当验收或评定时，以行车道一侧轮迹带作为标准位置。

⑶清扫路面赃物。

⑷测试车准备

2、试验步骤

⑴将连续式平整度仪置于起点上。

⑵挂钩挂于牵引车上，放下测量轮。

⑶接好电缆线。

注意正负之分。

⑷打开电源，打印机空走一行，显示“888”，说明机器正常。

⑸检查动静态键，进入动态状态。

⑹由拨码盘从左至右输入道路号（3位），年、月、日（各两位）。

⑺按下启动键。

⑻由拨码盘输入桩号，分路段号，取样间距（01～10），超差标准（01～15）。

⑼启动，打印年、月、日、道路号等，显示000，即可进行测试。

自动连续测量，打印格式如下：

2003年5月11日31212301

01L=100v=7σ=0.84

K-=07K+=08H=124S=0243

⑽停止后，直接按启动可进入连续测量状态，若需修改输入的数据，则重复5-9步骤。

⑾测量结束，关掉电源。

三、结果整理与评定

计算平整度均方差的平均值，桥头、伸缩缝数据应予剔除。

回顾总结：

1、常用平整度测定方法

2、3m直尺、连续式平整度仪法测定步骤

3、结果处理与评定

作业：

1、完成3m直尺平整度试验报告

教案首页

课题序号

课题名称

课题五承载能力检测

班级

1003

1004

授课日期

第　周

总课时数

讲课时数

示范时数

实习时数

结合生产时数

教学目的和要求

1、熟练掌握路基路面回弹弯沉值的测定

重点难点

1、1、路基路面回弹弯沉值的测定

2、2、路基路面回弹弯沉值的计算及评定

3、

实习前准备

工具

百分表、路面弯沉仪、路标温度计

材料

路基、路面材料、

设备

标准车、路面弯沉仪、

组织教学：

5min

复习检查：

1、三米直尺测定路基及路面平整度

2、连续式平整度仪测定路面平整度

授新课：

课题五承载能力检测

一、概述

⑴弯沉的基本概念

路面弯沉是在汽车荷载作用下，路面表面产生的垂直变形值。

它是反映路面整体抗压强度的一个综合指标。

弯沉测量的目的：

一是利用弯沉仪量测路面表面在标准荷载作用下的轮隙回弹弯沉值，用作评定路面强度的指标；二是通过对路面结构分层测定所得的回弹弯沉值，根据弹性体系垂直位移理论，反算路面各结构层的材料回弹模量值。

⑵弯沉测量方法

用弯沉指标来表示路面强度，它的方法是贝克曼梁法。

二、贝克曼弯沉仪测试方法

⑴仪具与材料

本试验需要下列仪具与材料：

1标准车：

测定弯沉用的标准车参数

标准轴载等级

BZZ-100

BZZ-60

后轴标准轴载P（KN）

100±1

60±1

一侧双轮荷载（KN）

50±0.5

30±0.5

轮胎充气压力（MPa）

0.70±0.05

0.50±0.05

单轮传压面当量圆直径（mm）

21.3±0.5

19.5±0.5

轮隙宽度

应满足能自由插入弯沉仪测头的测试要求

2路面弯沉仪：

由贝克曼梁、百分表及表架组成。

3接触式路表温度计。

4其他：

皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。

⑵试验方法

1）准备工作

1检查车况等。

2轴重符合要求。

3测定轮胎接地面积。

4在沥青路面上测定时，测定路表温度，了解前5d的平均气温。

5记录沥青路面修建或改建资料。

2）测试步骤

1在测试路段上布置测点，测点应在路面行车车道的轮迹带上，做好标记。

2将试验车后轮停于测点处。

3将弯沉仪前臂插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车行驶方向一致。

注意要将测头放于轮隙中心前方3-5cm处，安装百分表于弯沉仪的测定杆上，将百分表调零。

用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。

4汽车缓缓前进（速度以5km/h左右），百分表随路面变形的增加而持续向前转动。

当表针转动到最大值时，迅速读取初读数L1。

汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（约3米以上）后，汽车停止。

待表针回转稳定后，再次读取终读数L2。

三、回弹弯沉的计算

①路面测点的回弹弯沉值按下式计算：

LT=（L1-L2）×2

式中：

LT--------在路面温度T时的回弹弯沉值（0.01mm）；

L1--------车轮中心临近弯沉仪测头时百分表的最大读数（0.01mm）；

L2--------汽车驶出弯沉影响半径后百分表的终读数（0.01mm）；

②当需要进行弯沉仪支点变形修正时，路面测点的回弹弯沉值按下式计算：

LT=（L1-L2）×2+（L3-L4）×6

式中：

L1--------车轮中心临近弯沉仪测头时，测定用弯沉仪最大读数（0.01mm）；

L2--------汽车驶出弯沉影响半径后，测定用弯沉仪的最终读数（0.01mm）；

L3-------车轮中心临近弯沉仪测头时，检验用弯沉仪的最大读数（0.01mm）；

L4--------汽车驶出弯沉影响半径后，检验用弯沉的终读数（0.01mm）；

当沥青层厚度大于5cm时，或路表温度不在20±2℃范围内，则回弹弯沉值还应进行温度修正。

温度修正及回弹弯沉的计算宜按下列步骤进行。

1、计算路表实测温度下评定路段的代表弯沉

Lr=L+Zα×S

式中：

Lr--------一个评定路段的代表弯沉（0.01mm）；

L--------各测点弯沉的平均值（0.01mm）；

S--------全部测点弯沉的标准差（0.01mm）；

Zα-------与要求保证率有关的系数。

2、温度修正系数K

沥青路面的弯沉是以路表温度20±2℃时为准

1沥青层平均温度：

（T25+Tm+Te）

式中：

T—测定时沥青层平均温度，℃

T25—根据T0由图3-3-2决定的路表下25mm处的温度，℃

Tm—根据T0由图3-3-2决定的沥青层中间深度的温度，℃

Te—根据T0由图3-3-2决定的沥青层底面处的温度，℃

T0为路表温度与测定前5d日平均气温的平均值之和（℃）

2查取温度修正系数K

根据沥青层平均温度T及沥青层厚度，查图3-3-4及3-3-5。

3、计算评定路段的弯沉代表值

Lr=Lr’×K

式中：

Lr—换算为20℃时的弯沉代表值，0.01mm

Lr’—实测温度下的弯沉代表值，0.01mm

K—温度修正系数

四、回弹弯沉的评定

弯沉代表值≤设计弯沉值，则评定合格

弯沉代表值＞设计弯沉值，则评定不合格。

回顾总结：

1、回弹弯沉的基本概念

2、回弹弯沉的测定步骤

作业：

某一级公路，其沥青混凝土面层的结构形式为下面层7cm，中面层6cm，上面层4cm，基层为二灰碎石材料。

现对其上面层进行了弯沉测定，测量记录如下表所示。

测量时，路表平均温度位27℃，由当地气象台了解到前5d的平均气温分别为26℃、25℃、28℃、30℃、27℃，试计算其弯沉代表值。

百分表读数列于下表：

初读数终读数

2029

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