公路工程试验检测技术培训教材

公路工程试验检测技术培训教材GONGLU GONGCHENG SHIYAN JIANCE JISHU PEIXUN JIAOCAI交通工程设施试验隧道工程试验桥涵工程试验路基路面试验公路几何线形检测技术摘录Peixun Jiaocai Jiance Jishu Zhai Lu交通部差不多建设质量监督总站组织编写孙树俊摘录人民交通出版社China Communications Press公路几何线形检测技术名目第一章绪论 (01)第二章平面位置测量 (02)第三章纵断面高程的检测 (04)第四章横断面的检测 (04)第五章检测仪器介绍 (05)路基路面试验检测技术名目第一章概论 (06)第二章道路工程质量评定方法与检查项目 (06)第三章试验检测数据处理 (07)第四章土工试验检测方法 (07)第五章砂石材料试验检测技术 (09)第六章基层、底基层材料试验检测方法 (09)第七章水泥和水泥混凝土试验检测技术 (10)第八章沥青和沥青混合料试验检测技术 (10)第九章路基路面现场试验检测方法 (12)第十章路基路面检测新技术简介 (13)桥涵工程试验检测技术名目第一章概论 (13)第二章桥涵工程原材料试验检测 (14)第三章桥涵工程基础检测 (14)第四章桥涵上部结构检测 (15)第五章桥梁荷载试验 (18)隧道工程试验检测技术名目第一章总论 (21)第二章超前支护与预加固围岩施工质量检测 (21)第三章开挖质量检测 (22)第四章初期支护施工质量检测 (22)第五章防排水材料及施工质量检测 (22)第六章施工监控量测 (24)第七章混凝土衬砌质量检测…………………………………………………………………………………25第八章通风检测 (26)第九章照明检测 (27)交通工程设施试验检测技术名目第一章绪论 (28)第二章护栏质量检测 (01)第三章交通标志质量检测 (01)第四章交通标线质量检测 (01)第五章视线诱导设施质量检测 (01)第六章隔离设施质量检测 (01)第七章防眩设施质量检测 (01)第八章机电设施质量检测 (01)公路几何线形第一章绪论：①线性检测目的意义（外形检测‘中线偏位.纵断高程.宽度.厚度.横坡’）技术治理.质量治理.竣工验收；②线形组成：1概述（路线平面.纵断面.横断面是公路几何组成）；2路线平面中线满足的几何条件？线形连续圆滑.曲率连续.曲率变化率连续；公路平面线形要素（直线.圆曲线.缓和曲线）缓和曲线：是直线与圆曲线或圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。

常用回旋线（曲率？随着曲线长度成正比增大的曲线）；平面线形设计原则？1短顺连均与地势地物周围环境适应2不论转角大小均应当设曲线.尽量用半径大的3两同向曲线间直线要长，否则调整线形单曲线或复曲线或运用回旋线组成卵型.凸型.复合型等曲线4两反向曲线间夹短直线，应调整线形或运用回旋组合成S形；直线（与环境人和谐.幸免长直线.不宜过短；适用‘平原和开阔地带.农耕区.长度较大桥隧.路线交叉点前后.单幅双车道便于超车’；直线大于1km注意‘纵坡小于3％.同大半径凹型竖曲线组合减少呆板.两侧空旷设置植被建筑.长直线专门是下坡尽头注意安全’）圆曲线（汽车行驶在曲线上力的平稳方程：半径R＝车速V2 /127（横向力系数u±超高横坡度i；分极限最小半径.一样最小半径.不设超高最小半径；最大半径不宜>10000m；任一段行驶时刻>3s，整个平曲线>9s）缓和曲线（用回旋线.公式:回旋线参数A2＝某点曲率半径r×某点到原点曲线长l；回旋线曲率变化与曲线长度变化呈线性关系；参数A为回旋线放大系数‘几何相似性’A=1叫单位回旋曲线，可用按照单位回旋曲线要素运算任意回旋曲线要素‘切线长.曲线长.内移值.直角坐标等长度要素＝单位回旋线长度要素×A；缓和曲线角.弦偏角等非长度要素＝单位回旋线非长度要素’回旋线参数A和相连接圆曲线半径R关系公式(R/3≤A≤R)；直线.圆曲线.回旋线组合类型（差不多对称型.S型.卵型.凸型.复合型.C型）；差不多对称型曲线元素、里程运算公式1直线和圆曲线组合的单曲线运算：（已知偏角a、半径R、，求元素切线长T＝R.tan（a/2）、曲线长L＝a.R.л/1800、外距E＝R.（sec.a/2-1）、切曲差D＝2T-L）里程运算（ZY＝JD-切线长T；YZ＝ZY+曲线长L；QZ＝YZ-曲线长L/2；JD＝YZ+切曲差D/2）（例题：设交点里程K10+300.520，a＝15030‘25‘’，R＝180m，求曲线元素及主点里程。

解：各元素T＝R.tan（a/2）＝24.508m；L＝a.R.л/1800＝48.716m;E＝R.（sec.a/2-1）＝1.661m；D＝2T-L＝0.300m；各里程ZY＝K10+276.012；Y Z＝K10+324.728；QZ＝K10+300.370）2直线.回旋线.圆曲线组合单曲线运算：（已知偏角a、半径R、缓和曲线长ls、求曲线元素和主点里程：（1）切线角β＝l2/2Rls；β0＝ls/2R（弧度）；切线增长值q＝ls/2-ls3/240R2；内移值p＝ls2/24R；（2）缓曲线上任点横坐标x＝l-l5/40R2ls2+l9/3456R2ls4 ，纵坐标y＝l3/6Rls-l7/336R3l3；缓曲线终点横坐标X＝ls-ls3/40R2+ls5/3456R4，纵坐标Y＝ls2/6R- ls4/336R3；（3）元素运算公式：切线长TH＝（R+p）.tan（a/2）+q；曲线长LH＝（a -2β0）.л/1800. R+2ls＝LY+2ls；外距EH＝（R+p）sec.a/2- R；切曲差D H＝2TH-LH（4）里程运算公式（ZH＝JD-切线长TH；HY＝ZH+缓曲线长ls；QZ＝HY+曲线长LY/2；YH＝HY+曲线长LY；HZ＝YH+缓曲线长ls）；（例题：设交点桩号为K20+287.675，a＝30000‘00‘‘,R＝300m，ls＝70 m，求曲线元素及主点里程。

解：各元素TH＝115.551m；LH＝227.080m；LY＝87.080m；EH＝11.287m；其中p＝0.681m，q＝34.984m，β0＝6041‘04‘‘；主点里程ZH＝K20+287.675-115.551＝K20+172.124；HY＝K20+ 172.124+70＝K20+242.124；QZ＝K20+242.124+0.5×87.080＝K20+285.66 4；YH＝K20+242.124+87.080＝K20+329.204；HZ＝K20+329.204+70＝K20 +399.204）平面设计成果1直线.曲线.转角一览表2逐桩坐标表3路线平面图（高速.一级还绘平面总体设计图）；3路线纵断面（纵断面两条线：地面线‘高程’、设计线‘几何线’由直线.竖曲线组成）纵坡设计（纵断面线形布置、变坡点位置）竖曲线设计（用在两个直坡段转折变坡点处的圆曲线）（变坡点相邻两纵波坡度差ω＝i2-i1，ω为‘+’为凹形竖曲线反则凸形）竖曲线要素公式（曲线长L ＝半径R*两相邻坡度线交角ω；切线长T＝曲线长L/2＝Rω/2；切线竖距h‘竖直高程差’＝竖曲线任一点至起点距离l2/2R）设计高运算（竖曲线内切线设计高＝高按照变坡点高程.桩号等运算；凸形竖曲线设计高＝切线设计高-切线竖距h；凹形竖曲线设计高＝切线设计高+切线竖距h）高程运算（已知变坡点桩号.高程可推算直坡段上各变坡点桩号标高Hn＝H前变坡点设计高±i两变坡点间纵坡‘上+.下-’×ln前变坡点到桩位n的距离）（例题：某公路，起点变坡点设计高为409.95 m，第一个变坡点A设在K0+857.50，第二个变坡点B设在K1+344.00，三段纵坡坡度分不为：i1＝+2.0％，i2＝-3.0％，i3＝+2.0％。

求：竖曲线要素和K0+200、K0+800、K1+350处设计高。

解：①求变坡点设计高：HA＝H 0+i1*l1＝405.95+2％×857.5＝423.10m；HB＝HA+ i2*l2＝423.10+3％×（K 1+344.00-K0+857.50）＝408.51m；②设计竖曲线：A点取R＝4000m，凸形竖曲线，则曲线长L＝R×ω＝4000×｛2％-（-3％）｝＝200m；切线长T ＝L/2＝100m；B点取R＝4000m，凹形竖曲线，则曲线长L＝200m；切线长T＝00m；③运算各处设计高：K0+200在直坡段上，则设计标高为：H ＝H0+ i1*l＝405.95+2％×200＝409.95m；K0+800在A竖曲线内，其距变坡点A的距离（K0+857.50）-（K0+800）＝57.50m，距该竖曲线起点距离（K0+800）-｛（K0+857.50）-100｝＝42.50m，则设计高为：H＝（423.10-2％×57.50）-42.502/2×4000＝421.72m；K1+350在B竖曲线内，其距变坡点B距离（K1+350）-（K1+344）＝6m，距该竖曲线起点距离（K1+35 0）-｛（K1+344）-100｝＝106m，则设计高为：H＝（408.51-3％×6）-106 2/2×4000＝409.73m）纵断面设计成果1纵断面设计图绘制‘超高.直线及平曲线.里程桩号.坡度/坡长.地面标高.设计标高.填挖高度值.地质概况等’2路基设计表；4公路横断面（定义）指中线上各点法向切线，由横断面设计线.地面线组成；路幅是路肩外缘之间部分；路基断面分整体.分离式；路幅几何要素（1直线路段‘做路拱’2圆曲线段‘通常设加宽超高’3缓和曲线段）平曲线加宽运算（1全加宽‘半径≤250m’在圆曲线设的加宽；2加宽过渡段‘渐变率1：15，长度>10m；3加宽过渡方法？‘一样公路点加宽值WX＝（比率K＝该点到加宽起点距离lX/加宽过渡段全长lS）×圆曲线部分路面全加宽W）；高速和一级公路加宽值WX＝（4K3-3K4）×W’；4加宽运算示例（例题：某公路平曲线半径R＝60m，lS＝35m,求从ZH点开始到0.10.20.30.35m处的加宽值。

解：（1）采纳WX＝K×W公式：l＝0时，W0＝0；l＝10时，W10＝10/35×1.5＝0.43m；l＝20时，W20＝20/35×1.5＝0.86m；l＝30时，W30＝30/35×1.5＝1.29m；l＝35时，W35＝35/ 35×1.5＝1.50m；（2）采纳WX＝（4K3-3K4）×W公式：l＝0时，W0＝0；l＝10时，W10＝0.11；l＝20时，W20＝0.64；l＝30时，W30＝1.35；l＝3 5时，W35＝1.50））；平曲线超高（1超高：圆曲线半径<不设超高最小半径时设；2超高过渡方式：分有、无中间带的超高过渡；3超高过渡段长度：运算最小长度LC＝旋转轴至路缘外边缘宽度B×超高坡度与路拱坡度代数差△i/超高渐变率即旋转轴与行车道路缘外边缘间相对坡度P，运算结果凑成5m的整倍数并不小于10m；路基边坡.排水.附属设施（路基边坡分路堑1：n、路堤边坡1：m表示边坡坡率；边沟断面分梯形、矩形、三角形，截水沟200-300m为宜，排水沟不宜大于500m、距路基坡脚不宜小于2m；附属如弃土堆断面宜梯形边坡不陡于1：1.5）；5桥梁、隧道轴线（跨河跨线桥交叉角宜大于450；隧道宜直线线形也可曲线，洞口内侧3s设计速度行程长度与洞口外侧3s设计速度行程‘且不小于50m过渡段，以保持横断面过渡的顺适’长度范畴内平、纵线形一致）；③几何线形检测内容：1平面（公路平面中线由直线、圆曲线、缓曲线组成；直线操纵桩位偏差值，圆曲线要素‘圆心.半径’要操纵圆弧上每点偏差值，公路缓曲线即回旋线用‘运算.放样’来操纵偏差值）；2纵断面（其设计线有直坡段和竖曲线组成；直坡段即纵断面上直线‘标高偏差’；竖曲线是二次抛物线或圆曲线由标高桩位确定，为平顺行车要操纵每点高程偏差，由‘中桩偏位、高程放样引起高程偏差’首控中桩正确）；3横断面（构成元素是宽度、横坡度之间一定函数关系；宽度；坡度包括拱横坡、超高横坡、边坡，是测定任两点间‘高差/距离’比值）；④其它：1排水工程：检查内容（管道基础.管节安装、检查井砌筑、土沟、浆砌水沟、盲沟）的‘轴线、高程、坡度、断面’2挡土墙.防护.砌石工程：检查内容（砌石.砼挡墙、加筋土挡土墙）的‘平面位置、高程、断面、轴线、高度、坡度’3路面工程：检查内容（水泥砼面层、沥青砼.碎石面层、基.垫层）的‘高差、顺直度、位置、规格、尺寸、间距、标高’4桥梁工程：检查内容（平、纵、横线形外还有桥长、引道中心、桥梁中心线衔接和桥头高程衔接等）5涵洞工程：检查内容（管涵、拱涵、倒虹吸管、顶进桥涵）的‘轴线、标高、长度、宽度、高程、孔径、厚度、跨径、错口、高差’6隧道工程：检查内容总体（宽度、轴线偏位、净高、中心线、衔接、坡度）开挖规定值；初支衬砌厚度、断面尺寸、平坦度等7交通安全设施：检查内容（标志安装、标志喷涂、波形梁护栏）的‘垂直度、角度、净空、距离、尺寸；厚、宽、长、偏位；距离、中距、垂直、顺直、高度’第二章平面位置检测：（定义）工程交工或竣工验收.对平面实际位置与设计进行测量比较.确定位移量按JTGF80/1-2004中规定评定；检内容：路基.路面.桥梁.隧道中线偏位‘是重点’，涵洞.排水.支挡.防护.砌石等构造物轴线偏位；①中线平面坐标（要检测中线偏位，必须有公路平面操纵网操纵点坐标和中线任意点坐标）测量坐标系分：大地、高斯平面直角‘含国家统一坐标’、独立平面直角坐标系等；公路平面操纵测量坐标系：是平面操纵网内各操纵点坐标的测量工作，路线平面操纵网是公路操纵测量主操纵网且全线贯穿.统一平差；公路测量坐标系确定：公路工程一样采纳1954年北京坐标系或1980年西安坐标系；坐标换带：当平面操纵网两端已知操纵点不在同一投影换算成一带；公路平面操纵网检测：一样和国家三角网联测要紧，要紧检查原有施工平面操纵网测量精度，超出限差重测反则按原成果，包括（外业测量.内业测量.运算及平差处理）；检测内容：1检查操纵网是否符合规定规范要求，平差运确实是否正确，精度是否满足；2检查操纵点密度；3检查操纵点位置；检测：采纳各等级导线测量和三角测量，导线测量是路线平面测量要紧方法，三角测量要紧用于桥梁、隧道大型构造物平面操纵测量；路线中桩坐标运算：（逐桩坐标表是施工放样依据也是验交偏位检测依据，有些要运算）1路线转角.交点间距.曲线要素.主点桩运算及公式：设路线交点坐标JD0（XJ0,YJ0），任一交点i坐标为JDi（XJi, YJi），i＝1，2，…，n，则相邻两交点之间的（坐标增量△Xi-1，i＝XJi-XJ i-1；△Yi-1，i＝YJi-YJ i-1；交点间距S i-1，i＝根号下（△Xi-1，i）2+（△Yi-1，i）2；象限角θi-1，i＝arctan（|△Yi-1，i |/|△Xi-1，i |）；方位角Ai-1，i：如增量△X、Y均>0时象限角在Ⅰ，方位角＝象限角；增量△X<0，△Y>0时象限角在Ⅱ，方位角＝1800-象限角；增量△X、Y<0时象限角在Ⅲ，方位角＝1800+象限角；；增量△X>0，△Y<0时象限角在Ⅳ，方位角＝3600-象限角）2直线上中桩坐标运算及公式：设交点i坐标为JDi（XJi,YJi），交点i前后相邻直线的方位角分不为Ai-1，i和Ai，i+1则：Z H（或ZY）点坐标XZHi＝XJi+Ticos（Ai-1，i+1800），YZHi＝YJi+Tisin （Ai-1，i+1800）（2-3）公式；HZ（或YZ）点坐标XHZi= XJi+TicosA i，i+1，YHZi= YJi+TisinA i，i+1；设直线上加桩里程为L，ZHi、HZi表示曲线i的起、终点里程，则交点i前直线上任意点坐标（L≤ZHi）:X＝XJi +（Ti+ZHi-L）*cos（Ai-1,i+1800）,Y=YJi+（Ti+ZHi-L）*sin（Ai-1,i+1800）；交点i后直线上任意点坐标（L>Hzi）：X＝XJi+（Ti+L-HZi）*cosAi,i+1；Y ＝YJi+（Ti+L-HZi）*sinAi,i+1；3平曲线上中桩坐标运算及公式：平曲线上任意点切线支距x，y的运算（x＝l-（l5/40R2LS2），y＝l3/6RLS- l7/336 R3LS3式中l为缓和曲线上任点到ZH或HZ的曲线长）；圆曲线上任点的支距坐标运算（x＝Rsinφ+q，y＝R（1-cosφ）+p，式中φ＝（l/R*1800/л）+β0，l为圆曲线上任点到HY或YH的曲线长）平面直角坐标系的换算（坐标平移和旋转公式如下：X＝X0+xcosA-ysinA，Y＝Y0+xsinA+ycos A,式中X、Y任意点坐标；X0，Y0局部坐标系原点在直角坐标系中坐标；x，y任意点在局部坐标系中支距坐标；A局部坐标系中x轴正向方位角）平曲线上任意点中桩坐标运算（1）ZH～YH之间中桩坐标运算公式：Xi＝XZHi+xicosAi-1,i-yisinAi-1,i，Yi＝YZHi+xisinAi-1,i-yicosAi-1,i（式2-10）；当平曲线左偏yi要反符号-yi代入；（2）YH～HZ之间中桩坐标运算公式：Xi＝XHZi-xicosAi，i+1+yisinA i，i+1；Yi＝YHZi-xisinAi，i+1-yicosA i，i +1；当曲线左偏yi要反符号-yi代入；（例题：JD5、JD6、JD7的坐标分不为（3097.083；4956.125）（3480.920；5906.092）（3188.471；6407.321）J D6的圆曲线半径R＝500m，回旋线长LS＝60m。