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1K411020城鎮(zhèn)道路路基施工1K411021掌握城鎮(zhèn)道路路基施工技術(shù)本條介紹了城市道路路基工程施工的特點(diǎn)、施工程序、施工要求及質(zhì)量檢驗(yàn)的要點(diǎn)。一、路基施工特點(diǎn)與程序(一)施工特點(diǎn)1.城市道路路基工程施工處于露天作業(yè),受自然條件影響大;在工程施工區(qū)域內(nèi)的專業(yè)類型多、結(jié)構(gòu)物多、各專業(yè)管線縱橫交錯(cuò);專業(yè)之間及社會(huì)之間配合工作多、干擾多,導(dǎo)致施工變化多。2.城市道路路基工程包括路基(路床)本身及有關(guān)的土(石)方、沿線的涵洞、擋土墻、路肩、邊坡、排水管線等項(xiàng)目。3.路基施工以機(jī)械作業(yè)為主,人工配合為輔;人工配合土方作業(yè)時(shí),必須設(shè)專人指揮;采用流水或分段平行作業(yè)方式。(二)基本流程1.準(zhǔn)備工作(1)按照交通導(dǎo)行方案設(shè)置圍擋,導(dǎo)行臨時(shí)交通。(2)開工前,施工項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)依據(jù)獲準(zhǔn)的施工方案向施工人員進(jìn)行技術(shù)安全交底,強(qiáng)調(diào)工程難點(diǎn)、技術(shù)要點(diǎn)、安全措施。使作業(yè)人員掌握要點(diǎn),明確責(zé)任。(3)施工控制樁放線測(cè)量,建立測(cè)量控制網(wǎng),恢復(fù)中線,補(bǔ)釘轉(zhuǎn)角樁、路兩側(cè)外邊樁等。2.附屬構(gòu)筑物(1)地下管線、涵洞(管)等構(gòu)筑物是城鎮(zhèn)道路路基工程中必不可少的組成部分。涵洞(管)等構(gòu)筑物可與路基(土方)同時(shí)進(jìn)行,但新建的地下管線施工必須遵循“先地下,后地上”、“先深后淺”的原則。(2)既有地下管線等構(gòu)筑物的拆改、加固保護(hù)。(3)修筑地表水和地下水的排除設(shè)施,為后續(xù)的土、石方工程施工創(chuàng)造條件。3.路基(土、石方)施工開挖路塹、填筑路堤,整平路基、壓實(shí)路基、修整路床,修建防護(hù)工程等。二、路基施工要點(diǎn)(一)填土路基當(dāng)原地面標(biāo)高低于設(shè)計(jì)路基標(biāo)高時(shí),需要填筑土方(即填方路基)。1.路基填土不得使用腐殖土、生活垃圾土、淤泥、凍土塊或鹽漬土。填土內(nèi)不得含有草、樹根等雜物,粒徑超過(guò)100mm的土塊應(yīng)打碎。2.排除原地面積水,清除樹根、雜草、淤泥等。應(yīng)妥善處理墳坑、井穴,并分層填實(shí)至原基面高。3.填方段內(nèi)應(yīng)事先找平,當(dāng)?shù)孛嫫露榷赣?:5時(shí),需修成臺(tái)階形式,每層臺(tái)階高度不宜大于300mm,寬度不應(yīng)小于1.0m。4.根據(jù)測(cè)量中心線樁和下坡腳樁,分層填土,壓實(shí)。5.碾壓前檢查鋪筑土層的寬度與厚度,合格后即可碾壓,碾壓“先輕后重”,最后碾壓應(yīng)采用不小于12t級(jí)的壓路機(jī)。6.填方高度內(nèi)的管涵頂面填土500mm以上才能用壓路機(jī)碾壓。7.填土至最后一層時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)斷面、高程控制填土厚度,并及時(shí)碾壓修整。(二)挖土路基當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于原地面標(biāo)高時(shí),需要挖土成型——挖方路基。1.路基施工前,應(yīng)將現(xiàn)況地面上積水排除、疏干,將樹根坑、糞坑等部位進(jìn)行技術(shù)處理。2.根據(jù)測(cè)量中線和邊樁開挖。3.挖方段不得超挖,應(yīng)留有碾壓而到設(shè)計(jì)標(biāo)高的壓實(shí)量。4.壓路機(jī)不小于12t級(jí),碾壓應(yīng)自路兩邊向路中心進(jìn)行,直至表面無(wú)明顯輪跡為止。5.碾壓時(shí),應(yīng)視土的干濕程度而采取灑水或換土、晾曬等措施。6.過(guò)街雨水支管溝槽及檢查井周圍應(yīng)用石灰土或石灰粉煤灰砂礫填實(shí)。(三)石方路基1.修筑填石路堤應(yīng)進(jìn)行地表清理,先碼砌邊部,然后逐層水平填筑石料,確保邊坡穩(wěn)定。2.先修筑試驗(yàn)段,以確定松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)具組合、壓實(shí)遍數(shù)及沉降差等施工參數(shù)。3.填石路堤宜選用12t以上的振動(dòng)壓路機(jī)、25t以上輪胎壓路機(jī)或2.5t的夯錘壓(夯)實(shí)。4.路基方范圍內(nèi)管線、構(gòu)筑物四周的溝槽宜回填土料。三、質(zhì)量檢查與驗(yàn)收檢驗(yàn)與驗(yàn)收項(xiàng)目:主控項(xiàng)目為壓實(shí)度和彎沉值(mm/100);一般項(xiàng)目有路基允許偏差和路床、路堤邊坡等要求。1K411022掌握城鎮(zhèn)道路路基壓實(shí)作業(yè)要點(diǎn)本條介紹了城市道路路基壓實(shí)作業(yè)的要點(diǎn),應(yīng)掌握:依據(jù)工程的實(shí)際情況,合理選用壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)方法與壓實(shí)厚度三者的關(guān)系,達(dá)到所要求的壓實(shí)密度。一、路基材料與填筑(一)材料要求1.應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。填料的強(qiáng)度(CBR)值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其最小強(qiáng)度值應(yīng)符合表1K411022的規(guī)定。2.不應(yīng)使用淤泥、沼澤土、泥炭土、凍土、有機(jī)土及含生活垃圾的土做路基填料。路基填料強(qiáng)度(CBR)的最小值表1K411022填方類型路床頂面以下深度(cm)最小強(qiáng)度(%)城市快速路、主干路其他等級(jí)道路路床0~308.06.0路基30~805.04.0路基80~1504.03.0路基>1503.02.0(二)填筑1.填土應(yīng)分層進(jìn)行。下層填土合格后,方可進(jìn)行上層填筑。路基填土寬度應(yīng)比設(shè)計(jì)寬度寬500mm。2.對(duì)過(guò)濕土翻松、晾干,或?qū)^(guò)干土均勻加水,使其含水量接近最佳含水量范圍之內(nèi)。二、路基壓實(shí)施工要點(diǎn)(一)試驗(yàn)段1.在正式進(jìn)行路基壓實(shí)前,有條件時(shí)應(yīng)做試驗(yàn)段,以便取得路基或基層施工相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。2.試驗(yàn)?zāi)康闹饕校?1)以便確定路基預(yù)沉量值。(2)合理選用壓實(shí)機(jī)具;選用機(jī)具考慮因素有道路不同等級(jí)、工程量大小、施工條件和工期要求等。(3)按壓實(shí)度要求,確定壓實(shí)遍數(shù)。(4)確定路基寬度內(nèi)每層虛鋪厚度。(5)根據(jù)土的類型、濕度、設(shè)備及場(chǎng)地條件,選擇壓實(shí)方式。(二)路基下管道回填與壓實(shí)1.當(dāng)管道位于路基范圍內(nèi)時(shí),其溝槽的回填土壓實(shí)度應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268的規(guī)定,且管頂以上500mm范圍內(nèi)不得使用壓路機(jī)。2.當(dāng)管道結(jié)構(gòu)頂面至路床的覆土厚度不大于500mm時(shí),應(yīng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。3.當(dāng)管道結(jié)構(gòu)頂面至路床的覆土厚度在500~800mm時(shí),路基壓實(shí)對(duì)應(yīng)對(duì)管道結(jié)構(gòu)采取保護(hù)或加固措施。(三)路基壓實(shí)1.壓實(shí)方法(式):重力壓實(shí)(靜壓)和振動(dòng)壓實(shí)兩種。2.土質(zhì)路基壓實(shí)原則:“先輕后重、先靜后振、先低后高、先慢后快,輪跡重疊”。壓路機(jī)最快速度不宜超過(guò)4km/h。3.碾壓應(yīng)從路基邊緣向中央進(jìn)行,壓路機(jī)輪外緣距路基邊應(yīng)保持安全距離。4.碾壓不到的部位應(yīng)采用小型夯壓機(jī)夯實(shí),防止漏夯,要求夯擊面積重疊1/4~1/3。三、土質(zhì)路基壓實(shí)質(zhì)量檢查(一)主要檢查各層壓實(shí)度和彎沉值,不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)采取措施改進(jìn)。(二)路床應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),無(wú)顯著輪跡、翻漿,波浪、起皮等現(xiàn)象。(三)路堤邊坡應(yīng)密實(shí),穩(wěn)定,平順。1K411023熱悉巖土分類與不良土質(zhì)處理方法本條文以道路工程為主介紹常見土的分類及不良土質(zhì)(路基)常見處理方法。一、工程用土分類(一)工程用土分類1.依據(jù)《土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50145,工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤壩填料和地基處理等所涉及的土類,有機(jī)土指土料中大部分成分為有機(jī)物質(zhì)的土。2.工程用土的類別應(yīng)根據(jù)下列土的指標(biāo)確定:(1)土顆粒組成及其特征:土的分類和土顆粒粒徑關(guān)系見圖1K411023所示。(2)土的塑性指標(biāo):液限(ωL)、塑限(ωP)和塑性指數(shù)(IP)。(二)按照土的堅(jiān)實(shí)系數(shù)分類1.一類土,松軟土主要包括砂土、粉土、沖積砂土層、疏松種植土、淤泥(泥炭)等,堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.5~0.6。2.二類土,普通土主要包括粉質(zhì)黏土,潮濕的黃土,夾有碎石,卵石的砂,粉土混卵(碎)石;種植土、填土等,堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.6~0.8。3.三類土,堅(jiān)土主要包括軟及中等密實(shí)黏土,重粉質(zhì)黏土,礫石土,干黃土、含有碎石卵石的黃土、粉質(zhì)黏土;壓實(shí)的填土等;堅(jiān)實(shí)系數(shù)為0.8~1.0。4.四類土,砂礫堅(jiān)土主要包括堅(jiān)硬密實(shí)的黏性土或黃土,含有碎石卵石的中等密實(shí)的黏性土或黃土,粗卵石;天然級(jí)配砂石,軟泥灰?guī)r等;堅(jiān)實(shí)系數(shù)為1.0~1.5。5.五類土,軟石主要包括硬質(zhì)黏土,中密的頁(yè)巖、泥灰?guī)r、白堊土;膠結(jié)不緊的礫巖,軟石灰及貝殼石灰石等;堅(jiān)實(shí)系數(shù)為1.5~4.0。二、土的性能參數(shù)(一)土的工程性質(zhì)1.土的強(qiáng)度性質(zhì)土的工程性質(zhì)除表現(xiàn)為堅(jiān)實(shí)系數(shù)外,還表現(xiàn)在土的強(qiáng)度性質(zhì)。土的強(qiáng)度性質(zhì)與其顆粒粒徑級(jí)配有關(guān)外,還與土的三相(固體顆粒、水和氣)組成部分之間的比例有關(guān)。土體由固、液、氣三相組成。其中固相是以顆粒形式的散體狀態(tài)存在。固、液、氣三相間相互作用對(duì)土的工程性質(zhì)有很大的影響。2.土體應(yīng)力應(yīng)變土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的復(fù)雜性從根本上講都與土顆粒相互作用有關(guān),土的密實(shí)狀態(tài)決定其力學(xué)性質(zhì)。通過(guò)土中固、液、氣相的相互作用研究還有助于促進(jìn)非飽和土力學(xué)理論的發(fā)展,有助于進(jìn)一步了解各類非飽和土的工程性質(zhì)。(二)路用工程(土)主要性能參數(shù)含水量W:土中水的質(zhì)量與干土粒質(zhì)量之比,即W=Ww/Ws,%;天然密度ρ:土的質(zhì)量與其體積之比,即ρ=W/V,(g/cm3,t/m3);孔隙比e:土的孔隙體積與土粒體積之比,即e=Vv/Vs;塑限ωp:土由可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固體狀態(tài)時(shí)的界限含水量為塑性下限,稱為塑性界限,簡(jiǎn)稱塑限;塑性指數(shù)Ip:土的液限與塑限之差值,Ip=ωL-ωp,即土處于塑性狀態(tài)的含水量變化范圍,表征土的塑性大??;液性指數(shù)IL:土的天然含水量與塑限之差值對(duì)塑性指數(shù)之比值,IL=(ω-ωp)/Ip,IL可用以判別土的軟硬程度;IL<0堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài),0≤IL<0.5硬塑狀態(tài),0.5≤IL<1.0軟塑狀態(tài),IL≥1.0流塑狀態(tài)??紫堵蕁:土的孔隙體積與土的體積(三相)之比,即n=Vv/V,%。土的壓縮性指標(biāo)Es:Es=1+ec/a,為土的天然孔隙比,a為從土的自重應(yīng)力至土的自重加附加應(yīng)力段的壓縮系數(shù)。(三)土的強(qiáng)度性質(zhì)通常是指土體的抗剪強(qiáng)度,即土體抵抗剪切破壞的能力。土體會(huì)因受拉而開裂,也可因受剪而破壞。土體中各點(diǎn)的力學(xué)性質(zhì)會(huì)因其物理狀態(tài)的不均而不同,因此土體的剪切破壞可能是局部的,也可能是整體破壞。道路工程中不良土質(zhì)路基需解決的主要問(wèn)題是提高地基承載力、土坡穩(wěn)定性等,處理方法選擇應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,因地制宜。三、不良土質(zhì)路基的處理方法(從受力特點(diǎn)和處理方法(從受力特點(diǎn)和處理方法入手)(一)淤泥、淤泥質(zhì)土及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土統(tǒng)稱為軟土。由淤泥、淤泥質(zhì)土、水下沉積的飽和軟黏土為主組成的軟土在我國(guó)南方有廣泛分布,這些土都具有天然含水量較高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)。軟土地區(qū)路基的主要破壞形式是沉降過(guò)大引起路基開裂損壞。在較大的荷載作用下,地基易發(fā)生整體剪切、局部剪切或刺入破壞,造成路面沉降和路基失穩(wěn);因孔隙水壓力過(guò)載(來(lái)不及消散)、剪切變形過(guò)大,會(huì)造成路基邊坡失穩(wěn)。軟土基處理施工方法有數(shù)十種,常用的處理方法有表層處理法、換填法、重壓法、垂直排水固結(jié)法等方法;具體可采取置換土、拋石擠淤、砂墊層置換、反壓護(hù)道、砂樁、粉噴樁、塑料排水板及土工織物等處理措施。除選擇就地處理方法時(shí)應(yīng)滿足安全可靠的要求外,還應(yīng)綜合考慮工程造價(jià)、施工技術(shù)和工期等因素,選擇一種或數(shù)種方法綜合應(yīng)用。(二)濕陷性黃土土質(zhì)較均勻、結(jié)構(gòu)疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時(shí),一般強(qiáng)度較高,壓縮性較小。當(dāng)在一定壓力下受水浸濕,土結(jié)構(gòu)會(huì)迅速破壞,產(chǎn)生較大附加下沉,強(qiáng)度迅速降低。由于大量節(jié)理和裂隙的存在,黃土的抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)出明顯的各向異性。主要病害有路基路面發(fā)生變形、凹陷、開裂,道路邊坡發(fā)生崩塌、剝落,道路內(nèi)部易被水沖蝕成土洞和暗河。為保證路基的穩(wěn)定,在濕陷性黃土地區(qū)施工應(yīng)注意采取特殊的加固措施,減輕或消除其濕陷性。濕陷性黃土路基處理施工除采用防止地表水下滲的措施外,可根據(jù)工程具體情況采取換土法、強(qiáng)夯法、擠密法、預(yù)浸法、化學(xué)加固法等方法因地制宜進(jìn)行處理,并采取措施做好路基的防沖、截排、防滲。加筋土擋土墻是濕陷性黃土地區(qū)得到迅速推廣的有效防護(hù)措施。(三)具有吸水膨脹性或失水收縮特性的高液限黏土稱為膨脹土,該類土具有較大的塑性指數(shù)。在堅(jiān)硬狀態(tài)下該土的工程性質(zhì)較好。但其顯著的脹縮特性可使路基發(fā)生變形、位移、開裂、隆起等嚴(yán)重的破壞。膨脹土路基應(yīng)主要解決的問(wèn)題是減輕和消除路基脹縮性對(duì)路基的危害,可采取的措施包括用灰土樁、水泥樁或用其他無(wú)機(jī)結(jié)合料對(duì)膨脹土路基進(jìn)行加固和改良;也可用開挖換填、堆載預(yù)壓對(duì)路基進(jìn)行加固。同時(shí)應(yīng)采取措施做好路基的防水和保濕,如設(shè)置排水溝,采用不透水的面層結(jié)構(gòu),在路基中設(shè)不透水層,在路基裸露的邊坡等部位植草、植樹等措施;可調(diào)節(jié)路基內(nèi)干濕循環(huán),減少坡面徑流,并增強(qiáng)坡面的防沖刷、防變形、防溜塌和滑坡能力。(四)凍土分為季節(jié)性凍土和多年性凍土兩大類。凍土在凍結(jié)狀態(tài)強(qiáng)度較高、壓縮性較低。融化后承載力急劇下降,壓縮性提高,地基容易產(chǎn)生融沉。而凍土中產(chǎn)生的凍脹對(duì)地基不利。一般土顆粒愈細(xì),含水量愈大,土的凍脹和融沉性愈大,反之愈小。在城市道路中,土基凍脹量與凍土層厚度成正比。不同土質(zhì)與壓實(shí)度不均勻也容易發(fā)生不均勻沉降。對(duì)于季節(jié)性凍土,為了防止路面因路基凍脹發(fā)生變形而破壞,在路基施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.應(yīng)盡量減少和防止道路兩側(cè)地表水或地下水在凍結(jié)前或凍結(jié)過(guò)程中滲入到路基頂部,可增加路基總高度,使其滿足最小填土高度要求。2.選用不發(fā)生凍脹的路面結(jié)構(gòu)層材料。了解不同路面材料、土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關(guān)系,使土基凍層厚度不超過(guò)一定限度。控制土基的凍脹量不超過(guò)允許值。3.對(duì)于不滿足防凍脹要求的結(jié)構(gòu),可采用調(diào)整結(jié)構(gòu)層的厚度或采用隔溫性能好的材料等措施來(lái)滿足防凍脹要求。多孔礦渣是較好的隔溫材料。4.為防止不均勻凍脹,防凍層厚度(包括路面結(jié)構(gòu)層)應(yīng)不低于標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1K411024了解水對(duì)城鎮(zhèn)道路路基的危害本條以城鎮(zhèn)道路工程為主簡(jiǎn)要介紹地表水、地下水分類及對(duì)工程施工的不利影響。一、地下水分類與水土作用(一)地下水分類1.地下水是埋藏在地面以下土顆粒之間的孔隙、巖石的孔隙和裂隙中的水。土中水有固、液、氣三種形態(tài),其中液態(tài)水有吸著水、薄膜水、毛細(xì)水和重力水,其中毛細(xì)水可在毛細(xì)作用下逆重力方向上升一定高度,在0℃以下毛細(xì)水仍能移動(dòng)、積聚,發(fā)生凍脹2.從工程地質(zhì)的角度,根據(jù)地下水的埋藏條件又可將地下水分為上層滯水、潛水、承壓水(圖1K411024)。上層滯水分布范圍有限,但接近地表,水位受氣候、季節(jié)影響大,大幅度的水位變化會(huì)給工程施工帶來(lái)困難。潛水分布廣,與道路等市政公用工程關(guān)系密切。在干旱和半干旱的平原地區(qū),若潛水的礦化度較高,而水位埋藏較淺,應(yīng)注意土的鹽漬化。鹽漬土可使路基出現(xiàn)鹽脹和吸濕軟化,因此在該地區(qū)筑路要做好排水工作,并可以采用隔離層等措施。承壓水存在于地下兩個(gè)隔水層之間,具有高水頭補(bǔ)給,一般需注意其向上的排泄,即對(duì)潛水和地表水的補(bǔ)給或以上升泉的形式出露。(二)水土作用1.工程實(shí)踐表明:給道路路基的施工、運(yùn)行與維護(hù)造成危害的諸多因素中,影響最大、最持久的是地下水。水與土體相互作用,可以使土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低,致使道路路基或地下構(gòu)筑物周圍土體軟化,并可能產(chǎn)生滑坡、沉陷、潛蝕、管涌、凍脹、翻漿等事故。因此市政公用工程,特別是城鎮(zhèn)道路的安全運(yùn)行必須考慮沿線地下水的類型、埋藏條件及活動(dòng)規(guī)律,以便采取措施保證工程安全。2.道路沿線地表水積水及排泄方式,臨近的河道洪水位和常水位的變化;也會(huì)給路基帶來(lái)滑坡、沉陷、凍脹、翻漿等危害。為防止水流等因素對(duì)路堤或路塹邊坡的危害,保證路基邊坡的穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件和工作特點(diǎn),分別采取防護(hù)與加固措施,并應(yīng)考慮與當(dāng)?shù)丨h(huán)境協(xié)調(diào),注意街道美觀。3.地下水位和地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,其他形式的水文和水文地質(zhì)因素對(duì)路基或其他構(gòu)筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有影響,也是影響主體結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)行安全的重要因素,需要在工程建設(shè)和維護(hù)運(yùn)行中采取必要措施。二、地下水和地表水的控制(一)路基排水1.路基的各種病害或變形的產(chǎn)生,都與地表水和地下水的浸濕和沖刷等破壞作用有關(guān)。要保證路基的穩(wěn)定性,提高路基抗變形能力,必須采取相應(yīng)的排水措施或隔水措施,以消除或減輕水對(duì)路基穩(wěn)定的危害。2.路基排水分為地面和地下兩類。一般情況下可以通過(guò)設(shè)置各種管渠、地下排水構(gòu)筑物等辦法達(dá)到迅速排水的目的。在有地下水或地表水水流危害路基邊坡穩(wěn)定時(shí),可設(shè)置滲溝或截水溝。邊坡較陡或可能受到流水沖刷時(shí),可設(shè)置各種類型的護(hù)坡、護(hù)墻等。(二)路基隔(截)水1.地下水位接近或高于路槽地面標(biāo)高時(shí),應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝或其他設(shè)施,以排除或截?cái)嗟叵滤?,降低地下水位?.地下水位或地面積水水位較高,路基處于過(guò)濕狀態(tài),或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)時(shí),可設(shè)置隔離層或采取疏干路基等措施。路基疏干可采用土工織物、塑料板等材料或超載預(yù)壓法穩(wěn)定處理。三、危害控制措施(一)路基與面層1.路基結(jié)構(gòu)形式要滿足設(shè)計(jì)要求,施工嚴(yán)格控制基層內(nèi)的細(xì)料含量。在潮濕路段,應(yīng)采用水穩(wěn)定好且透水的基層。對(duì)于凍深較大的季節(jié)性凍土地區(qū),應(yīng)有預(yù)防凍脹和翻漿的危害的具體措施。2.面層結(jié)構(gòu)除滿足其他設(shè)計(jì)要求外,應(yīng)考慮地表水的排放,防止地表水滲入基層;且其總厚度要滿足防凍層厚度的要求,避免路基出現(xiàn)較厚的聚冰帶而導(dǎo)致路面開裂和過(guò)量的不均勻凍脹。如果面層厚度不足,可設(shè)置以水穩(wěn)定性好的砂礫料或隔溫性好的材料組成墊層。(二)附屬構(gòu)筑物1.過(guò)街支管與檢查井周接合部應(yīng)采取密封措施,防止?jié)B漏水造成路面早期塌陷。2.管道與檢查井、收水井周圍回填壓實(shí)要達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范相關(guān)規(guī)定,防止地表水滲入造成對(duì)道路的破壞。1K411030城鎮(zhèn)道路基層施工1K411031掌握不同無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層特性無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層是一種半剛性基層,本條介紹了其定義、分類及常用基層材料的特性。一、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層(一)定義1.基層是路面結(jié)構(gòu)中直接位于面層下的承重層?;鶎拥牟牧吓c施工質(zhì)量是影響路面使用性能和使用壽命的最關(guān)鍵因素。2.目前大量采用結(jié)構(gòu)較密實(shí)、孔隙率較小、透水性較小、水穩(wěn)性較好、適宜于機(jī)械化施工、技術(shù)經(jīng)濟(jì)較合理的水泥、石灰及工業(yè)廢渣穩(wěn)定材料做路面基層,通常稱之為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層。(二)分類1.在粉碎的或原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土)中,摻入一定量的水泥或石灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料和水。經(jīng)拌合、壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料,稱為水泥或石灰穩(wěn)定材料。視所用材料,分別稱為水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定粒料、石灰穩(wěn)定粒料等。2.用一定量的石灰和粉煤灰與其他骨料相配合、并加入適量的水,經(jīng)拌合壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料,稱為石灰粉煤灰穩(wěn)定土或穩(wěn)定粒料。二、常用的基層材料(一)石灰穩(wěn)定土類基層1.石灰穩(wěn)定土有良好的扳體性,但其水穩(wěn)性、抗凍性以及早期強(qiáng)度不如水泥穩(wěn)定土。石灰土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng),并與養(yǎng)護(hù)溫度密切相關(guān),溫度低于5℃時(shí)強(qiáng)度幾乎不增長(zhǎng)2.石灰穩(wěn)定土的干縮和溫縮特性十分明顯,且都會(huì)導(dǎo)致裂縫。與水泥土一樣,由于其收縮裂縫嚴(yán)重,強(qiáng)度未充分形成時(shí)表面會(huì)遇水軟化以及表面容易產(chǎn)生唧漿沖刷等損壞,石灰土巳被嚴(yán)格禁止用于高等級(jí)路面的上基層,只能用作高級(jí)路面的底基層。(二)水泥穩(wěn)定土基層1.水泥穩(wěn)定土有良好的板體性,其水穩(wěn)性和抗凍性都比石灰穩(wěn)定土好。水泥穩(wěn)定土的初期強(qiáng)度高,其強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)。水泥穩(wěn)定土在暴露條件下容易干縮,低溫時(shí)會(huì)冷縮,而導(dǎo)致裂縫。2.水泥穩(wěn)定細(xì)粒土(簡(jiǎn)稱水泥土)的干縮系數(shù)、干縮應(yīng)變以及溫縮系數(shù)都明顯大于水泥穩(wěn)定粒料,水泥土產(chǎn)生的收縮裂縫會(huì)比水泥穩(wěn)定粒料的裂縫嚴(yán)重得多注意(水泥土和水泥穩(wěn)定粒料的區(qū)別);水泥土強(qiáng)度沒有充分形成時(shí),表面遇水會(huì)軟化,導(dǎo)致瀝青面層龜裂破壞;水泥土的抗沖刷能力低,當(dāng)水泥土表面遇水后,容易產(chǎn)生唧漿沖刷,導(dǎo)致路面裂縫、下陷,并逐漸擴(kuò)展。為此,水泥土只用作高級(jí)路面的底基層。注意(水泥土和水泥穩(wěn)定粒料的區(qū)別)(三)石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層1.石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土中,應(yīng)用最多、最廣的是石灰粉煤灰類的穩(wěn)定土,簡(jiǎn)稱二灰穩(wěn)定土,其特性在石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土中具有典型性。2.二灰穩(wěn)定土有良好的力學(xué)性能、板體性、水穩(wěn)性和一定的抗凍性,其抗凍性能比石灰土高很多。3.二灰穩(wěn)定土早期強(qiáng)度較低,隨齡期增長(zhǎng),并與養(yǎng)護(hù)溫度密切相關(guān),溫度低于4℃時(shí)強(qiáng)度幾乎不增長(zhǎng);二灰中的粉煤灰用量越多,早期強(qiáng)度越低,34.二灰穩(wěn)定土也具有明顯的收縮特性,但小于水泥土和石灰土,也被禁止用于高等級(jí)路面的基層,而只能做底基層。二灰穩(wěn)定粒料可用于高等級(jí)路面的基層與底基層?!景咐?K411031】1.背景某公司中標(biāo)城市主干道路面大修工程,其中包括部分路段的二灰料路基施工。施工項(xiàng)目部為了減少對(duì)城市交通的影響,采取夜間運(yùn)輸基層材料,白天分段攤鋪碾壓(問(wèn)題2背景)。施工中發(fā)現(xiàn)基層材料明顯離析,壓實(shí)后的表面有松散現(xiàn)象,局部厚度不均部位采用貼料法補(bǔ)平(問(wèn)題3背景)。負(fù)責(zé)此段工程的監(jiān)理工程師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并認(rèn)定為重大質(zhì)量事故的隱患,要求項(xiàng)目部采取措施進(jìn)行糾正。(問(wèn)題2背景)(問(wèn)題3背景)2.問(wèn)題(1)從背景材料看,控制基層材料離析(作為知識(shí)點(diǎn))應(yīng)從哪些方面入手?(作為知識(shí)點(diǎn))(2)試分析壓實(shí)后的基層表面會(huì)產(chǎn)生松散現(xiàn)象?(3)厚度不均的基層局部采用補(bǔ)平法是否可行?(4)監(jiān)理工程師為何認(rèn)定為重大質(zhì)量的隱患?3.參考答案(1)問(wèn)題1應(yīng)從以下三個(gè)方面控制基層材料離析:①基層材料生產(chǎn)a.骨料堆放要采用小料堆,避免大料堆放時(shí)大顆粒流到外側(cè);b.二灰的含量應(yīng)嚴(yán)格控制,減少混合料中小于0.075mm顆粒的含量;c.混合料的總拌合時(shí)間一般在35s左右。②基層材料運(yùn)輸堆放為避免運(yùn)輸堆放的離析現(xiàn)象,裝料時(shí)應(yīng)分次,均勻上料;卸料時(shí)要盡量使混合料整體卸落;堆放料堆應(yīng)便于攤鋪,避免二次倒運(yùn)。③基層材料攤鋪盡可能連續(xù)攤鋪混合料。施工場(chǎng)地受到限制時(shí)應(yīng)盡可能減少停頓和重新啟動(dòng)次數(shù);特別是調(diào)整攤鋪機(jī)的速度,使攤鋪機(jī)的產(chǎn)量和拌合機(jī)的產(chǎn)量相匹配等。(2)問(wèn)題2從背景材料看,可能原因有:混合料運(yùn)送堆放未很好覆蓋,且攤鋪前堆放時(shí)間長(zhǎng),混合料含水量未視條件適當(dāng)調(diào)整使現(xiàn)場(chǎng)的混合料含水量接近最佳含水量。(3)問(wèn)題3不可行。有關(guān)規(guī)范規(guī)定:禁止用薄層貼補(bǔ)的方法進(jìn)行找平。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)控制虛鋪厚度。(4)問(wèn)題4因?yàn)榛鶎釉O(shè)置在面層之下,并與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳布到底基層、墊層、土基,起主要的承重作用;對(duì)基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)有較高的要求;出現(xiàn)背景所說(shuō)的路面基層問(wèn)題將直接影響到道路的使用質(zhì)量,所以可以認(rèn)定為重大質(zhì)量隱患。1K411032掌握城鎮(zhèn)道路基層施工技術(shù)本條介紹了石灰穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫等半剛性基層的施工技術(shù),同時(shí)也介紹了級(jí)配碎石、級(jí)配礫石等柔性基層的施工技術(shù)要點(diǎn)。一、石灰穩(wěn)定土基層與水泥穩(wěn)定土基層(一)材料與拌合1.石灰、水泥、土、拌合用水等原材料應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),符合要求后方可使用,并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行材料配比設(shè)計(jì)。2.城區(qū)施工應(yīng)采用廠拌(異地集中拌合)方式,不得使用路拌方式;以保證配合比準(zhǔn)確,且達(dá)到文明施工要求。3.應(yīng)根據(jù)原材料含水量變化、骨料的顆粒組成變化,及時(shí)調(diào)整拌合用水量。4.穩(wěn)定土拌合前,應(yīng)先篩除骨料中不符合要求的粗顆粒。5.宜用強(qiáng)制式拌合機(jī)進(jìn)行拌合,拌合應(yīng)均勻。(二)運(yùn)輸與攤鋪1.拌成的穩(wěn)定土應(yīng)及時(shí)運(yùn)送到鋪筑現(xiàn)場(chǎng)。2.運(yùn)輸中應(yīng)采取防止水分蒸發(fā)和防揚(yáng)塵措施。3.宜在春末和氣溫較高季節(jié)施工,施工最低氣溫為5℃4.廠拌石灰土攤鋪時(shí)路床應(yīng)濕潤(rùn)。5.雨期施工應(yīng)防止石灰、水泥和混合料淋雨;降雨時(shí)應(yīng)停止施工,已攤鋪的應(yīng)盡快碾壓密實(shí)。(三)壓實(shí)與養(yǎng)護(hù)1.壓實(shí)系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。2.攤鋪好的穩(wěn)定土應(yīng)當(dāng)天碾壓成活,。碾壓時(shí)的含水量宜在最佳含水量的±2%范圍內(nèi)。3.直線和不設(shè)超高的平曲線段,應(yīng)由兩側(cè)向中心碾壓;設(shè)超高的平曲線段,應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。.縱、橫接縫(槎)均應(yīng)設(shè)直槎。4.縱向接縫宜設(shè)在路中線處,橫向接縫應(yīng)盡量減少。5.壓實(shí)成活后應(yīng)立即灑水(或覆蓋)養(yǎng)護(hù),保持濕潤(rùn),直至上部結(jié)構(gòu)施工為止。6.穩(wěn)定土養(yǎng)護(hù)期應(yīng)封閉交通。二、石灰工業(yè)廢渣(石灰粉煤灰)穩(wěn)定砂礫(碎石)基層(也可稱二灰混合料)(一)材料與拌合1.對(duì)石灰、粉煤灰等原材料應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),符合要求后方可使用。2.按規(guī)范要求進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì),使其符合設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.采用廠拌(異地集中拌合)方式,且宜采用強(qiáng)制式拌合機(jī)拌制,配料應(yīng)準(zhǔn)確,拌合應(yīng)均勻。4.拌合時(shí)應(yīng)先將石灰、粉煤灰拌合均勻,再加入砂礫(碎石)和水均勻拌合。5.混合料含水量宜略大于最佳含水量?;旌狭虾繎?yīng)視氣候條件適當(dāng)調(diào)整,使運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的混合料含水量接近最佳含水量。(二)運(yùn)輸與攤鋪1.運(yùn)輸中應(yīng)采取防止水分蒸發(fā)和防揚(yáng)塵措施。2.應(yīng)在春末和夏季組織施工,施工期的日最低氣溫應(yīng)在5℃以上,并應(yīng)在第一次重冰凍(-3~-5℃)到來(lái)之前(三)壓實(shí)與養(yǎng)護(hù)1.混合料施工時(shí)由攤鋪時(shí)根據(jù)試驗(yàn)確定的松鋪系數(shù)控制虛鋪厚度,混合料每層最大壓實(shí)厚度為200mm,且不宜小于100mm。2.碾壓時(shí)采用先輕型、后重型壓路機(jī)碾壓。3.禁止用薄層貼補(bǔ)的方法進(jìn)行找平。4.混合料的養(yǎng)護(hù)采用濕養(yǎng),始終保持表面潮濕,也可采用瀝青乳液和瀝青下封層進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期為7~14d。三、級(jí)配砂礫(碎石)、級(jí)配礫石(碎礫石)基層(一)材料與拌合1.級(jí)配砂礫、級(jí)配礫石基層、級(jí)配碎石、級(jí)配碎礫石基層所用原材料的壓碎值、含泥量及細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求,顆粒范圍也應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。2.采用廠拌方式和強(qiáng)制式拌合機(jī)拌制,符合級(jí)配要求。(二)運(yùn)輸與攤鋪1.運(yùn)輸中應(yīng)采取防止水分蒸發(fā)和防揚(yáng)塵措施。2.宜采用機(jī)械攤鋪且廠拌級(jí)配碎石,級(jí)配砂礫應(yīng)攤鋪均勻一致,發(fā)生粗、細(xì)骨料離析(“梅花”、“砂窩”)現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)翻拌均勻。3.兩種基層材料的壓實(shí)系數(shù)均應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)段確定,每層應(yīng)按虛鋪厚度一次鋪齊,顆粒分布應(yīng)均勻,厚度一致,不得多次找補(bǔ)。(三)壓實(shí)與養(yǎng)護(hù)1.碾壓前和碾壓中應(yīng)先適量灑水。2.控制碾壓速度,碾壓至輪跡不大于5mm,表面平整、堅(jiān)實(shí)。3.可采用瀝青乳液和瀝青下封層進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期為7~14d。4.未鋪裝面層前不得開放交通。1K411033了解土工合成材料的應(yīng)用本條介紹了土工合成材料的定義、功能、分類及應(yīng)用于加筋路堤、筋、路面裂縫防治、路基防護(hù)等方面的施工要點(diǎn)與質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。一、土工合成材料(一)分類1.土工合成材料是以人工合成的聚合物為原料制成的各類型產(chǎn)品,工程中應(yīng)用的一種新型工程材料的總稱。2.土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料等類型。(二)功能與作用1.土工合成材料可設(shè)置于巖土或其他工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部、表面或各結(jié)構(gòu)層之間,具有加筋、防護(hù)、過(guò)濾、排水、隔離等功能,應(yīng)用時(shí)應(yīng)按照其在結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的不同功能進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)。2.當(dāng)工程中使用土工合成材料兼有其他功能且要考慮這些功能的作用時(shí),還需進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的校核設(shè)計(jì)。二、工程應(yīng)用(一)路堤加筋1.采用土工合成材料加筋,以提高路堤的穩(wěn)定性。當(dāng)加筋路堤的原地基的承載力不足時(shí),應(yīng)先行技術(shù)處理,以確保路堤的整體穩(wěn)定。加筋路堤填方的壓實(shí)度必須達(dá)到現(xiàn)行路基設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。土工格柵、土工織物、土工網(wǎng)等土工合成材料均可用于路堤加筋,其中用作路堤單純加筋目的時(shí),宜選擇強(qiáng)度高、變形小、糙度大的土工格柵。土工合成材料應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度,且應(yīng)具有較高的撕破強(qiáng)度、頂破強(qiáng)度和握持強(qiáng)度等性能。2.加筋路堤的施工原則是應(yīng)能充分發(fā)揮土工合成材料的加筋效果。合成材料連接應(yīng)牢固,在受力方向處的連接強(qiáng)度不得低于該材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,其疊合長(zhǎng)度不應(yīng)小于150mm。鋪設(shè)土工合成材料的土層表面應(yīng)平整,表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物。土工合成材料攤鋪后宜在48h以內(nèi)填筑填料,以避免其過(guò)長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光直接暴曬。填料不應(yīng)直接卸在土工合成材料上面,必須卸在已攤鋪完畢的土面上;卸土高度不宜大于1m,以防局部承載力不足。卸土后立即攤鋪,以免出現(xiàn)局部下陷。3.第一層填料宜采用輕型壓路機(jī)壓實(shí),當(dāng)填筑層厚度超過(guò)600mm后,才允許采用重型壓路機(jī)。邊坡防護(hù)與路堤的填筑應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。(二)臺(tái)背路基填土加筋1.采用土工合成材料對(duì)臺(tái)背路基填土加筋的目的是為了減少路基與構(gòu)造物之間的不均勻沉降。加筋臺(tái)背適宜的高度為5.0~10.0m。加筋材料宜選用土工網(wǎng)或土工格柵,其20℃時(shí)抗拉強(qiáng)度(kN/m2)應(yīng)達(dá)到大于6(縱向)和大于5(橫向),拉伸模量(kN/m)>100。臺(tái)背填料應(yīng)有良好的水穩(wěn)定性與壓實(shí)性能,以碎石土、礫石土為宜2.土工合成材料與構(gòu)造物應(yīng)相互連接,并在相互平行的水平面上分層鋪設(shè),加筋材料間距應(yīng)經(jīng)計(jì)算。在路基頂面以下5.0m的深度內(nèi),鋪網(wǎng)間距宜不大于1.0m??v向鋪設(shè)長(zhǎng)度宜上長(zhǎng)下短,可采用緩于或等于1:1的坡度自下而上逐層增大,最下一層的鋪網(wǎng)長(zhǎng)度應(yīng)不小于計(jì)算的最小縱向鋪設(shè)長(zhǎng)度。3.臺(tái)背加筋的施工程序:清地表→地基壓實(shí)→錨固土工合成材料、攤鋪、張緊并定位。分層攤鋪、壓實(shí)填料至下一層土工合成材料的鋪設(shè)標(biāo)高,進(jìn)行下一層土工合成材料錨固、攤鋪、張緊與定位。相鄰兩幅加筋材料應(yīng)相互搭接,寬度宜不小于200mm,并用牢固方式連接,連接強(qiáng)度不低于合成材料強(qiáng)度的60%。臺(tái)背填料應(yīng)在最佳含水量時(shí)分層壓實(shí),每層壓實(shí)厚度宜不大于300mm,邊角處厚度不得大于150mm。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。施工時(shí)應(yīng)設(shè)法避免任何機(jī)械、外物對(duì)土工合成材料造成推移或損傷,并做好臺(tái)背排水,避免地表水滲入、滯留。(三)路面裂縫防治1.土工合成材料如玻纖網(wǎng)、土工織物,鋪設(shè)于舊瀝青路面、舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層底部或新建道路瀝青面層底部,可減少或延緩由舊路面對(duì)瀝青加鋪層的反射裂縫,或半剛性基層對(duì)瀝青面層的反射裂縫。用于裂縫防治的玻纖網(wǎng)和土工織物應(yīng)分別滿足抗拉強(qiáng)度、最大負(fù)荷延伸率、網(wǎng)孔尺寸、單位面積質(zhì)量等技術(shù)要求。玻纖網(wǎng)網(wǎng)孔尺寸宜為其上鋪筑的瀝青面層材料最大粒徑的0.5~1.0倍。土工織物應(yīng)能耐170℃以上的高溫2.用土工合成材料和瀝青混凝土面層對(duì)舊瀝青路面裂縫進(jìn)行防治,首先要對(duì)舊路進(jìn)行外觀評(píng)定和彎沉值測(cè)定,進(jìn)而確定舊路處理和新料加鋪方案。施工要點(diǎn)是:舊路面清潔與整平,土工合成材料張拉,搭接和固定,灑布粘層油,按設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定鋪筑新瀝青面層。3.舊水泥混凝土路面裂縫處理要點(diǎn)是:對(duì)舊水泥混凝土路面評(píng)定;舊路面清潔和整平,土工合成材料張拉、搭接和固定,灑布牯層油,鋪瀝青面層。為防止新建道路的半剛性基層養(yǎng)護(hù)期的收縮開裂,應(yīng)將土工合成材料置于半剛性基層與下封層之間,以防止裂縫反射到瀝青面層上。施工方法同舊瀝青面裂縫防治。(四)路基防護(hù)1.路基防護(hù)主要包括;坡面防護(hù)——防護(hù)易受自然因素影響而破壞的土質(zhì)或巖石邊坡;沖刷防護(hù)——防護(hù)水流對(duì)路基的沖刷與淘刷。土質(zhì)邊坡防護(hù)可采用拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布或網(wǎng)格固定撒草種。巖石邊坡防護(hù)可采用土工網(wǎng)或土工格柵。沿河路基可采用土工織物軟體沉排、土工模袋等進(jìn)行防沖刷保護(hù)。2.坡面防護(hù)土質(zhì)邊坡防護(hù)的邊坡坡度宜在1:1.0~1:2.0之間;巖石邊坡防護(hù)的邊坡坡度宜緩于1:0.3。土質(zhì)邊坡防護(hù)應(yīng)做好草皮的種植、施工和養(yǎng)護(hù)工作。施工步驟是:整平坡面,鋪設(shè)草皮或土工網(wǎng),草皮養(yǎng)護(hù)。易碎巖面和小量的巖崩可采用土工網(wǎng)或土工格柵加固。以裸露式或埋藏式兩種方式進(jìn)行防護(hù)。巖石邊坡防護(hù)施工步驟是:清除坡面松散巖石,鋪設(shè)固定土工網(wǎng)或土工格柵,噴護(hù)水泥砂漿,巖面排水設(shè)置孔。3.沖刷防護(hù)沖刷防護(hù)是保證路基堅(jiān)固與穩(wěn)定的重要措施。土工織物軟體沉排系指在土工織物上放置塊石或預(yù)制混凝土塊體為壓重的護(hù)坡結(jié)構(gòu),適用于水下工程及預(yù)計(jì)可能發(fā)生沖刷的路基坡面。排體材料宜采用聚丙烯編織型土工織物。土工織物軟體沉排防護(hù),應(yīng)驗(yàn)算排體抗浮、排體壓塊抗滑、排體整體抗滑三方面的穩(wěn)定性。土工模袋是一種雙層織物袋,袋中充填流動(dòng)性混凝土、水泥砂漿或稀釋混凝土,凝固后形成高強(qiáng)度和高剛度的硬結(jié)板塊。采用土工模袋護(hù)坡的坡度不得陡于1:1。模袋選型應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、地形、水文、經(jīng)濟(jì)與施工條件等確定。確定土工模袋的厚度應(yīng)考慮抵抗彎曲應(yīng)力、抵抗浮動(dòng)力兩方面因素。土工模袋不允許在沿坡面的分力作用下產(chǎn)生滑動(dòng)。模袋鋪設(shè)流程:卷模袋,設(shè)定位樁及拉緊裝置,鋪層模袋;模袋鋪層、壓穩(wěn)后,應(yīng)拉緊上緣固定繩套,防止模袋下滑。模袋鋪設(shè)后及時(shí)充灌混凝土或砂漿,并及時(shí)清掃模袋表面、濾孔和進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(五)過(guò)濾與排水土工合成材料可單獨(dú)或與其他材料配合,作為過(guò)濾體和排水體用于暗溝、滲溝、坡面防護(hù),支擋結(jié)構(gòu)壁墻后排水,軟基路堤地基表面排水墊層,處治翻漿冒泥和季節(jié)性凍土的導(dǎo)流溝等道路工程結(jié)構(gòu)中。三、施工質(zhì)量檢驗(yàn)(一)基本要求1.土工合成材料質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,外觀無(wú)破損、無(wú)老化、無(wú)污染。2.在平整的下承層上按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)、固定土工合成材料,并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求張拉、無(wú)皺折、緊貼下承層,錨固端施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.接縫連接強(qiáng)度應(yīng)符合要求,上、下層土工合成材料搭接縫應(yīng)交替錯(cuò)開。(二)施工質(zhì)量資料1.新型材料的驗(yàn)收、鋪筑試驗(yàn)段、施工過(guò)程中的質(zhì)量管理和檢查驗(yàn)收。2.由于土工合成材料大多用于隱蔽工程,應(yīng)加強(qiáng)旁站監(jiān)理和施工日志記錄??煽啃曰A(chǔ)第一節(jié)可靠性定義一、可靠性定義產(chǎn)品的可靠性是指:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。從定義本身來(lái)說(shuō),它是產(chǎn)品的一種能力,這是一個(gè)很抽象的概念;我們可以用個(gè)例子(100個(gè)學(xué)生即將參加考試)來(lái)理解這個(gè)定義,可靠性就是指:100個(gè)學(xué)生的考分的平均是多少?對(duì)這個(gè)平均分的準(zhǔn)確性有多大把握?分?jǐn)?shù)越高、把握越大,可靠性就越高。我國(guó)的可靠性工作起步較晚,20世紀(jì)70年代才開始在電子工業(yè)和航空工業(yè)中初步形成可靠性研究體系,并將其應(yīng)用于軍工產(chǎn)品。其他行業(yè)可靠性工作起步更晚,差距更大,與先進(jìn)國(guó)家差距20~30年,雖然國(guó)家已制訂可靠性標(biāo)準(zhǔn),但尚未引起所有企業(yè)的足夠重視。對(duì)產(chǎn)品而言,可靠性越高就越好。可靠性高的產(chǎn)品,可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作(這正是所有消費(fèi)者需要得到的);從專業(yè)術(shù)語(yǔ)上來(lái)說(shuō),就是產(chǎn)品的可靠性越高,產(chǎn)品可以無(wú)故障工作的時(shí)間就越長(zhǎng)。二、可靠性的重要性調(diào)查結(jié)果顯示(如某公司市場(chǎng)部2001年調(diào)查記錄):“對(duì)可靠性的重視度,與地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度成正比”。例如,英國(guó)電訊(BT)關(guān)于可靠性管理/指標(biāo)要求有產(chǎn)品壽命、MTBF報(bào)告、可靠性框圖、失效樹分析(FTA)、可靠性測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試報(bào)告等;泰國(guó)只有MTBF和MTTF的要求;而厄瓜多爾則未提到,只是提出環(huán)境適應(yīng)性和安全性的要求。產(chǎn)品的可靠性很重要,它不僅影響生產(chǎn)公司的前途,而且影響到使用者的安全(前蘇聯(lián)的“聯(lián)盟11號(hào)”宇宙飛船返回時(shí),因壓力閥門提前打開而造成三名宇航員全部死亡)。可靠性好的產(chǎn)品,不但可以減少公司的維修費(fèi)用,而且可以很快就打出品牌,大幅度提升公司形象,增加公司收入。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,人們不僅要求產(chǎn)品物美價(jià)廉,而且十分重視產(chǎn)品的可靠性和安全性。日本的汽車、家用電器等產(chǎn)品,雖然在性能、價(jià)格方面與我國(guó)彼此相仿,卻能占領(lǐng)美國(guó)以及國(guó)際市場(chǎng)。主要的原因就是日本的產(chǎn)品可靠性勝過(guò)我國(guó)一籌。美國(guó)的康明斯、卡勃彼特柴油機(jī),大修期為12000小時(shí),而我國(guó)柴油機(jī)不過(guò)1000小時(shí),有的甚至幾十小時(shí)、幾百小時(shí)就出現(xiàn)故障。我國(guó)生產(chǎn)的電梯,平均使用壽命(指兩次大修期的間隔時(shí)期)為3年左右,而國(guó)外的電梯平均壽命在10年以上,是我們的3倍;故障率,國(guó)外平均為0.05次,而我國(guó)為1次以上,高出20倍,這樣的產(chǎn)品怎么有競(jìng)爭(zhēng)力呢!因此要想在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,就要狠抓產(chǎn)品質(zhì)量,特別是產(chǎn)品可靠性,沒有可靠性就沒有質(zhì)量,企業(yè)就無(wú)法在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展。因此,可靠性問(wèn)題必須引起政府和企業(yè)的高度重視,抓好可靠性工作,不僅是關(guān)系到企業(yè)生存和發(fā)展的大問(wèn)題,也是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)興衰的大問(wèn)題。(呵呵,這是唱高調(diào)的內(nèi)容,可以不看的……)三、可靠性指標(biāo)衡量產(chǎn)品可靠性水平有好幾種標(biāo)準(zhǔn),有定量的,也有定性的,有時(shí)要用幾種標(biāo)準(zhǔn)(指標(biāo))去度量一種產(chǎn)品的可靠性,但最基本最常用的有以下幾種標(biāo)準(zhǔn)。
1.可靠度R(t);它是產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。一批產(chǎn)品的數(shù)量為N,從t=0時(shí)開始使用,隨著時(shí)間的推移,失效的產(chǎn)品件數(shù)逐漸增加,而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸減少,用R(t)表示產(chǎn)品在任意時(shí)刻t的可靠度。2.可靠壽命[CR(tr)];它與一般理解的壽命有不同含義,概念也不同,設(shè)產(chǎn)品的可靠度為R(t),使可靠度等于規(guī)定值r時(shí)的時(shí)間tr的,即被定義為可靠壽命。3.失效率(故障率)λ(t);它是指某產(chǎn)品(零部件)工作到時(shí)間t之后,在單位時(shí)間△t內(nèi)發(fā)生失效的概率。4.有效壽命與平均壽命;有效壽命一般是指產(chǎn)品投入使用后至達(dá)到某規(guī)定失效率水平之前的一段工作時(shí)間。而平均壽命MTTF對(duì)于不可修復(fù)產(chǎn)品,指從開始使用直到發(fā)生失效這一段工作時(shí)間的平均值;對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品,是指在整個(gè)使用階段和除維修時(shí)間之后的各段有效工作時(shí)間的平均值。5.平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF;是指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間,也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF。其他如可靠度、有效度、維修度、平均維修時(shí)間等也是衡量產(chǎn)品可靠性水平的一種標(biāo)準(zhǔn),但是一般以可靠壽命失效率就足以說(shuō)明產(chǎn)品可靠性程度了。1.平均故障間隔時(shí)間;可維修的產(chǎn)品,其可靠性主要的參數(shù)是MTBF(MeanTimeBetweenFail),即平均故障間隔時(shí)間,也就是兩次維修間的平均時(shí)間;不可維修的產(chǎn)品,用MTTB(MeanTimeToFail);兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算沒有區(qū)別,下文只提到MTBF。MTBF越大,說(shuō)明產(chǎn)品的可靠性越高??梢杂靡韵吕硐霚y(cè)試來(lái)精確測(cè)試一批產(chǎn)品的MTBF;即將該批產(chǎn)品投入使用,當(dāng)該批產(chǎn)品全部出現(xiàn)故障以后(假如第1個(gè)產(chǎn)品的故障時(shí)間為t1,第2個(gè)產(chǎn)品的故障時(shí)間為t2,第n個(gè)產(chǎn)品的故障時(shí)間為tn),計(jì)算發(fā)生故障的平均時(shí)間,則由上式可以看出,理想測(cè)試就是用全部的時(shí)間和全部的故障數(shù)來(lái)算出精確的MTBF;2、失效密度λ另外一個(gè)常用的參數(shù)是λ,它是指在產(chǎn)品在t時(shí)刻失效的可能性,是失效間隔時(shí)間的倒數(shù),也就是:λ=1/MTBF。對(duì)某一類產(chǎn)品而言,產(chǎn)品在不同的時(shí)刻有不同的失效率(也就是失效率是時(shí)間的函數(shù)),對(duì)電子產(chǎn)品而言,其失效率符合浴盆曲線分布(如下圖):浴盆曲線,分為三部份(I、II、III三部份):TmaxλtTmaxλttIIIIII第II部份是中期穩(wěn)定階段。這段時(shí)間內(nèi),產(chǎn)品的失效率穩(wěn)定在一個(gè)較低水平;從物理意義上理解,當(dāng)少數(shù)產(chǎn)品的明顯缺陷顯露出來(lái)后,剩下的就是正常的產(chǎn)品,這部份產(chǎn)品可以較穩(wěn)定、持久地工作,所以失效率也穩(wěn)定在一個(gè)較低水平;第III部份是后期失效階段;這段時(shí)間內(nèi),產(chǎn)品的失效率迅速上升;從物理意義上理解,到了后期,產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作、磨損、老化,慢慢接近壽命終點(diǎn),隨著時(shí)間的增加(Tmax以內(nèi)),到達(dá)壽命終點(diǎn)的產(chǎn)品越來(lái)越多,失效率也就隨之上升;知道了λ,就可以找到產(chǎn)品連續(xù)工作了t時(shí)間后、還正常的概率為R(t)=e-t,此時(shí)已經(jīng)失效的概率為F(t)=1-R(t)=1-e-t。R(t)=e-t是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,一般電子產(chǎn)品的壽命服從這一指數(shù)分布,其它分布下文再敘;
第二節(jié)可靠性測(cè)試可靠性測(cè)試應(yīng)該在可靠性設(shè)計(jì)之后,但目前我國(guó)的可靠性工作主要還是在測(cè)試階段,這里將測(cè)試放在前面(目前大部分公司都會(huì)忽略最初的可靠性設(shè)計(jì),比如我們公司,設(shè)計(jì)的時(shí)候,從來(lái)都沒有考慮過(guò)可靠性,開發(fā)部的兄弟們不要拿磚頭仍我……這是實(shí)話,只有在測(cè)試出現(xiàn)失效后才開始考慮設(shè)計(jì))。為了測(cè)得產(chǎn)品的可靠度(也就是為了測(cè)出產(chǎn)品的MTBF),我們需要拿出一定的樣品,做較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行測(cè)試,找出每個(gè)樣品的失效時(shí)間,根據(jù)第一節(jié)的公式計(jì)算出MTBF,當(dāng)然樣品數(shù)量越多,測(cè)試結(jié)果就越準(zhǔn)確。但是,這樣的理想測(cè)試實(shí)際上是不可能的,因?yàn)閷?duì)這種測(cè)試而言,要等到最后一個(gè)樣品出現(xiàn)故障――需要的測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)得無(wú)法想象,要所有樣品都出現(xiàn)故障——需要的成本高得無(wú)法想象。為了測(cè)試可靠性,這里介紹:加速測(cè)試(也就增加應(yīng)力*),使缺陷迅速顯現(xiàn);經(jīng)過(guò)大量專家、長(zhǎng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì),找到了一些增加應(yīng)力的方法,轉(zhuǎn)化成一些測(cè)試的項(xiàng)目。如果產(chǎn)品經(jīng)過(guò)這些項(xiàng)目的測(cè)試,依然沒有明顯的缺陷,就說(shuō)明產(chǎn)品的可靠性至少可以達(dá)到某一水平,經(jīng)過(guò)換算可以計(jì)算出MTBF(因產(chǎn)品能通過(guò)這些測(cè)試,并無(wú)明顯缺陷出現(xiàn),說(shuō)明未達(dá)到產(chǎn)品的極限能力,所以此時(shí)對(duì)應(yīng)的MTBF是產(chǎn)品的最小值)。其它計(jì)算方法見下文。(*應(yīng)力:就是指外界各種環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的破壞力,如產(chǎn)品在85℃下工作受到的應(yīng)力比在25一、環(huán)境測(cè)試產(chǎn)品在使用過(guò)程中,有不同的使用環(huán)境(有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等),會(huì)受到不同環(huán)境的應(yīng)力(有些受到風(fēng)吹雨濕、有些受到振動(dòng)與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等);為了確認(rèn)產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作,國(guó)標(biāo)、行標(biāo)都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測(cè)試項(xiàng)目,這些測(cè)試項(xiàng)目包括:1).高溫測(cè)試(高溫運(yùn)行、高溫貯存);2).低溫測(cè)試(低溫運(yùn)行、低溫貯存);3).高低溫交變測(cè)試(溫度循環(huán)測(cè)試、熱沖擊測(cè)試);4).高溫高濕測(cè)試(濕熱貯存、濕熱循環(huán));5).機(jī)械振動(dòng)測(cè)試(隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試、掃頻振動(dòng)測(cè)試);6).汽車運(yùn)輸測(cè)試(模擬運(yùn)輸測(cè)試、碰撞測(cè)試);7).機(jī)械沖擊測(cè)試;8).開關(guān)電測(cè)試;9).電源拉偏測(cè)試;10).冷啟動(dòng)測(cè)試;11).鹽霧測(cè)試;12).淋雨測(cè)試;13).塵砂測(cè)試;上述環(huán)境試驗(yàn)的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如下(部分試驗(yàn)可能沒有相關(guān)國(guó)標(biāo),或者是我還沒有找到):低溫試驗(yàn)按GB/T2423.1—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法低溫試驗(yàn)》;GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法溫度變化試驗(yàn)方法》進(jìn)行低溫試驗(yàn)及溫度變化試驗(yàn)。溫度范圍:-70℃~10℃。高溫試驗(yàn)按GB/T2423.2—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法高溫試驗(yàn)》;GB/T2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法溫度變化試驗(yàn)方法》進(jìn)行高溫試驗(yàn)及溫度變化試驗(yàn)。溫度范圍:10℃~210℃濕熱試驗(yàn)按GB/T2423.3—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法恒定濕熱試驗(yàn)》;GB/T2423.4—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法交變濕熱試驗(yàn)》進(jìn)行恒定濕熱試驗(yàn)及交變濕熱試驗(yàn)。濕度范圍:30%RH~100%RH霉菌試驗(yàn)按GB/T2423.16—90《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法長(zhǎng)霉試驗(yàn)》進(jìn)行霉菌試驗(yàn)。鹽霧試驗(yàn)按GB/T2423.17—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法鹽霧試驗(yàn)》進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)。低氣壓試驗(yàn)按GB/T2423.21—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法低氣壓試驗(yàn)》;GB/T2423.25—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法低溫/低氣壓試驗(yàn)》;GB/T2423.26—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法高溫/低氣壓試驗(yàn)》;進(jìn)行低氣壓試驗(yàn),高、低溫/低氣壓試驗(yàn)。試驗(yàn)范圍:-70℃~100℃0~760mmHg20%~95%RH。振動(dòng)試驗(yàn)按GB/T2423.10—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法振動(dòng)試驗(yàn)》進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。頻率范圍(機(jī)械振動(dòng)臺(tái)):5~60Hz(定頻振動(dòng)5~80Hz),最大位移振幅3.5mm(滿載)。頻率范圍(電磁振動(dòng)臺(tái)):5~3000Hz,最大位移25mmP-P。沖擊試驗(yàn)按GB/T2423.5—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法沖擊試驗(yàn)》進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。沖擊加速度范圍:(50~1500)m/s2。碰撞試驗(yàn)按GB/T2423.6—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法碰撞試驗(yàn)》進(jìn)行碰撞試驗(yàn)。跌落試驗(yàn)按GB/T2423.7—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法傾跌與翻到試驗(yàn)》;GB/T2423.8—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第二部分:試驗(yàn)方法自由跌落試驗(yàn)》進(jìn)行跌落試驗(yàn)。說(shuō)明:上面13項(xiàng)比較全面地概括了產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)使用過(guò)程中碰到的外界環(huán)境;實(shí)際測(cè)試時(shí),因?yàn)楦鳟a(chǎn)品本身屬性的相差較遠(yuǎn)、使用環(huán)境相差也很大,各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn),適當(dāng)選取、增加一些項(xiàng)目來(lái)測(cè)試(此產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的國(guó)/行標(biāo)中要求的必測(cè)試項(xiàng)目,當(dāng)然是必須測(cè)試的);也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法,自行設(shè)計(jì)一些新測(cè)試項(xiàng)目,以驗(yàn)證產(chǎn)品是否能長(zhǎng)期工作。測(cè)試條件:不同的產(chǎn)品測(cè)試條件不一樣;就拿高溫測(cè)試來(lái)說(shuō),有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測(cè)試,有些要求做高溫運(yùn)行測(cè)試,有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測(cè)試,有些產(chǎn)品的高溫是用65同一種產(chǎn)品,在不同的階段,測(cè)試條件也不一樣;一般而言,產(chǎn)品會(huì)經(jīng)過(guò)研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個(gè)不同的階段。在研發(fā)階段,測(cè)試條件最嚴(yán)(應(yīng)力最大)、測(cè)試延續(xù)的時(shí)候最短;小批量試產(chǎn)階段,測(cè)試應(yīng)力適中、測(cè)試時(shí)間適中;批量生產(chǎn)階段,測(cè)試應(yīng)力最小、測(cè)試時(shí)間較短;三個(gè)階段的主要差別見下表:階段實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)要求研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷,擴(kuò)大設(shè)計(jì)余量高應(yīng)力、短時(shí)間無(wú)故障中試考察產(chǎn)品是否達(dá)到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長(zhǎng)時(shí)間無(wú)明顯故障批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時(shí)間有條件的允許故障發(fā)生鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計(jì)算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長(zhǎng)時(shí)間無(wú)特別要求加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)是基于真實(shí)環(huán)境模擬的試驗(yàn)方法,稱為環(huán)境模擬試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是:模擬真實(shí)環(huán)境,加上設(shè)計(jì)裕度,確保試驗(yàn)過(guò)關(guān)。其缺陷在于試驗(yàn)的效率不高,并且試驗(yàn)的資源耗費(fèi)巨大。加速環(huán)境試驗(yàn)AET(AcceleratedEnvironmentalTesting)是一項(xiàng)新興的可靠性試驗(yàn)技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)的技術(shù)思路,將激發(fā)的試驗(yàn)機(jī)制引入到可靠性試驗(yàn),可以大大縮短試驗(yàn)時(shí)間,提高試驗(yàn)效率,降低試驗(yàn)耗損。加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用推廣對(duì)可靠性工程的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。加速環(huán)境試驗(yàn)激發(fā)試驗(yàn)(Stimulation)通過(guò)施加激發(fā)應(yīng)力、環(huán)境快速檢測(cè)來(lái)清除產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗(yàn)所施加的應(yīng)力并不模擬真實(shí)環(huán)境,而以提高激發(fā)效率為目標(biāo)。加速環(huán)境試驗(yàn)是一種激發(fā)試驗(yàn),它通過(guò)強(qiáng)化的應(yīng)力環(huán)境來(lái)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。加速環(huán)境試驗(yàn)的加速水平通常用加速因子來(lái)表示。加速因子定義為設(shè)備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。施加的應(yīng)力可以是溫度、振動(dòng)、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其他應(yīng)力,應(yīng)力的組合亦是有些場(chǎng)合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機(jī)振動(dòng)是公認(rèn)最有效的激發(fā)應(yīng)力形式。加速環(huán)境試驗(yàn)有2種基本類型:加速壽命試驗(yàn)(AcceleratedLifeTesting)、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(ReliabilityEnhancementTesting)??煽啃詮?qiáng)化試驗(yàn)(RET)用以暴露與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)的早期失效故障,但同時(shí),也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內(nèi)抗隨機(jī)故障的強(qiáng)度。加速壽命試驗(yàn)的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時(shí)發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。下面分別對(duì)2種基本類型進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。1、加速壽命試驗(yàn)(ALT)加速壽命試驗(yàn)只對(duì)元器件、材料和工藝方法進(jìn)行,用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷,而是識(shí)別及量化在使用壽命末期導(dǎo)致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機(jī)理。有時(shí)產(chǎn)品的壽命很長(zhǎng),為了給出產(chǎn)品的壽命期,加速壽命試驗(yàn)必須進(jìn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間。加速壽命試驗(yàn)是基于如下假設(shè):即受試品在短時(shí)間、高應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的特性與產(chǎn)品在長(zhǎng)時(shí)間、低應(yīng)力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性是一致的。為了縮短試驗(yàn)時(shí)間,采用加速應(yīng)力,即所謂高加速壽命試驗(yàn)(HALT)。加速壽命試驗(yàn)提供了產(chǎn)品預(yù)期磨損機(jī)理的有價(jià)值數(shù)據(jù),這在當(dāng)今的市場(chǎng)上是很關(guān)鍵的,因?yàn)樵絹?lái)越多的消費(fèi)者對(duì)其購(gòu)買的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計(jì)使用壽命僅僅是加速壽命試驗(yàn)的用處之一。它能使設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者對(duì)產(chǎn)品有更全面的了解,識(shí)別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝,并根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。另外試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)使生產(chǎn)廠商和消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品有充分的信心。加速壽命試驗(yàn)的對(duì)象是抽樣產(chǎn)品。2、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET)可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)有許多名稱和形式,如步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)、應(yīng)力壽命試驗(yàn)(STRIEF)、高加速壽命試驗(yàn)(HALT)等。RET的目的是通過(guò)系統(tǒng)地施加逐漸增大的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力,來(lái)激發(fā)故障和暴露設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié),從而評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。因此,RET應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和發(fā)展周期中最初的階段實(shí)施,以便于修改設(shè)計(jì)。國(guó)外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設(shè)計(jì)潛在缺陷的殘留量較大,給可靠性的提高提供了可觀的空間,另外價(jià)格和研制周期問(wèn)題也是當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。研究證明,RET不失為解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法之一。它獲得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多,更為重要的是,它在短時(shí)間內(nèi)就可獲得早期可靠性,無(wú)須像傳統(tǒng)方法那樣需要長(zhǎng)時(shí)間的可靠性增長(zhǎng)(TAAF),從而降低了成本。RET的目的是要引起失效,因此它是破壞性試驗(yàn),試樣數(shù)量盡可能少。進(jìn)行RET的理想時(shí)間是在設(shè)計(jì)周期的末期,此時(shí)設(shè)計(jì)、材料、元器件和工藝等都準(zhǔn)備就緒,而生產(chǎn)尚未開始。通常RET的做法是施加預(yù)定的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力(單獨(dú)加、順序加或同時(shí)加),從小量級(jí)開始,然后逐步增加直到出現(xiàn)以下3種情況:全部試樣失效;應(yīng)力值大大超出服役期望值;出現(xiàn)非相關(guān)失效。(非相關(guān)失效是指服役中不可能出現(xiàn)的失效模式)可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)也是針對(duì)少量抽樣產(chǎn)品進(jìn)行的。3、其它類型加速環(huán)境試驗(yàn)可靠性試驗(yàn)還包括可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn),即可靠性鑒定試驗(yàn)和可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)?;诩铀侪h(huán)境的可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)(即加速可靠性鑒定試驗(yàn)和加速可靠性驗(yàn)收試驗(yàn))是加速環(huán)境試驗(yàn)亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。該問(wèn)題的核心是通過(guò)高量級(jí)的加速環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)去評(píng)估試樣在低量級(jí)的服役環(huán)境中的可靠性水平。在產(chǎn)品的全壽命周期管理中,它們的功能在一定條件下可以由前述2種加速環(huán)境試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。4、加速環(huán)境試驗(yàn)在產(chǎn)品全壽命周期管理中的應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和使用直至壽命末期整個(gè)壽命周期內(nèi),其可靠性的設(shè)計(jì)、改進(jìn)、評(píng)估都離不開環(huán)境試驗(yàn)手段,而加速環(huán)境試驗(yàn)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)中是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)和確定、評(píng)估產(chǎn)品可靠性水平的重要手段。根據(jù)市場(chǎng)需求和用戶的要求確定產(chǎn)品之后,就可初步設(shè)計(jì)好產(chǎn)品雛形。此時(shí)一般需要對(duì)元器件和原材料進(jìn)行選擇,選擇代表試樣進(jìn)行加速壽命試驗(yàn),從而確定所選擇的元器件和原材料。產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成并制造試樣后就可以進(jìn)行可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET),以實(shí)現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)。這將是一個(gè)逐步清除設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)的過(guò)程,同時(shí),可以對(duì)材料和工藝方法進(jìn)行加速壽命試驗(yàn),為產(chǎn)品的正式生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。這是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程,即是一個(gè)試驗(yàn)——分析改進(jìn)——試驗(yàn)的循環(huán)過(guò)程。為了確定產(chǎn)品的有效壽命,需要對(duì)產(chǎn)品的抽樣進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)(ALT或HALT),同時(shí)加速壽命試驗(yàn)還將為ESS提供必要的有關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。在清除了設(shè)計(jì)上的缺陷及薄弱環(huán)節(jié)之后,產(chǎn)品可以正式批量生產(chǎn)。環(huán)境應(yīng)力篩選方案可以根據(jù)ALT(或HALT)確定的極限來(lái)確定。以最為有效的溫度循環(huán)和寬帶隨機(jī)振動(dòng)為例,兩端的溫度應(yīng)該比工作極限約低20%,用在生產(chǎn)中的ESS振動(dòng)量級(jí)應(yīng)該約為振動(dòng)破壞極限的50%。在確定了試驗(yàn)剖面后,便應(yīng)該對(duì)幾個(gè)(一般至少3個(gè))試樣進(jìn)行篩選方案的驗(yàn)證(POS),以證實(shí)篩選既不造成缺陷,又不消耗掉很多有效壽命。通過(guò)篩選的產(chǎn)品可以出廠,沒有通過(guò)篩選的產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)糾正后同樣可以出廠,因?yàn)楹Y選并沒有過(guò)多地降低產(chǎn)品的有效壽命,只是檢測(cè)到了在制造過(guò)程中引入的缺陷。應(yīng)該指出的是,何時(shí)進(jìn)行何種試驗(yàn)并沒有嚴(yán)格的界線,如環(huán)境應(yīng)力篩選可能會(huì)在可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)中進(jìn)行,不過(guò)此時(shí)所進(jìn)行的環(huán)境應(yīng)力篩選目的是對(duì)試樣進(jìn)行篩選、老煉、排除產(chǎn)品試樣的早期故障,使其故障率趨于穩(wěn)定,而不讓早期故障在可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)中暴露,造成不必要的浪費(fèi)。另外,并不是所有的加速環(huán)境試驗(yàn)都是必需的,如可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)所提供的信息,在承制方及訂購(gòu)方的共同認(rèn)可下,是可以完成加速可靠性鑒定試驗(yàn)的功能的,而環(huán)境應(yīng)力篩選(或高加速應(yīng)力篩選)亦能實(shí)現(xiàn)加速可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)的要求。產(chǎn)品在使用過(guò)程中所獲得的數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)也是相當(dāng)有用的。同樣的產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下使用,可能會(huì)表現(xiàn)為不同的可靠性量值,故產(chǎn)品的可靠性必須在真實(shí)的使用環(huán)境中或者在模擬的真實(shí)環(huán)境條件下驗(yàn)證,才能獲得準(zhǔn)確的可靠性數(shù)據(jù)。因此,應(yīng)該重視在使用中反饋的信息,與以前的試驗(yàn)進(jìn)行分析比較,對(duì)于改進(jìn)試驗(yàn)方法、進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠性都有重要的意義??傊?,可靠性管理是貫穿于產(chǎn)品全壽命周期的一項(xiàng)工程,也是增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的保證。加速環(huán)境試驗(yàn)已應(yīng)用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業(yè)部門,并且在航空、航天、軍工方面的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。據(jù)報(bào)道,惠普、福特、波音等國(guó)際知名企業(yè)已相繼采用可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品研制的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn),并由此獲得高可靠性,縮短產(chǎn)品研制周期,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)也對(duì)此進(jìn)行了研究,加速環(huán)境試驗(yàn)將成為可靠性試驗(yàn)的補(bǔ)充和發(fā)展。環(huán)境測(cè)試一般偏重于產(chǎn)品對(duì)外部條件適應(yīng)能力的測(cè)試,如溫度,濕度,電磁環(huán)境等。而其本身的工作狀況不會(huì)變化,如電流、電壓、機(jī)械負(fù)載等。狹義的可靠性測(cè)試一般偏重于產(chǎn)品本身的性能,如在大電流或機(jī)械過(guò)載的條件下的性能穩(wěn)定性,而其工作環(huán)境則保持在正常使用條件下。廣義的可靠性測(cè)試也可包括環(huán)境測(cè)試。二、EMC測(cè)試隨著電子產(chǎn)品越來(lái)越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI電路,使得這些系統(tǒng)比以往任何時(shí)候更容易受到電磁干擾的威脅。而與此同時(shí),大功率設(shè)備及移動(dòng)通訊和無(wú)線尋呼的廣泛應(yīng)用等,又大大增加了電磁騷擾的發(fā)生源,因此我們應(yīng)提高產(chǎn)品本身抗干擾能力,即要求產(chǎn)品必須具備在一定的電磁環(huán)境下能正常工作的能力。某些產(chǎn)品在EMC方面的測(cè)試是國(guó)家強(qiáng)制要求進(jìn)行的。通常狀況下,EMC需要測(cè)試如下項(xiàng)目:傳導(dǎo)發(fā)射;輻射發(fā)射;靜電抗擾性測(cè)試;電快速脈沖串抗擾性測(cè)試;浪涌抗擾性測(cè)試;射頻輻射抗擾性;傳導(dǎo)抗擾性:電源跌落抗擾性;工頻磁場(chǎng)抗擾性;電力線接觸;電力線感應(yīng);三、其它測(cè)試環(huán)境測(cè)試和EMC測(cè)試基本上包括了通常狀況下所有的測(cè)試;這里再列舉一些測(cè)試項(xiàng)目,可以根據(jù)情況適當(dāng)選用:外觀測(cè)試;附著力測(cè)試;耐磨性測(cè)試;耐醇性測(cè)試;硬度測(cè)試;耐手汗測(cè)試;耐化妝品測(cè)試;壽命測(cè)試;某一器件中活動(dòng)部件的活動(dòng)次數(shù);某一配件(如電視的搖控器)的使用壽命;兩個(gè)器件撥插聯(lián)結(jié)的撥插次數(shù);軟件測(cè)試;基本性能測(cè)試;兼容性;邊界測(cè)試;競(jìng)爭(zhēng)測(cè)試;壓迫測(cè)試;異常條件測(cè)試;上述測(cè)試中,對(duì)于可以找到國(guó)/行標(biāo)的產(chǎn)品,按國(guó)/行標(biāo)的要求執(zhí)行,對(duì)于找不到國(guó)/行標(biāo)的產(chǎn)品,就只能做對(duì)比測(cè)試*了;*對(duì)比測(cè)試就是用至少兩種產(chǎn)品在同一狀況下做測(cè)試,然后測(cè)量各產(chǎn)品的性能,找出一系列數(shù)據(jù),判定被測(cè)產(chǎn)品的那一種更好;四、測(cè)試條件說(shuō)明:對(duì)某一具體產(chǎn)品做測(cè)試時(shí),所有的測(cè)試條件必須以對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)、行標(biāo)為準(zhǔn)。沒有國(guó)/行標(biāo)時(shí),應(yīng)該根據(jù)實(shí)現(xiàn)的使用情況選定測(cè)試條件,下面的測(cè)試條件是由中興公司的大蝦提供(非常感謝這位不知道姓名的老兄),主要是用于測(cè)試CDMA手機(jī),在此僅作其他產(chǎn)品的參考使用。1.高溫貯存高溫測(cè)試的溫度TH必須高于Tmax(Tmax指產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的高溫工作溫度)。研制測(cè)試時(shí)溫度最高(一般取Tmax+20℃)、小批量試產(chǎn)測(cè)試時(shí)溫度次之(一般取Tmax+15℃)、例行測(cè)試最低(一般取Tmax+10℃)。2.低溫貯存低溫測(cè)試的溫度TL必須低于產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的低溫工作溫度。研制測(cè)試最低,轉(zhuǎn)產(chǎn)測(cè)試次之,例行測(cè)試最高;通常狀況下三個(gè)階段的TL都?。?0℃。3.溫度循環(huán)應(yīng)力高溫保持溫度同高溫測(cè)試溫度;低溫保持溫度同低溫測(cè)試溫度。溫變率大于1℃/min,但應(yīng)小于5℃/min。循環(huán)次數(shù)大于2次(研制測(cè)試)或8次(轉(zhuǎn)產(chǎn)測(cè)試)。溫度保持時(shí)間大于0.5小時(shí)(對(duì)無(wú)外殼單板)或2小時(shí)(對(duì)整機(jī))。4.高溫高濕應(yīng)力測(cè)試溫度為產(chǎn)品的高溫工作溫度加5℃。濕度為90%±3%;測(cè)試時(shí)間為24小時(shí)。5.隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力最高頻率大于500Hz.最大功率譜密度為0.02(對(duì)單機(jī))∽0.04(對(duì)單板)g2/Hz.測(cè)試方向?yàn)閄,Y,Z,每方向30min.但如果抗振動(dòng)性能較差的方向能通過(guò)振動(dòng)測(cè)試,則其它方向可以免作。移動(dòng)產(chǎn)品帶電振動(dòng)。6.掃頻振動(dòng)的應(yīng)力頻率范圍10-55Hz;恒定振幅0.35mm.掃頻速率每分鐘1個(gè)倍頻程。測(cè)試方向X、Y、Z,每方向25分鐘。但如果抗振動(dòng)性能較差的方向能通過(guò)振動(dòng)測(cè)試,則其它方向可以免作。移動(dòng)產(chǎn)品帶電振動(dòng)。7.沖擊振動(dòng)的應(yīng)力沖擊波型半正弦,脈沖寬度11ms.沖擊強(qiáng)度30g如果抗沖擊能力較差的方向能夠通過(guò)沖擊測(cè)試,則其它方向的沖擊測(cè)試可以免做。8.開關(guān)電應(yīng)力在高溫,低溫和濕熱條件下各開關(guān)電3次以上,在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中開關(guān)電10次以上。9.電源拉偏應(yīng)力在常規(guī)條件下做電源拉偏測(cè)試。一次電源(如交流220V和直流-48V)要求拉偏20%,至少10%。二次電源(如直流5V)拉偏10%,至少5%。將市電轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品使用的高壓直流電的AC/DC設(shè)備為一次電源,將一次電源轉(zhuǎn)換成單板使用的低壓直流電的DC/DC設(shè)備為二次電源。10.冷啟動(dòng)應(yīng)力將產(chǎn)品關(guān)電,在產(chǎn)品低溫測(cè)試溫度下“冷浸”0.5(對(duì)單板)∽2小時(shí)(對(duì)機(jī)柜式產(chǎn)品),然后開電,產(chǎn)品應(yīng)能正常工作。將以上過(guò)程重復(fù)100次以上。11.鹽霧應(yīng)力鹽溶液為濃度5%的NaCl溶液。連續(xù)鹽霧測(cè)試的時(shí)間為24小時(shí)。交變鹽霧測(cè)試的時(shí)間為:鹽霧2小時(shí),40℃90%濕熱22小時(shí),重復(fù)3個(gè)周期。鹽霧測(cè)試溫度為35±2℃。12.模擬汽車運(yùn)輸?shù)膽?yīng)力按實(shí)際發(fā)貨的要求包裝和裝載。用載重汽車在三級(jí)公路上以20-40公里時(shí)速跑200公里,或在J300模擬汽車運(yùn)輸臺(tái)上振動(dòng)90min.13.淋雨測(cè)試的應(yīng)力將產(chǎn)品按實(shí)際使用的狀態(tài)放置,上電工作,功能正常。用花灑噴頭對(duì)產(chǎn)品噴水,流量約為10L/min。噴頭距產(chǎn)品表面約半米,對(duì)產(chǎn)品表面各處均勻噴水(底面除外)。噴頭中心的出水方向與水平方向的夾角大于30度。噴水時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品體積大小,分別選取5分鐘、10分鐘、20分鐘。噴水后產(chǎn)品功能正常。14.附著力測(cè)試用鋒利刀片(刀鋒角度為15°~30°)在測(cè)試樣本表面劃10×10個(gè)1mm×1mm小網(wǎng)格,每一條劃線應(yīng)深及油漆的底層;用毛刷將測(cè)試區(qū)域的碎片刷干凈;用粘附力350~400g/cm2的膠帶(3M600號(hào)膠紙或等同)牢牢粘住被測(cè)試小網(wǎng)格,并用橡皮擦用力擦拭膠帶,以加大膠帶與被測(cè)區(qū)域的接觸面積及力度;用手抓住膠帶一端,在垂直方向(90°)迅速扯下膠紙,同一位置進(jìn)行2次相同測(cè)試;結(jié)果判定:要求附著力≥4B時(shí)為合格。5B-劃線邊緣光滑,在劃線的邊緣及交叉點(diǎn)處均無(wú)油漆脫落;4B-在劃線的交叉點(diǎn)處有小片的油漆脫落,且脫落總面積小于5%;3B-在劃線的邊緣及交叉點(diǎn)處有小片的油漆脫落,且脫落總面積在5%~15%之間;2B-在劃線的邊緣及交叉點(diǎn)處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在15%~35%之間;1B-在劃線的邊緣及交叉點(diǎn)處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在35%~65%之間;0B-在劃線的邊緣及交叉點(diǎn)處有成片的油漆脫落,且脫落總面積大于65%。15.耐磨性測(cè)試用專用的日本砂質(zhì)橡皮(橡皮型號(hào):LER902K),施加500g的載荷,以40~60次/分鐘的速度,以20mm左右的行程,在樣本表面來(lái)回磨擦300個(gè)循環(huán)。結(jié)果判定:測(cè)試完成后以油漆不透底時(shí)為合格。注:如果采用的是UV漆,用方法一測(cè)試要求達(dá)300個(gè)循環(huán),用方法二測(cè)試要求達(dá)500個(gè)循環(huán)。16.耐醇性測(cè)試用純棉布蘸滿無(wú)水酒精(濃度≥99.5%),包在專用的500g砝碼頭上(包上棉布后測(cè)試頭的面積約為1cm2),以40~60次/分鐘的速度,20mm結(jié)果判定:測(cè)試完成后以油漆不透底時(shí)為合格。17.硬度測(cè)試用2H鉛筆(三菱牌),將筆芯削成圓柱形并在400目砂紙上磨平后,裝在專用的鉛筆硬度測(cè)試儀上(施加在筆尖上的載荷為1Kg,鉛筆與水平面的夾角為45°),推動(dòng)鉛筆向前滑動(dòng)約5mm長(zhǎng),共劃5條,再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。結(jié)果判定:檢查產(chǎn)品表面有無(wú)劃痕,當(dāng)有1條以下時(shí)為合格。注:如果采用的是UV漆,硬度要求達(dá)3H以上。18.耐化妝品測(cè)試先用棉布將產(chǎn)品表面擦拭干凈,將凡士林護(hù)手霜(或SPF8的防曬霜)涂在產(chǎn)品表面上后,將產(chǎn)品放在恒溫箱內(nèi)(溫度設(shè)定在60℃±2℃,濕度設(shè)定在為90%±2%),保持48h后將產(chǎn)品取出,用棉布將化妝品擦拭干凈。檢查產(chǎn)品外觀,并測(cè)試油漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無(wú)異常,附著力和耐磨性測(cè)試合格。19.耐手汗測(cè)試將汗液浸泡后的無(wú)紡布貼在產(chǎn)品表面上并用塑料袋密封好,在常溫環(huán)境下放置48h后,將產(chǎn)品表面的汗液擦拭干凈,檢查油漆的外觀,并測(cè)試油漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無(wú)異常,附著力和耐磨性測(cè)試合格。注:汗液的成份為氨水1.07%,氯化鈉0.48%,水98.45%。20.溫度沖擊測(cè)試將樣品放入溫度沖擊測(cè)試箱中;先在-40℃±2℃的低溫環(huán)境下保持1h,在1min內(nèi)將溫度切換到+85℃±2℃的高溫環(huán)境下并保持1h,共做24個(gè)循環(huán)(48h)。測(cè)試完成后,檢查產(chǎn)品的外觀,并測(cè)試油漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無(wú)異常,附著力和耐磨性測(cè)試合格。補(bǔ):三類測(cè)試的差別可靠性試驗(yàn)則是提高產(chǎn)品可靠性的重要工作項(xiàng)目和手段,典型的可靠性試驗(yàn)有三類:A.可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn);B.可靠性鑒定試驗(yàn);C.例行試驗(yàn)。三類主要差別如下:可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)可靠性鑒定試驗(yàn)例行試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康脑谘兄七^(guò)程中模擬實(shí)際的或加速的使用條件進(jìn)行試驗(yàn),使產(chǎn)品存在的設(shè)計(jì)(包括電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì))缺陷變?yōu)橛补收隙浞直┞?,?duì)故障進(jìn)行分析、采取糾正措施,根除故障產(chǎn)生的原因或降低故障率到可以接受的值,使產(chǎn)品的固有可靠性得到增長(zhǎng)驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能否在規(guī)定的環(huán)境條件下滿足規(guī)定的性能及可靠性要求。試驗(yàn)結(jié)果作為判斷設(shè)備能否定型的依據(jù)。適用于設(shè)計(jì)定型的鑒定對(duì)產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行全面檢驗(yàn),以評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性是否全部符合標(biāo)準(zhǔn)和達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品檢驗(yàn)其質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性。適用于生產(chǎn)定型、批量生產(chǎn)后的一定周期和在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、材料有較大變動(dòng)后的檢驗(yàn)。試驗(yàn)條件①電應(yīng)力根據(jù)輸入交流電源電壓和輸入直流電源電壓的允許變化范圍,部分時(shí)間在設(shè)計(jì)的標(biāo)稱輸入電壓下工作,部分時(shí)間在最高輸入電壓下工作,部分時(shí)間在最低輸入電壓下工作。例如:程控用戶交換機(jī)應(yīng)在AC220V,DC-48V、DC-40V~-57V范圍內(nèi)正常完成接續(xù)同可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)除電源電壓拉偏試驗(yàn)外,在標(biāo)稱輸入電壓下工作。電源拉偏試驗(yàn)根據(jù)不同的產(chǎn)品參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在最高、最低電壓下工作試驗(yàn)條件②熱應(yīng)力所施加的應(yīng)力強(qiáng)度可略高于使用時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度,以不引起新的故障機(jī)理為限。如溫度循環(huán)一般可以將略高于產(chǎn)品高溫溫度、略低于產(chǎn)品低溫溫度作為溫度循環(huán)的上、下限溫度,溫度變化率可取5℃/min或10℃將產(chǎn)品工作高溫溫度作為試驗(yàn)溫度按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的工作高、低溫溫度進(jìn)行各種功能和指標(biāo)的檢驗(yàn)。按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的儲(chǔ)運(yùn)高、低溫溫度進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)試驗(yàn)。③工作模式試驗(yàn)條件模擬在規(guī)定條件下的各種工作模式。工作模式指的是:連續(xù)工作,斷續(xù)工作,高溫啟動(dòng),低溫啟動(dòng),全負(fù)荷工作,輕負(fù)荷工作等模擬在規(guī)定條件下滿足全面檢測(cè)受試產(chǎn)品的功能、性能參數(shù)和指標(biāo)的工作模式同可靠性鑒定試驗(yàn)④檢測(cè)參數(shù)試驗(yàn)條件在試驗(yàn)前、后及過(guò)程中某些規(guī)定控制點(diǎn)應(yīng)檢測(cè)受試產(chǎn)品的性能參數(shù)??梢詸z測(cè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的所有參數(shù),也可以只檢測(cè)某些主要參數(shù)在試驗(yàn)過(guò)程中全面檢測(cè)受試產(chǎn)品的功能、性能參數(shù)和指標(biāo)在試驗(yàn)過(guò)程中或試驗(yàn)后檢測(cè)受試產(chǎn)品的規(guī)定功能、性能參數(shù)和指標(biāo)⑤試驗(yàn)時(shí)間一般為試驗(yàn)產(chǎn)品的MTBF(θ1最低可接受值)的幾倍。試驗(yàn)時(shí)間=每個(gè)產(chǎn)品實(shí)際試驗(yàn)時(shí)間×試驗(yàn)產(chǎn)品數(shù)加速系數(shù)τ根據(jù)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案確定按各種試驗(yàn)項(xiàng)目的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。例如:高溫、高溫儲(chǔ)存、低溫、低溫儲(chǔ)存保持時(shí)間2小時(shí),恒定濕熱保持48小時(shí)等;⑥試驗(yàn)產(chǎn)品數(shù)試驗(yàn)條件至少2個(gè)產(chǎn)品(如果可能)為了縮短產(chǎn)品實(shí)際試驗(yàn)時(shí)間,只要試驗(yàn)裝置允許,應(yīng)盡可能增加試驗(yàn)產(chǎn)品數(shù)量,一般至少要2個(gè)根據(jù)GB2829周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表(適用于生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定性的檢查)和試驗(yàn)裝置的具體情況決定試驗(yàn)產(chǎn)品數(shù)量試驗(yàn)方案或試驗(yàn)項(xiàng)目可靠性增長(zhǎng)方案:可靠性增長(zhǎng)應(yīng)有增長(zhǎng)目標(biāo)值(θ0可接受質(zhì)量水平),必須要有可靠性增長(zhǎng)模型。典型的可靠性增長(zhǎng)模型有Duane模型和Amsaa模型。在試驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)應(yīng)該達(dá)到或超過(guò)規(guī)定的可靠性指標(biāo)見下(一)例行試驗(yàn)包括如下試驗(yàn)項(xiàng)目:① 高溫試驗(yàn)低溫試驗(yàn)恒定濕熱試驗(yàn)運(yùn)輸(振動(dòng));試驗(yàn)合格性在規(guī)范化的試驗(yàn)設(shè)備中,當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo),認(rèn)為合格。若增長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)未達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo),則作為不合格處理按選擇的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案規(guī)定的接收或拒收判據(jù)作為產(chǎn)品是否合格的依據(jù)抽樣方案在GB2829選擇。產(chǎn)品質(zhì)量以不合格數(shù)表示。產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)的最終判定按檢測(cè)項(xiàng)目所達(dá)到的最低質(zhì)量等級(jí)確定。(即B類不合格數(shù)達(dá)到的質(zhì)量等級(jí)和C類不合格數(shù)達(dá)到的質(zhì)量等級(jí)兩者中取較低者)失效判據(jù)見下(二)同可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)對(duì)受試產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)和檢查,根據(jù)每一項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果和檢查結(jié)果確定是否有B類不合格或C類不合格,分別累計(jì)所有試驗(yàn)和檢查的B類不合格和C類不合格即為受試產(chǎn)品的B類不合格數(shù)和C類不合格數(shù)(一):可靠性鑒定試驗(yàn)①試驗(yàn)方案的種類有兩種:a定時(shí)截尾試驗(yàn)方案根據(jù)已知的0(可接受質(zhì)量水平),1(最低可接受值),(生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)),(使用方風(fēng)險(xiǎn))(或鑒別比d),查表可得具體的試驗(yàn)方案,包括:需要的試驗(yàn)時(shí)間(以1為單位)、接收判決數(shù)和拒收判決數(shù)。試驗(yàn)時(shí)間=受試產(chǎn)品累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間之和×加速系數(shù)τ。采用這種試驗(yàn)方案時(shí),試驗(yàn)到需要的試驗(yàn)時(shí)間,按規(guī)定的試驗(yàn)方案做出接收或拒收判決。或者若試驗(yàn)雖未達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間,但失效數(shù)已大于或等于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的拒收判決數(shù)時(shí),亦可停止試驗(yàn)。b截尾序貫試驗(yàn)方案根據(jù)已知的0,1,鑒別比d,查表可得具體的試驗(yàn)方案,再根據(jù)已進(jìn)行的累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間和累計(jì)失效數(shù)確定是接收、拒收還是繼續(xù)試驗(yàn)。②試驗(yàn)方案的選擇a當(dāng)需要預(yù)先知道準(zhǔn)確的總試驗(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)費(fèi)用時(shí),選用定時(shí)截尾試驗(yàn)方案。b對(duì)于質(zhì)量較好或質(zhì)量較差的產(chǎn)品時(shí),選用截尾序貫試驗(yàn)方案。c如果需要短時(shí)間內(nèi)做出判斷,并且可承擔(dān)較高的風(fēng)險(xiǎn)時(shí),選用高風(fēng)險(xiǎn)試驗(yàn)方案(==30%)。③用試驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)估計(jì)平均故障間隔時(shí)間MTBFa區(qū)間估計(jì)的置信度:選取1-2β作為雙邊置信區(qū)間的置信度,選取1-β作為單邊置信區(qū)間的置信度。b采用定時(shí)截尾方案接收時(shí)對(duì)MTBF的估計(jì):MTBF的觀測(cè)值θ=試驗(yàn)時(shí)間/失效數(shù)根據(jù)總失效數(shù)及規(guī)定的置信度,查表讀出下限因子和上限因子,用下限因子和上限因子分別乘觀測(cè)值θ,得MTBF的下限值θL和上限值θU。非定
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