土体回弹模量获得方法探讨
土的回弹模量计算
土的回弹模量计算土的回弹模量是指土体在受到外力作用后,经过一定变形后能够重新恢复到原来的形态并保持稳定的能力。
回弹模量是土体的一项重要力学参数,它能够反映土体的变形和弹性特性。
土的回弹模量计算是土力学中的一个重要问题,涉及到土的物理性质、力学性质以及变形特性等方面的知识。
对于软弱黏性土,通常采用负荷-时间法进行回弹模量的计算。
在该方法中,首先将土样放入负荷器中施加一定的应力,并给予一个时间来进行变形。
然后,在预定的时间内解除应力,观察土样的回弹情况,并测量回弹变形。
通过重复实验,并根据不同的应力和变形条件,得出一组试验数据。
利用这组数据,可以采用回归分析等统计方法拟合得到一条回弹曲线,然后根据曲线的斜率和弹性模量的关系,计算出回弹模量。
对于砂土,通常采用动力法进行回弹模量的计算。
在该方法中,首先采用动力击实仪或冲击器对砂土施加一定的冲击力,并测量冲击力和冲击后固结应力的关系。
然后,通过回弹试验,测量砂土的回弹特性。
根据回弹试验数据,可以利用弹性力学的理论,基于冲击力和固结应力的关系,计算出回弹模量。
除了试验方法,还可以采用理论计算的方法得到土的回弹模量。
其中,一种常用的计算方法是波动理论。
在这种方法中,假设土体是弹性和均匀的介质,可以通过传播速度和土体的密度来计算回弹模量。
根据波动理论,土的回弹模量可以通过以下公式计算:Er=ρV^2其中,Er表示土的回弹模量,ρ表示土的密度,V表示波传播速度。
另外,还有一些其他的计算方法,如综合应力比法、双重回弹模量法等,可以根据具体的实际情况选择合适的方法进行土的回弹模量计算。
综上所述,土的回弹模量的计算是土力学中的一个重要问题,可以通过实验方法和理论计算方法得到。
无论采用哪种方法,都需要在实验和计算过程中考虑土体的物理性质、力学性质以及变形特性等因素,以保证计算结果的准确性和可靠性。
土的回弹模量计算(道路工程)
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表2由公式E0=πD4(1−μ02)∑p i∑L i计算得:E0=π×3004×(1−0.352)×(0.02+0.04+0.06+0.08+0.10)(17+31+43+58+73)×10−2=27.93(MPa)式中:E0——土基回弹模量D——刚性承载板直径,规定为30cmμ0——土基泊松比,取为0.35∑p i——回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和∑L i——各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、 贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量 2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据 表32.2计算全部测定值得算术平均值L̅、单次测量的标准差S 0和自然误差r 0 L̅=∑L iN=172 S 0=√∑(L i −L̅)2N −1=23.31r 0=0.675S 0=0.675×23.31=15.73式中: L̅——回弹弯沉的平均值(0.01mm ) S 0——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm ) r 0——回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm ) L i ——各测点的回弹弯沉值(0.01mm ) N——测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值d i =L i −L̅,并计算较大的偏差值与自然误差值之比d i r 0⁄,计算值如表3所示,由表可知:max (di r 0⁄)=2.73<3.2,故所有测点数据均有效。
土体回弹模量
土体回弹模量土工材料的力学性能参数是土工工程设计的重要依据。
土体回弹模量是评价土工材料稳定性和变形能力的重要指标之一,与土工工程的安全性和使用寿命密切相关。
本文将从定义、测定方法和应用等方面详细阐述土体回弹模量。
一、定义土体回弹模量(rebound modulus)是指刚体撞击土体后,土体恢复弹性形变的能力与原形变大小之间的比值,也称回弹式混凝土模量。
该模量的计算方式为E = ρgH2r2/[3(h+r)Δh],其中ρ为土体的密度,g为重力加速度,H为撞击锤重,r为锤头半径,h为试件厚度,Δh为试件弹性压缩量。
土体回弹模量越大,土体弹性回复能力越强,抗压强度和变形能力越好。
二、测定方法1.回弹法回弹法是根据土体受重物打击后的反弹程度和打击能量之间的关系,来计算土体回弹模量。
这种方法比较简便,适用于较各种类型的土体。
2.压缩-回弹法压缩-回弹法是将土体在标准条件下进行压缩后,记下其压缩量和回弹量,通过对比得出土体回弹模量。
该方法在较高的应变范围内可以获得较精确的结果。
3.剪切-回弹法剪切-回弹法在测定泥土回弹模量时比较常用。
通过双镜头摄像记录土体在受力情况下的变形,进而计算回弹模量或者采用类似压缩回弹法的方式进行计算。
三、应用1.土工工程中的应用土体回弹模量是判断土工材料和结构性能的重要指标之一。
在土工工程中,土体回弹模量可以作为边坡稳定性和土工结构变形能力的评价指标,来选取适合的土工材料进行实际工程使用。
2.材料研究领域的应用土体回弹模量可以在材料研究领域中应用。
通过分析材料显著的回弹行为,评估材料的耐用性和吸震性能。
3.道路工程中的应用在道路工程中,设施的稳定性决定了安全和使用的寿命。
土体回弹模量的测定可以为道路工程提供更多的结构性能参数信息,为道路设计和维修提供支持。
四、结论土体回弹模量是土工工程和材料研究中的一个重要参数,对研究和评价土工材料和结构性能有着较大的意义。
各种测定方法不同,因此测定结果也存在一定的误差。
承载板测定(土基回弹模量试验方法)
实验操作流程
准备工作 安装承载板
加载 数据记录 结果分析
检查仪器设备是否完好,确 定实验场地和材料,设置实
验参数。 将承载板放置在平整的地面 上,确保承载板与地面紧密
接触。 使用恒定速率的加载装置对 承载板施加压力,记录压力
值。
在实验过程中,实时记录压 力、变形等数据。
根据实验数据,计算土基回 弹模量。
作为土基材料,应具有足够的强度和稳定性。
水
2
用于湿润土基材料,保持其湿度适中。
支撑材料
如木条或金属条,用于固定土基材料。
实验环境
平整场地
实验场地应平整,避免因地面不平整导致测量 误差。
无风环境
避免风力对实验结果的影响。
温度适宜
保持实验环境温度稳定,以减小温度变化对土 基材料的影响。
03 实验步骤
温度和湿度对回弹模量有影响
实验结果表明,温度和湿度对土基回弹模量有一定影响。在较高温度和较低湿度条件下, 土基的回弹模量通常较低。因此,在土基工程中应考虑温度和湿度的变化对回弹模量的影 响。
对实验的反思与建议
01
实验操作需规范
在承载板测定过程中,应严格按照标准操作规程进行实验,以确保数据
的准确性和可靠性。
实验原理
原理概述:承载板测定基于压力试验原理,通过施加逐 级递增的垂直荷载,测量土基在不同压力下的回弹变形 ,从而推算出土基的回弹模量。 1. 准备试验场地,整平表面,并铺设一定厚度的垫层。
3. 通过千斤顶施加逐级递增的垂直荷载,并记录各级荷 载下的土基回弹变形。
实验步骤
2. 将承载板放置在垫层上,确保承载板与土基表面密 贴。
结果应用
将实验结果应用于实际工程中, 指导施工和设计。
获得土体回弹模量的方法研究
基 坑 变 形 计算 中 的关 键 参 数 是 回 弹模 量 , 只有
获 取 准确 的 回弹模 量 , 能 评 价基 坑 开挖 卸 荷 后 的 才 坑 底 土体 变形 , 以本 文针 对天 津 区域地 质 特点 , 所 对 回弹模量 的 获取 方法 进 行 研 究 , 出 一种 简化 获 取 提
关 键 词 : 弹模 量 ; 缩模 量 ; 坑 回 压 基
中图分类号 : TU4 6 1
文献标识码 : A
文 章 编 号 : 6 4 9 4 ( 0 2 0 1 4O 1 7 — 9 4 2 1 ) 卜0 8 一 3
1 引 言
随着 城 市 建设 的高 速 发 展 , 类 用途 的地 下 空 各 间开 始 出现 , 生 了大量 的基 坑 工程 , 规模 和深 度 产 且 不 断 加大 。深 大基 坑 工程 中 由于开 挖面 及开 挖深 度
一
() 1 ( 2)
弹计 算方 法 、 模拟 试 验 的经 验 公 式法 以及 考 虑 残 余
应 力 法 的 回弹量计 算 方法 等 。传统 的回弹估 算方 法 将 开挖 简单 地视 为等 重量 的卸载 , 利用 均 布荷 载 ( 等 于 开挖 土 的重度 ) 用 下 半 空 间表 面 沉 降公 式 或 分 作
法, 进行 了对 比分析 , 出一些 经 验规 律 。孑 令 荣 得 L ] 认 为坑 底 回 弹变形 大小 与基 底 土性状 、 坑 的大小 、 基 基 坑深 度 与宽 度 、 露 时 间 、 暴 围护结构 形 式及 支撑 刚 度 、 工质 量 等密 切相 关 。在基 坑 回弹变 形 方面 , 施 现 已有 各种 计算 模 型 和计 算 方 法 , 主要 包 括 传 统 的 回
土的回弹模量计算(道路工程)
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1路基土类为粘性土,泊松比为0.35承载板试验(MPa)回弹变形(0.01mm)0.02 150.04 310.06 420.08 560.10 770.15 1160.20 1710.25 1620.30 205根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表20.02 0.04 0.06 0.08 0.1017 31 43 58 73由公式计算得:式中:土基回弹模量刚性承载板直径,规定为30cm土基泊松比,取为0.35回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据表3 测点回弹弯沉(0.01mm) di=Li-L(mm) di/r01 177 5 0.322 151 -21 -1.343 193 21 1.344 159 -13 -0.835 1786 0.386 144 -28 -1.787 152 -20 -1.278 158 -14 -0.899 198 26 1.6510 171 -1 -0.0611 147 -25 -1.5912 215 43 2.7313 207 35 2.2314 158 -14 -0.892.2计算全部测定值得算术平均值、单次测量的标准差和自然误差式中:——回弹弯沉的平均值(0.01mm)——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm)回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm)各测点的回弹弯沉值(0.01mm)测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值,并计算较大的偏差值与自然误差值之比,计算值如表3所示,由表可知:,故所有测点数据均有效。
土的回弹模量试验(承载板法)
土的回弹模量试验(承载板法)承载板法测定土基回弹模量一、目的与适用范围本方法适用于不同湿度和密度的细粒土。
二、主要仪器杠杆压力仪、承载板、试筒、量表、秒表.三、主要试验步骤1、按照击实试验的方法制备试样。
根据工程的要求选择轻型和重型法视最大粒径用小筒或大筒进行击实试验,得到最佳含水量和最大干密度。
然后用最佳含水量用上述试筒击实制备试件。
2、安装仪器3、欲压:用最大的预定单位压力p进行欲压,含水量大雨塑限的土,p=50~100Kpa,含水量小于塑限的土,p=100~200Kpa。
欲压进行1~次,每次欲压1分钟,欲压之后调整承载板位置,让试件恢复变形,4、测定回弹模量。
将预定单位回弹模量分为4~6份,作为每一及加载的压力,每级加载时间为1分钟,记录千分表读数,同时卸载让试件恢复变形,卸载1分钟时再次记录千分表读数,同时施加下一及荷载,如此逐级加载卸载并记录千分表读数,直到最后一级的荷载,为了使试验曲线开始的部分比较准确、第一,第二级荷载可用每一份的一半。
试件的最大压力可以略大于预定的压力。
四、计算1、各级荷载下的回弹变形回弹变形=(加载后读数平均值-卸载后读数平均值)×弯沉仪杠杆比2、各级荷载下的土基回弹模量Ei=πD×Pi(1-μ2)/4*L1Ei:相对与各级荷载下的土基回弹模量μ:土的泊松比D :承载板直径Pi:承载板压力L1:相对于荷载Pi的回弹变形(cm)3、土基回弹模量E0=πD×∑Pi(1-μ2)/4*∑L1 E0:土基回弹模量μ:土的泊松比D :承载板直径Pi:承载板压力L1:相对于荷载Pi的回弹变形(cm)五、注意。
土的回弹模量 取值方法
土的回弹模量取值方法以土的回弹模量取值方法为标题的文章一、引言土的回弹模量是描述土壤材料在受到外力作用后,恢复原状的能力的一个重要参数。
它反映了土壤材料的抗变形能力和弹性特性。
正确地确定土的回弹模量取值方法对于土壤力学研究和工程设计具有重要意义。
本文将介绍几种常用的土的回弹模量取值方法,并进行比较分析。
二、静力加载法静力加载法是一种常用的测定土的回弹模量的方法。
它通过施加静态荷载于土体上,测定土体在荷载撤离后的回弹变形,从而计算回弹模量。
这种方法的优点是操作简便,测量结果准确可靠。
但需要注意的是,在进行测试时,应保持荷载的平稳和均匀,以确保测试结果的可靠性。
三、动力加载法动力加载法是另一种常见的测定土的回弹模量的方法。
它利用震动台或冲击器对土体施加动态荷载,测定土体在荷载撤离后的回弹变形,从而计算回弹模量。
这种方法的优点是能够模拟实际工程中的震动荷载,更加接近实际情况。
但需要注意的是,在进行测试时,要选择合适的动力加载设备,以确保测试结果的准确性。
四、压缩试验法压缩试验法是一种常用的测定土的回弹模量的方法。
它通过施加压缩荷载于土体上,测定土体在荷载撤离后的回弹变形,从而计算回弹模量。
这种方法的优点是操作简单方便,适用于不同类型的土壤。
但需要注意的是,在进行测试时,应控制荷载的大小和速度,以确保测试结果的准确性。
五、综合方法除了以上几种常用的方法外,还可以采用综合方法来确定土的回弹模量。
综合方法是指将多种方法结合起来进行测定和分析,以获得更加准确的结果。
例如,可以先使用静力加载法和压缩试验法测定回弹模量的初步取值,然后再使用动力加载法进行验证和修正。
这种方法的优点是能够充分考虑土壤材料的特性和测试方法的优缺点,提高测试结果的可靠性。
六、总结土的回弹模量是土壤材料的重要参数之一,对于土壤力学研究和工程设计具有重要意义。
本文介绍了几种常用的土的回弹模量取值方法,包括静力加载法、动力加载法、压缩试验法和综合方法。
土基回弹模量试验方法
土基回弹模量试验方法土基回弹模量是指土壤在受到外力作用后,恢复到无应力状态所需的能力。
回弹模量试验被广泛应用于土壤力学性质的研究和工程应用中,是评价土壤反弹性、膨胀性以及动力稳定性的重要方法之一、下面详细介绍土基回弹模量试验的方法。
一、试验原理二、常用的试验设备和工具1.回弹模量仪:回弹模量仪通常由一个坚实的基座、一个冲击头、一个测量示值器和一个测试样品形成。
冲击头用来施加冲击力,而回弹模量仪则用来测量回弹变形值。
2.荷载装置:荷载装置用于给试样施加冲击荷载,一般由一个重锤和一片均匀的荷载板构成。
3.试样制备工具:制备试样的工具包括土壤取样器、土壤干燥箱、筛网、称量器等。
三、试验步骤1.初步准备工作(1)选择试验样品:根据需要,选择代表性的土壤样品,并对其进行初步分类和干燥。
(2)试验前准备:将试样制备成适当的形状,去除杂质和颗粒堆积,使试样平整。
2.制备样品(1)选取试样:从土壤样品中选取大小适当的试样,通常直径为60mm,高度为30mm。
(2)土样干燥:将试样放入土壤干燥箱中,将其在60℃±2℃下干燥至恒定质量。
(3)试样制备:将干燥后的土样均匀地放置在试模中,通过轻轻敲击和压实,使其达到一定的密实度。
3.进行试验(1)确定压缩率:首先在回弹模量仪上调整冲击头的高低位置,使其与试样顶面接触。
然后,通过一个准确的量具确定开始测试的初始压缩率,即试样刚刚开始压缩的高度。
(2)施加荷载:将荷载装置轻轻放置在试样上,以避免试样移动或改变密实度。
然后,用合适的重锤击打荷载板,使其与试样接触并施加冲击荷载。
记录下荷载的大小和冲击次数。
(3)测量回弹值:通过回弹模量仪测量每一次冲击后试样的回弹值。
每一次冲击完成后,将冲击头调节到与试样顶面接触,记录回弹值。
(4)完成试验:完成所需冲击次数,计算平均回弹值,并根据试验数据计算回弹模量。
四、数据处理与计算根据试验中得到的冲击次数、每次冲击的回弹值和试样的几何尺寸参数,可以计算出试样的回弹模量。
土基回弹模量试验方法
土基回弹模量试验方法一、试验原理及应用土基回弹模量试验主要是通过施加动力荷载,观测土壤回弹特性来评估土壤的弹性模量和变形特性。
试验中所用的冲击装置是根据土壤回弹的动力特性设计的,通过冲击动能对土壤施加冲击荷载,然后观测土壤回弹的速度和位移,利用回弹数据计算出土壤的回弹模量。
1.工程基础设计:回弹模量是土壤弹性模量的近似值,可用于工程基础设计中的土压力计算、地基沉降评估等。
2.地震工程:土基回弹模量试验可用于地震动力分析中的地基响应计算,对于评估土壤地震反应特性具有重要意义。
3.路基工程:土基回弹模量试验可用于路基工程中路面结构设计和路基变形预测,能够提高路基工程的质量和稳定性。
二、试验步骤1.准备工作:a.准备试验材料:准备土壤样品,并根据试验要求进行土壤样品的处理和调配。
b.安装试验设备:安装试验设备,包括回弹仪、冲击装置等。
2.样品制备:a.土壤样品处理:对土壤样品进行筛分、干燥等处理,使其符合试验要求。
b.样品制备:根据试验要求,将土壤样品填入模具中,制备成需要的试验样品。
3.试验执行:a.放置样品:将试验样品放入回弹仪的试验槽中,使其与回弹仪接触。
b.调整设备:根据试验要求,调整回弹仪的冲击能量和相应参数。
c.进行试验:用冲击装置对土壤样品施加冲击荷载,并记录回弹仪上的回弹数据。
d.重复试验:根据试验要求,重复进行多次试验以提高结果的准确性。
4.数据处理:a.数据记录:将试验过程中的数据记录下来,包括冲击能量、回弹速度、位移等信息。
b.数据分析:根据试验数据进行回弹模量的计算和分析,获得最终的试验结果。
5.结果评估:a.结果比较:将试验结果与相关标准进行比较,评估土壤的弹性性质和变形特性。
b.结果应用:将试验结果应用于相关的工程设计、施工和分析中,提高工程的质量和效果。
三、注意事项在进行土基回弹模量试验时,需要注意以下几点:1.样品处理:土壤样品的处理应符合试验要求,包括筛分、干燥等操作,以保证试验结果的准确性。
土基回弹模量的确定方法
二、土基回弹模量的确定方法回弹模量是指路基、路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。
车辆荷载通过路面传至土基的垂直压力,使土基产生一定程度的竖向位移变形,假定土基为均质的弹性体,在圆形垂直均布荷载作用下,在应力与应变成直线关系时,可用弹性理论来建立荷载与变形之间的关系式:式中:Lr——路表距离荷载中心袖为r某点处的垂直位移,亦称弯沉值,cmP——圆形垂直均布荷载,MPa;E。
——土基回弹模量,MPa;δ——圆形均布荷载面积半径,m;u——土的泊松系数,取o. 35;a——竖向位移系数,是r/δ的函数, r/δ=0时,a=1;r/δ=1.5时,a=o 356。
由上式看出;在一定的车轮荷载作用下,土基的回弹模量E0值越大,所产生的回弹弯沉值L r就越小。
这标志着土基的承载能力大,抵抗变形的能力强。
土基的强度可用若干指标来表达(如抗剪强度、CBR值、回弹模量等)。
我国是以路表设计弯沉值作为路面整体强度的设计控制指标。
由式(2-7-15)或三层体系理论分析可知,影响路表弯沉的主要因素是路基的强度,70%~95%的弯沉取决于路基。
因此采用土基回弹模量Eo来表示土基的强度。
土基回弹模量确定可以通过现场实测、室内实验法、换算法或通过经验公式计算确定的查表法。
1.现场实测:在不利季节,在已竣工的路基上,用承载板通过逐级加荷卸载的方法测出每级荷载的回弹变形值,并采用间弹变形Lo=0.5~1mm的测定值,参考各地经验的综合式(2-7-16)计算土基回弹模量。
或用弯沉仪测定土基回弹模量值。
详细操作及计算可按《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059—95)中T0944一95规定、《公路沥青路面设计视范》(JTJ014-97)中表8执行。
Eo=2430L0-0.7(2-7-16) 1.内实验法:按最佳含水量下制备三组土样试件,测得不同压实度与其相对应的回弹模量值,绘成压实度与回弹模量曲线;查图求得标准压实度条件下土的回弹模量值。
土基回弹模量测定方法
仪器设备的选择与校准
仪器设备
选择符合标准、精度高、稳定性 好的仪器设备,以确保测试结果 的准确性和可靠性。
校准
在测试前应对仪器设备进行校准 ,确保其处于良好的工作状态, 并对校准结果进行记录和评估。
试验操作要点
试验准备
确保试验场地平整、清洁,符合测试 要求,并对试验土样进行妥善保管, 避免其受到外界环境的影响。
表面振动压实仪法是通过在土基表面施加振动和压力, 使土基压实,并测量土基的回弹模量。
表面振动压实仪法的优点是适用于各种类型的土基,测 量结果较为准确。
该方法需要使用专业的表面振动压实仪和专业的操作人 员,以确保测量结果的准确性和可靠性。
缺点是操作较为复杂,成本较高,且对土基表面有一定 的破坏性。
04
随着土木工程的发展,对土基回弹模量测定的准确性和可靠 性提出了更高的要求。为了满足工程实践的需要,研究者们 不断探索新的测定方法和手段,以提高土基回弹模量测定的 精度和效率。
回弹模量的定义
回弹模量是指在压力作用下,土体发生回弹变形时所表现出来的刚度,反映了土 体在压力作用下的力学特性。
回弹模量的大小取决于土体的材料性质、含水率、密度、颗粒组成以及应力历史 等因素。在土木工程中,土基的回弹模量通常是指在一定应力水平下,土体在单 向或双向压力作用下的回弹变形能力。
未来,随着无损检测技术的发 展和应用,非破损检测方法将 成为土基回弹模量测定的一个
重要方向。
智能化和自动化技术也将被广 泛应用于土基回弹模量测定中 ,以提高测定效率和精度。
同时,加强土基回弹模量与其 他土力学参数之间关系的研究 ,有助于更深入地了解土基的 力学性质和变形机理。
THANKS
土基回弹模量测定方法
土基回弹模量测定方法一、人工试验方法人工试验方法是在实验室或现场进行的。
首先,选取足够量的土壤样品,并在一定温度和湿度条件下,将其装入一个回弹模量测定仪器中。
该仪器通常由一个金属盒和一个在其内部移动的撞击头组成。
然后,通过提升撞击头,并利用弹簧或压缩气体进行释放来施加一定的冲击力在土壤样品上。
撞击头与土壤的接触时间和冲击力的大小应严格控制,并记录下每次撞击的回弹程度。
通过多次撞击和回弹实验,可以得到不同冲击力下的平均回弹程度。
将这些回弹数据绘制成回弹曲线,然后通过直线或曲线拟合来计算回弹模量。
通常,回弹模量与撞击力之间的关系可以使用回归分析或者其他统计方法来确定。
二、自动试验方法自动试验方法是将土壤样品放入自动回弹模量测定仪器中进行测定的。
与人工试验方法相比,它具有操作简便、快速、自动化程度高的优点。
在自动试验中,一个电子测控系统控制着回弹模量测定仪器。
首先,将土壤样品放入测量仪器中,并设定适当的试验参数,如冲击力的大小和撞击次数。
然后,通过激光线或其他传感器来测量每次撞击后的回弹程度并记录下来。
最后,利用计算机软件对回弹数据进行处理,得到回弹模量的测量结果。
自动试验方法通常具有更高的准确性和可重复性,并且能够进行大量样品的快速测试。
此外,自动试验方法还可以与其他土壤力学性质的测定方法相结合,实现多指标同时测量。
总结来说,土基回弹模量测定方法通过测量土壤在受到一定冲击力后的回弹程度来评估土壤的回弹模量。
人工试验方法和自动试验方法是两种常用的测定方法,它们各有利弊,选择合适的方法取决于实际应用需求和实验条件。
室内土的回弹模量试验方法
室内土的回弹模量试验方法嗨,朋友!你有没有想过,咱们脚下的土可不仅仅是用来种植物或者盖房子打地基那么简单呢?就像一个神秘的宝藏,土有着很多我们需要探索的特性,其中回弹模量就是一个特别重要的指标。
今天我就来给你讲讲室内土的回弹模量试验方法,这可就像是一场探秘土的奇妙之旅呢!要做这个试验呀,咱们得先准备好一些家伙事儿。
就像厨师做菜得有锅碗瓢盆一样,我们得有专门的仪器设备。
比如说承载板啦,这可是这场试验里的“主角”之一呢。
它就像一个小小的舞台,土就在这个舞台上展示它的回弹特性。
还有杠杆压力仪,这就像是给承载板施力的“大力士”,没有它,承载板可没法给土施加合适的压力。
然后呢,我们得准备好土样。
这土样可不能随便挖来就用,就像你不能随便从路边捡块石头就当宝石一样。
我们要按照规定的方法去采集土样,要保证土样的代表性。
这就好比从一群羊里挑选出几只最能代表整个羊群特征的羊一样。
采集来的土样要经过处理,得把里面的杂质去掉,让土样纯净得就像刚下过雪后的雪地一样。
当我们把这些前期工作都做好了,真正的试验就开始啦。
咱们把土样小心翼翼地放在承载板下面,就像把一个脆弱的宝贝轻轻地放在一个特制的盒子里。
然后呢,通过杠杆压力仪慢慢地给土样施加压力。
这个过程得慢慢来,不能像个急性子似的一股脑儿把力都加上去。
这时候我就会想啊,土样在下面是不是也像人一样,在承受压力的时候会有自己的“小情绪”呢?随着压力的增加,土样会被压缩,这就像你用力捏一个海绵一样,海绵会变小。
但是土和海绵又不一样,土有着自己独特的性质。
我们要仔细观察土样在压力下的变形情况,这可不能马虎。
就好比医生给病人看病的时候,得仔细观察病人的症状一样。
当压力加到一定程度后,我们再慢慢地把压力卸掉。
这时候呀,土样就会像一个被压弯了的弹簧一样回弹。
不过土样的回弹可不像弹簧那么简单明了,我们得通过仪器精确地测量出土样回弹的高度或者变形量。
这个过程就像一场和土样的细致对话,我们要读懂它在压力下的反应,了解它回弹的秘密。
路基土动态回弹模量的试验研究
路基土动态回弹模量的试验研究
一、研究背景
路基土动态回弹模量是指路基土在受到动载荷作用后,恢复原有形变的能力,是评估路基土工程性质的重要参数。
因此,对路基土动态回弹模量进行试验研究具有重要意义。
二、试验方法
1.试验样品制备
选取不同类型的路基土样品,经过标准化处理后进行制备。
制备方法包括:将土样粉碎、筛分、干燥等步骤。
2.试验设备
采用回弹仪进行试验,该仪器具有高精度和高灵敏度。
3.试验步骤
(1)将试验样品放置在回弹仪上;
(2)施加一定频率和振幅的动载荷;
(3)记录每次回弹的数据,并计算出动态回弹模量。
三、实验结果与分析
通过对多组不同类型的路基土样品进行实验,得出了以下结果:
1.不同类型的路基土动态回弹模量存在明显差异。
2.在相同条件下,不同类型的路基土动态回弹模量存在一定差异。
3.随着振幅和频率的增加,路基土动态回弹模量也相应增加。
四、结论与建议
1.路基土动态回弹模量是评估路基土工程性质的重要参数,应加强对其试验研究。
2.在实际工程中,应根据不同类型的路基土选择合适的动态回弹模量参数。
3.在试验中,应注意控制振幅和频率,以保证实验数据的准确性。
土的回弹模量计算(道路工程)
土的回弹模量计算根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1:承载板试验数据表1路基土类为粘性土,泊松比为0.35承载板试验(MPa)回弹变形(0.01mm)0.02 150.04 310.06 420.08 560.10 770.15 1160.20 1710.25 1620.30 205根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:图1 承载板实验荷载-变形曲线根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:图2 原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表20.02 0.04 0.06 0.08 0.1017 31 43 58 73由公式计算得:式中:土基回弹模量刚性承载板直径,规定为30cm土基泊松比,取为0.35回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和2、贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量2.1计算资料见表3:贝克曼梁弯沉试验数据表3测点回弹弯沉(0.01mm)di=Li-L(mm)di/r0117750.322151-21-1.34319321 1.344159-13-0.83517860.386144-28-1.787152-20-1.278158-14-0.89919826 1.6510171-1-0.0611147-25-1.591221543 2.731320735 2.2314158-14-0.89 2.2计算全部测定值得算术平均值、单次测量的标准差和自然误差式中:——回弹弯沉的平均值(0.01mm)——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm)回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm)各测点的回弹弯沉值(0.01mm)测点总数2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值,并计算较大的偏差值与自然误差值之比,计算值如表3所示,由表可知:,故所有测点数据均有效。
土的回弹模量计算
根据《公路路基路面现场测试规程》土的回弹模量计算(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下: 1、承载板法测定土的回弹模量计算资料见表1 :承载板试验的荷载•变形曲线承载板试验数据表1根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm 的数据,绘出p-L 曲线如图1所示:/图1承载板实验荷载-变形曲线9030 10O.OS 0.12P(WPa)---- 回弾寰槪(0.01mm)0.02根据规范,由于曲线起始部分出现反弯, 故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:承载板试验的荷载■变形曲线---- 回mrri)—线性〔回弹簣总 {0 Olmrin))图2原点修正图由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:各级荷载对应的土的回弹变形值表20.020.04 0.06 0.080.101731435873由公式Ji D计算得:Ji X 300 , 卞、 (0.02 + «.04 + O.OG + O.OH + 0.H))/i D = -------- ----- - X ([-035 ) X ------------------------------------------------------ =27.93(MPa)4 (17+ 31 + 43 + 58 + 7^) X 10 _式中:卫1==土基回弹模量.;; - 刚性承载板直径,规定为 30cmP(MPa)2“一-土基泊松比,取为0.35丄 < 各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm勺回弹变形总和2、贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量2.1计算资料见表3:测点回弹弯沉(0.01mm)di=Li-L(mm)di/r0117750.322151-21-1.34319321 1.344159-13-0.83517860.386144-28-1.787152-20-1.278158-14-0.89919826 1.6510171-1-0.0611147-25-1.591221543 2.731320735 2.2314158-14-0.89和自然误差IT匚=0.6755(1= 0.675 X 23.31 = 1573式中:工——回弹弯沉的平均值(0.01mm)――回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm)回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm)各测点的回弹弯沉值(0.01mm)玲一一测点总数I /V-1=23.312 X 0.7D X1.9531213X(1 -0.35^) X有效。
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土体回弹模量获得方法探讨
摘要:沉降问题是影响工程建设和质量的突出问题,对这个问题的研究要加强对土体回弹模量的计算,土体回弹模量是土体的重要指标之一,对土体回弹模量的选取和精确测量与工程的建设息息相关。
本文通过试验方法计算土体回弹模量与稠度、压实度的关系并加以分析,希望能为工程建设过程中减少沉降问题提供参考依据。
关键词:土体回弹模量;方法探讨;注意事项
Abstract: The settlement problem is the influence of project construction and quality problems, the research on this issue to strengthen the soil rebound modulus, soil modulus of resilience is one of the important indicators of soil, soil resilient modulus selection and accurate measurement and engineering construction are closely related. Through test method to calculate soil resilient modulus and thickness, compaction degree of relationship and analysis, hope for the project construction process to reduce settlement to provide reference.
Key words: soil rebound modulus; method; matters needing attention
随着近年来我国工程建设力度的不断加大,工程实施过程中或者事后经常出现沉降问题,这不仅影响了工程的质量,同时还给经济建设和人民群众生活带来了极大的不便,因此,为了消除这种安全隐患,必须加强对土体沉降问题的研究。
沉降问题是影响工程建设和质量的突出问题,对这个问题的研究要加强对土体回弹模量的计算,本文针对目前土工试验室获取回弹模量的方法进行探讨研究,分析其中存在的问题,并加以探讨提出解决方案。
一.回弹模量定义
土体回弹模量是土体的重要指标之一,对土体回弹模量的选取和精确测量与工程的建设息息相关。
回弹模量是指路基、路面等筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,土体回弹模量表示土体在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力,如果垂直荷载为定值,土体回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移是定值,回弹模量值愈大,则土体承受外荷载作用的能力就愈大,因此,路面设计中采用回弹模量作为土体抗压强度的指标。
抗压指标对于公路建设过程中避免沉降问题提升工程质量具有重要意义。
二.回弹模量的获取方法
土体的强度和稳定性是施工人员关心的两个主要问题,土体的变形或不稳定将会造成路面的损坏及沉降,降低路面的安全性和使用性能,土体回弹模量作为反应其强度和稳定度的一个重要指标,合理的获取方法以及精确的数据对于公路建设具有重要的指导意义。
1.承载板试验法(试验室内)
本次室内试验选取仪器MTS,在这上面进行土体回弹模量的测试,根据仪器特性和测试需要,在实验方案中确定分别进行控制试件压实度和控制试件含水量测试,各成型30个标准养生和自然养生试件分别进行抗压强度试验、劈裂实验和抗压回弹模量试验。
试验段土质为中液限粘土,最佳含水量为14.4%,液限指数为38%。
试验时间为夏季,试验前后均无降雨,试验段土质状况排水良好,地下水位的临界高度大于3m,所以土体处于干燥状态,对于其他影响土体的因素再另行考虑。
(1)控制试件压实度K=94%
根据实验过程中采集的数据制作出了稠度和土体回弹模量关系图。
见图1和表1.
图1 稠度与土体回弹模量关系图
表 1 土体回弹模量和稠度分布关系表
根据实验数据联系稠度与土体回弹模量公式:
E = -103.53WC2 + 321.89W -179.23
(R2 =0.9437)
其中稠度为W,土体回弹模量为E,二者的计算关系如公式所示。
此公式证明二者具有良好的相关关系,其中回归曲线呈现半抛物线状,开口向下,验证了稠度与土体回弹模量之间的相关关系,从曲线的走势可以看出,试验土体的稠度的增大会导致回弹模量的增大。
土体稠度的减小也会导致回弹模量的减小,但是当稠度大于1.5之后,土体回弹模量增幅变小,之后基本上处于平稳状态,变化不大。
(2)控制试件含水量W=12%
根据实验过程中采集的数据制作出了压实度与土体回弹模量的关系图。
见图2和表2。
图2压实度与土体回弹模量关系图
表 2 土体压实度与土体回弹模量关系表
回弹模量(/Mpa)压实度(/%)
0-100 84.21%-85.17%
100-200 85.17%-90.07%
200-300 90.07%-96.23%
由图中所显示的实验数据结合压实度与土体回弹模量计算公式:
E0 = - 10618K2 + 20712K - 9779.2
(R2 = 0.9531)
公式中,E0为土基回弹模量,K 为压实度,从上图数据可以看出二者良好的相关关系,且由于压实度区小数,所以回归系数变大,但是原则上并不影响其对规律的反映。
通过重型击实标准与轻型击实标准的换算得到以下关系式:
E0 = - 8357.5K2 + 18491K – 9779.2
(R2 = 0.9531)
经过回归分析可以确定土基回弹模量与稠度和压实度相应的关系式,在此基础上可以提出所要计算地区粘性土的土基回弹模量建议值。
稠度指标综合反应了土的塑性特性,包含了液限与塑限,全面直观地反映了土的软硬程度,且容易测定;压实度是衡量路基整体强度与稳定性的另一个重要指标,较易测定,而土基回弹模量在测定时较为繁琐,因此选择稠度和压实度为自变量,建立与土基回弹模量的关系式有重要的意义。
试验回归公式具有良好的相关关系,经过与现行规范推荐公式对比和反算分析,可以根据对应地区进行计算。
2.贝克曼梁法
贝克曼梁法运用杠杆原理,通过对载重汽车对地面加载的百分表观测路面回弹弯沉情况,因测定简单易操作,所以适用范围很广,但是其标准荷载难以控制也使得测定结果在实际运用中存在难度。
这种测试方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用,还能为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。
在贝克曼梁测定法中,百分表上的终读数与初始读数的差值的两倍即是路面的回弹弯沉数值。
计算过程中,对于各测点的测定值和算术平均值的偏差值,计算较大的偏差与自然误差的比值,如果某个感测点的数值大于极限值则放弃该数值,然后再计算各测点的算术平均值与标准差。
贝克曼梁法弯沉测量仪测到的是最大回弹弯沉值,但是轮胎的轮压、轮载以及行驶速度对于测定结果的影响非常大,因此在测量过程中,必须反复检查,确保测定条件完全符合标准。
同时,测定过程中,测试车辆必须按轮迹带形式,测点间隔依据所选取的路段长度而定。
根据测试点采集数据,回程弯沉断面图,进行分析、统计和处理,然后通过精确计算确定路面的承载能力。
由于贝克曼梁法所选取的路段温度及湿度也会影响测定结果,所以,在测定时也要充分考虑温度和湿度因素,如果测定环境不利于试验,应该按照测试规定予以修正。
贝克曼梁法的使用要结合试验的要求与实际情况,充分把握测试条件,对测定点进行统计分析并加以计算,得出回弹弯沉数值。
贝克曼梁法是规范推荐的土基回弹模量测试方法,可较为合理地得出土基的回弹模量,所使用仪器结构及操作简单,技术要求低,价格低廉。
因此广为施工单位所采用,同时也适用于测定各类路面结构的回弹弯沉,用以评定其整体承载力,供路面结构设计使用。
但是,贝克曼梁法仍存在着一些缺点和不足之处:①贝克曼梁试验所测得的回弹模量为静模量,不能很好地模拟车辆行驶状态下对路基路面的冲击作用,因而不能完全反映土基在承受车辆荷载作用下的应力、应变特性。
②贝克曼梁试验所使用的方法整个过程为人工操作,影响因素多,效率低,无法满足大面积快速检测与路面管理系统数据采集的需要。
因此,对于目前贝克曼梁法的改进应当着眼于自动化以及连续测量两个方面,尽力提高测试速度和测试准确度,并能实现数据的自动存储与处理。
小结
土体回弹模量数值的测量在现场条件下容易受多种因素及环境方面的影响,数值误差大,所以室内试验的数据相对来说参考性更高一些,在进行试验的过程中,针对土体回弹测量的要求,要不断修正试验环境,通过大量的室内试验满足现场施工的要求,这需要专业人员不断进行研究拓展和创新实践。
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