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。
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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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