高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

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铁路路基检测技术

铁路路基检测技术

2.4测试时间
对于粗、细粒均质土,宜在压实后2-4h内进行。 在进行K30测试时,发现不同时间的K30测试结果差
别较大,尤其是对级配碎石来讲更为明显。这是由于 不同 的检测时间,基路基的含水量及板结强度不同。 若在碾压完毕后2-3d再进行K30测试,这样虽然结果提 高了,满足了K30的设计要求,但会造成测试结果无 可比性,不可信。因此,为了检测路基填筑质量而进 行的K30试验,只有在碾压完毕后一定时间内进行才 有意义。
实际使用时,可采用简化公式计算:
Evd 22.5/ S
4.3Evd与K30的相关关系
通过采用“DBM型动态变形模量测试仪”和“K30平板载 荷试验仪”对秦沈客运专线路基的800多组对比试验(其 中细粒土、粗粒土、碎石类土和级配碎石等四类各180 组),经统计分析,建立了Evd与K30的相关关系,见表 17.33,可供参考使用。
4.21/E4v的d动各态类平土板、载土荷石试混验合适料用和于级粒配径碎不石大,于测荷试载有板效直深径 度范围400~500mm。试验时的场地及环境条件应满 足以下要求:
1)测试面宜水平,其倾斜度不大于5°;测试面必须 平整无坑洞。若粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平, 可用少量细中砂补平。
2)试验时测点必须远离振源。
填料改良应通过试验提出最佳掺合料、最佳配合比及改良后的强 度等指标。
2.2改良土填料施工工艺分类
改良填料施工工艺可分为:场拌法,路拌法和集中路拌法。
⑴场拌法:采用专用的破碎、拌和机械工厂化生产。主要优点是 拌和均匀,质量易控,但成本高、效率低。主要工艺流程:填料 摊铺、晾晒---含水量检测---填料入仓---机械破碎---粒径检测---添 加剂含量检测---添加剂+破碎料机械拌和----均匀性检测---出场--摊铺、平整、碾压。

平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用

平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用

②沉 降突然增 大 ,观测 曲线上 出现明显 的陡降 。

路 工 程
压 板 应 满 足 强 度 和 刚 度 的要 求 。一 般 情 况 下 选 用 圆形 或 者 正 方 形 的钢 板 。通 常 情 况 下 ,承 压 板 的
面 积控 制在 0 . 2 5 ~ 0 . 5 m 之 间 即可 ,实 际工 程 中根据
时 的沉 降量 在 0 . 1 m m以内 即可认 为地 基沉 降 已趋 于 稳定 ,之 后 即可进 行下 一荷 载 的施加 。 ( 4 )终止 加荷 条件 判断 当 出现 以下 几 种 情 况 时 , 即可 终 止 加 荷 :① 承 压 板 周 围 的 土 体 出现 明 显 的两 侧 挤 出 的 现 象 。
探讨 平板 载荷 试验的具体操作过程 ,希望 能对 类似 工程起 到借鉴作用。
关 键 词 :平板 载荷 试 验 ; 高速 公 路 ;路 基 检 测 中 图 分 类 号 :U 4 1 6 . 1 文献 标 识 码 :B 文章编号 :1 6 7 3 — 8 0 9 8 ( 2 0 1 5 ) 0 4 — 0 0 3 9 — 0 3
装 而 成 ,通 过 在 平 台 上 堆 载 砂 袋 以 实 现 荷 载 的 施加 ;
本 工 程 为 某 一 高 速 公 路 路 基 施 工 建 设 项 目。
该公 路全 长 为 2 3 k m。在 该 公 路施 工 路 段 中存 在 一 段 农 田段 ,其 上覆 盖 一 层 1 ~ 2 m厚 的硬 塑 状砂 质 粉 土 。在 公 路 施 工 之 前 ,需 要 通 过 平 板 载 荷 试 验 以 获得 路基 基层 承 载力 和变 形模 量 等参数 。
平 板 载 荷 试 验 所 采 用 的 主 要 设 备 包 括 承 压 板、 加荷设备 以及沉 降观测仪器等 。所采用 的承

高速铁路路基EV和EVD试验

高速铁路路基EV和EVD试验

• 1)试验中如果施加了比预定荷载大的荷载,则应保 持该荷载,将其记录在试验记录表中,并加以注明.
• 2)当试验过程中出现承载板严重倾斜,以至水准 泡上的气泡不能与圆圈标志重合或承载板过度下 沉及量测数据出现异常等情况时,应查明原因,另选 点进行试验,并在试验记录表中注明.
• 3)变形模量EV2测试仪包括数据自动采集计算和 数据人工记录两种类型.数据自动采集计算型的变 形模量EV2测试仪,可根据每级荷载的测试数据自 动计算并打印荷载——沉降曲线和变形模量值.
• 2.3.4辅助工具
• 辅助工具应包括:铁锹、钢板尺(长 400mm)、毛刷、刮铲、水准仪、铅锤、直 尺、干燥中砂、石膏粉、油、遮阳挡风设施等.
• 2.3.5测试仪器标定应符合下列规定: • 1)传感器、测表应按国家有关规定标定. • 2)变形模量Ev2测试仪必须每年标定一次
• 3 试验操作 • 3.1试验准备 • 场地测试面应进行平整,并使用毛刷扫去表面松土.当
• 3.2.2安置测桥
• 将沉降量测装置的触点自由地放入承载板上测量孔的中心 位置,沉降量测表必须与测试面垂直.测桥支撑座与反力装 置支撑点的距离不得小于1.25m.试验过程中测桥和反力装 置不得晃动. 预先加0.01MPa荷载约30s,待稳定后卸除荷 载,将沉降量测表读数调零.
• 3.3 加载与卸载 • 变形模量Ev2试验第一次加载必须至少分6级,并以大致相
标准压力 (MPa)
0.010
0.080 0.160 0.250 0.330 0.420 0.500
0.250 0.125 0.000
0.080 0.160 0.250 0.330 0.420
预加荷载 一次荷载
卸载 二次荷载
仪器上 调整数(kPa)

动态变形模量Evd试验

动态变形模量Evd试验

四、动态变形模量E vd测试原理与操作要点1.测试原理ZFG02轻型落锤式测试仪:动态变形模量(Evd)测试仪ZFG02用于道路施工中检查基床、基底的方法。

动态变形模量是反映散骨料或再生料、回填料、级配碎石、石灰土组成的基床、基底土、砾石基层及地基承载能力的一个指标。

体积小,重量轻便于携带--总重量35公斤安装、拆卸方便、操作简单--一人便可操作自动化程度高、测试速度快——一次测试只需3分钟性能稳定、可靠、精度高——采用先进的传感技术环保型产品、已人为本——无辐射、废气等污染1、模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试,能够反映土体的实际受力情况。

其荷载板下的最大动应力σ=0.1 Mpa,与高速铁路设计的土的动应力相符。

2、测试速度快,检测一点只需约2分钟。

在检测数量不变的情况下,可以缩短检测时间,不影响施工进度;在相同的检测时间内,可以增加检测数量,使测试数据更具有代表性;施工中可以随时跟踪检测,发现问题及时处理,真正实现施工过程中的质量监控。

3、操作简便、自动化程度高、大幅度减轻劳动强度。

避免人工读表、记录、绘图、计算产生的误判和误差;全自动数据处理系统,数据液晶显示且现场打印输出波形及结果,确保测试结果的准确、客观。

4、体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便。

仪器总重量不超过35kg,最大单件重不超过15kg,不需要额外的加载设备;仪器测试地点转移迅速、方便。

5、适用范围广。

该测试仪器除了可适用的土壤种类范围与K30相同外,还特别适应于施工场地狭窄的困难地段,如路基与桥涵过渡段的检测。

6、特别适合于受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地基质量监控测试。

7、环保型产品。

无核辐射以及废气等污染,利于环境保护和试验人Evd动态变形模量测试仪的应用和发展状况《京沪高速铁路设计暂行规定》(2004修订版)、《京沪高速铁路路基施工暂行规定》(2004)和《京沪高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(2004)中已明确将Evd指标作为压实标准,要求路基基床表层、路桥、涵过渡段级配碎石的填筑必须同时满足K30、Evd和n的压实标准。

平板载荷试验在高速铁路路基质量检测中的应用

平板载荷试验在高速铁路路基质量检测中的应用

文章编号:1009-6825(2013)06-0109-02平板载荷试验在高速铁路路基质量检测中的应用郗昭(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142)摘要:对高速铁路路基质量检测中常用的三种平板载荷试验进行了研究,并对实际工程中的测试数据进行了分析,为路基工程中检测方法的选择提供了借鉴。

关键词:路基,质量检测,平板载荷试验中图分类号:U216.3文献标识码:A1概述近年来,我国高速铁路客运专线建设得到了较快发展,对路基强度提出了更高的要求,尤其是设计时速达到350km /h 的京津城际等高速铁路更是要求路基具有高平顺性、高位定性、高精度、残余变形小、维修少的特点,达到“零沉降”。

我国铁路路基压实质量检测早期采用的单一物理检测指标控制已经不能满足高铁建设施工管理的需要。

因此,采用科学、合理、适用的试验检测方法是保证路基施工质量的重要措施。

2常用的三种平板载荷试验目前在工程检测中常用的平板载荷试验有:地基系数K 30,变形模量E v 2,动态变形模量E vd 。

2.1地基系数K 30的原理地基系数是表示地基抗力的一种指标,能够直观表征地基的刚度情况,在建筑地基和地下工程中经常使用。

在铁路路基中,除了用于设计计算分析,也是路基施工质量控制的重要指标。

本指标是一个地基刚性系数的概念。

通过试验测得的直径30cm 荷载板下沉1.25mm 时对应的荷载强度p (MPa )与其下沉量1.25mm 的比值。

通过下式可以计算出地基系数K 30值:K 30=P 0.125/S 0.125。

其中,K 30为地基系数,MPa/m ;P 0.125为荷载板沉降量为0.125cm 时对应的静荷载,MPa ;S 0.125为荷载板沉降0.125cm 时的沉降量,m 。

2.2变形模量E v 2的原理变形模量E v 1和E v 2试验也属于平板载荷试验,在圆形载荷板上分级施加静荷载,测试荷载强度与沉降变形的关系,由此计算地基的变形模量。

K30平板载荷试验

K30平板载荷试验
(1)、平板荷载板试验对不同填料粒径大小的使用范围,限定于被测
土体的粒径尺寸不得大于荷载板直径的1/4。
(2)、被测土体表面状态的影响主要表现在:测试面倾斜度过大、 凹凸不平、表面松散或表面结硬壳或软化。为此,在条文中规定了对被 测面的要求及为了保证荷载板与测试面的良好密贴接触可采用的处理方
法。同时按照德国DIN18134(1993年)规定,对于水分挥发快的均粒 砂,表面结硬壳,软化,或其它原因表层扰动的土。要求必须下挖后测 试,下挖深度限定在荷载板直径D的范围内。
如:回弹模量、EV 2 值 、EVd 值、K30 值、刚度……等等。 但是究竟哪一
种方法的测试结果能以真实反映填料的整体压实情 况,还尚无定论。
(3)、试验工程法
试验工程法系根据具体工程,通过在现场修筑一碾压试验段,在综合 采用上述检测方法的同时,结合现场使用的固定压实机具,找出施工控
制参数(例如:碾压遍数、铺层填筑厚度、压实功能等),并在实际施 工过程中,运用这些参数来控制压实质量。
仍沿用“地基系数”作为基本用语。并明确用语定义,即“地基系数”: 系指
以某一下沉量除与其相对应的荷载强度所得出的值,以标准值k30 作为 标记。当限于被测土体的粒径尺寸而需要采用直径为60cm、75cm的荷载
板 K3进0值行:试验时,则应K加30以注明K。75 所测得的K地30基系数K应60按下列公式换算成
聚力),(内摩擦角);与变形相联系的则是弹性模量E。因此,仅用
单一的密度作为压实质量的指标难以反映出路堤填方的稳定与变形特性。 从上述分析可见,采用密度检测法来评价填方压实质量不仅有其局限
性,而且难以周全地考虑众多的影响因素;同时其检测所需的作业时间也 难以满足现代化机械施工的要求。

高速铁路的路基检测方法Evd与K30的对比

高速铁路的路基检测方法Evd与K30的对比

Evd与K301.K30:地基系数(1)产生:捷克工程师文克勒在1867年在研究铁路路基上部结构时提出了对弹性地基的假设:地基上任何点的沉降取决于作用在同一点上所受到(2(3pKn位:S(430时,用单位面积压力处以荷载板相应的下沉量,计算时选用的沉降量1.25*10-3m(下沉量基准值),因此K30=荷载强度/(1.25*10-3)(K30已列入铁路路基规范要求)(5)注意事项:①K30的检测与填料粒径有关(填料最大粒径小于荷载板1/10范围内时,地基反力系数的测试值才不受此数据的离散。

因此K30的检测应在填土粒径小于3cm的填料进行);②为保证受力平衡,荷载板应放置在平整无坑洞的地面上,必要时可以铺一薄层砂,且必须远离震源。

对于表面结硬壳、软化或已被扰动的土体,需要把表层铲去整平③与被测大于62.Evd(1(2)定义:路基中某点的动应力与动应变之比,它描述了一定状态下该点抵抗动荷载产生动变形的能力。

(3)检测仪器:使用动态变形模量测试仪。

(手持落锤弯沉仪)。

(4)原理:利用落锤从一定高度自由下落在弹簧阻尼装置上,再经Ф300mm承载板在填土面上产生符合列车高速运行时对路基面所产生的动应力,使填土面产生沉陷。

通过测试冲击荷载的大小,一定填土面范围的动变形来求算路基土层的Evd。

(5)反映:反映路基实际应力情况,可以更真实和更科学地进行填土的施工质量控制,是今后高速铁路路基质量检测的趋势。

(6)适用范围:1.粒径不大于荷载板1/4直径的各类土、土石混合填10MPa(7Evdr击时间s1.53.K30。

EVD实施细则

EVD实施细则

1动态变形模量E V D实施细则1 检验目的及适用范围动态平板荷载是采用动态变形模量测定以来监控检测土体承载力指标。

适Evd用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料。

2 检测环境要求2.1 测试面宜水平,其倾斜度不大于5º;2.2 测试表面必须平整无坑洞;必要时可用少量细中砂来补平;2.3 试验时测试点必须远离震源。

3 检测依据《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2010)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010)4 工作程序4.1 仪器设备4.1.1 动态变形模量测试仪由加载装置、荷载板和沉陷测定仪三部分组成,见图○1加载装置(①--挂(脱)钩装置;②落锤;③导向杆;④阻尼装置)载荷板(⑤--圆形钢板;⑥传感器)3—沉陷测定仪4.1.2 加载装置主要由挂(脱)钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置等部分构成。

4.1.2.1 落锤重:10kg。

4.1.2.2 最大冲击力:7.07kN。

4.1.2.3 冲击持续时间:18±2 ms。

4.1.2.4 导向杆必须保持垂直、光洁。

4.1.3.1 圆形钢板直径300mm;厚度20mm。

4.1.3.2 传感器必须牢固密贴地安装在荷载板的中心位置上。

4.1.4 沉陷测定仪主要由信号处理、显示、打印机和电源等部分构成。

4.1.5 沉陷测试范围:(0.1~2.0)mm ±0.05mm。

E测试范围:10MPa<E vd<225MPa。

vd4.1.6 仪器的校验和标定应符合下列要求:4.1.6.1 仪器在每次试验前应按使用说明书进行校验。

4.1.6.2 仪器每年必须重新标定一次。

4.2 检测准备4.2.1 测试面应整平。

应使荷载板与地面良好接触。

必要时可用少量的细中砂来补平。

4.2.2 导向杆应保持垂直。

4.2.3 检查仪器标明的落距。

4.3 现场检测4.3.1 荷载板放置在平整好的测试面上,安装上导向杆并保持其垂直。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法摘要:本文主要介绍的是高速铁路路基动态平板荷载试验的工作原理和主要步骤,通过动态平板荷载试验来达到检测铁路路基质量的目的。

同时也分析了动态平板荷载试验的局限性,为随后运用动态平板荷载试验提供了一些应该注意的事项。

关键词:平板荷载、路基、原理一、前言现今,高速铁路建设过程中,能否把握好路基的质量十分重要,它关系到整个工程的质量、进度以及列车的安全运行。

而动态平板荷载试验是评价路基压实质量最方便也是最有效的一种手段,为此,本文主要介绍了动态平板荷载试验在铁路工程建设中的重要性以及它的工作原理和方法步骤,同时也阐明了它存在的一些缺陷,为铁路路基质量检测提供了良好的方法。

二、动态平板荷载试验的重要性铁路路基的质量是直接影响铁路安全的一个重要因素之一,因而铁路路基检测是非常重要的。

目前最有效的检测方法就是动态平板荷载试验检测方法,它可以客观的说明路基质量的好坏,是保证铁路质量安全的重要部分。

加强研究铁路路基施工质量的各种检测方法,在这些检测方法的基础上,根据各种检测方法和需要注意的问题提出了对路基压实检测的建议和未来的发展方向。

提高中国铁路路基的施工质量,为以后的铁路建设提供参考,是目前在高铁检测方面的首要任务。

由于高速铁路的铁路路基具有非均质性以及其他各种物理学特性的特点,所以高铁路基是铁路的重要组成部分,是铁路轨道的基础。

因为铁路路基相对于其他道路建筑来说,它对一些气候和水文等自然条件的影响比较敏感,以及在铁路中的重要作用,导致了它是铁路线路结构中不可缺少的一部分。

所以,在铁路建设方面不仅要重视其他方面的建设,更要重视铁路路基的建设。

提高路基建设的要求,通过制定一系列建设施工标准,为保证路基建设的顺利进行。

所以,在高速铁路路基建设的过程中,为保证路基填料压实达到设计标准,在确定压实机械以后,有效地检测施工质量是铁路建设的关键所在。

三、动态平板荷载试验的局限性由于经济的快速发展,科技也越来越发达,在科技的带动下,我国的铁路交通在快速发展,近几年,我国的铁路线路都在提速。

路基K30平板载荷试验课件

路基K30平板载荷试验课件
目的
K30平板载荷试验旨在评估路基土的承载能力、抗变形能力和稳定性,为道路设 计和施工提供重要的技术依据。
试验的重要性
01
02
03
确保道路工程质量
通过K30平板载荷试验可 以准确评估路基土的强度 ,从而确保道路工程的质 量和安全性。
指导施工
试验结果可以为施工提供 指导,例如确定填筑材料 的厚度和类型、路基压实 的程度等。
路基质量的评估
评估指标
根据试验结果,结合相关规范和标准 ,选取合适的评估指标,如回弹模量 、地基系数等。
质量等级
根据评估指标,将路基质量划分为不 同的等级,如优良、合格、不合格等 。
05 试验应用与局限 性
试验在路基施工中的应用
检验填筑质量
K30平板载荷试验用于检测路基填筑质量,通过测量填筑层的承 载能力和变形性能,为工程验收和评定提供依据。
03 试验步骤
试验前的准备
仪器设备检查
确保平板载荷试验所需的 仪器设备完好无损,包括 百分表、反力架、钢梁、 加载装置等。
试验场地清理
确保试验场地干净整洁, 无杂物和障碍物,保证试 验的顺利进行。
测量点标记
在试验场地表面标记测量 点,确保标记清晰可见, 方便后续的测量工作。
试验操作流程
安装反力架
k30平板载荷试验的测试结果可以用来评估路基的承载能力和稳定性,以及为路 面设计提供重要参数。
试验的影响因素
试验结果受到多种因素的影响,包括 路基材料的性质、刚性平板的尺寸和 重量、加载条件、测试环境等。
在进行k30平板载荷试验时,需要严格 控制测试条件和操作流程,以确保测 试结果的准确性和可靠性。
02 试验原理
平板载荷试验的基本原理

铁路路基现场K30平板荷载试验研究

铁路路基现场K30平板荷载试验研究

铁路路基现场K30平板荷载试验研究摘要:路基工程在铁路项目中占据着举足轻重的地位,其质量的好坏直接影响到整个铁路项目的建设质量,所以加强路基质量的检测就显得尤为必要,K30平板载荷试验,作为一种检测路基压实质量有效的现场试验方法,目前已广泛地应用于铁路路基现场施工。

本文对铁路路基施工现场的K30检测方法进行研究,希望能够给铁路建设工作人员提供参考。

关键词:铁路;施工现场;路基; K301 路基现场K30试验简介基础系数K30试验是一种可以有效控制现场路基压实质量的常用试验方法,它已成为高铁以及客货共线铁路控制基床及其表层以下的过渡段中对砾石充填进行分级以及在基床下进行路堤压实质量的主要方式之一。

基础系数K30用于通过直径为300mm,厚度为25mm的载荷板测量下沉量1.25mm的地基系数。

地基系数是对应于下沉量参考值(125mm)的载荷强度和下沉量参考值的比率(单位为MPa/m)。

2 K30平板荷载适用条件及要求2.1 K30平板荷载适用条件K30平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径1/4的各类土和土石混合填料。

由于K30的荷载板直径只有300mm.因此对所填路基土的颗粒粒径和级配有一定的限值,否则颗粒粒径过大,级配不均匀,K30的测试结果就会带来较大的误差,难以真实反映路基的压实情况。

K30平板载荷试验的测试有效深度范围为400~500mm。

由于K30平板载荷试验成果所反映的是压板下大约1.5倍压板直径深度范围内地基土的性状,因此要想真实全面地反映更深土层的情况,尚需结合其他的检测手段进行综合评定。

2.2 K30平板荷载试验装置要求2.2.1荷载板荷载板为圆形钢板, 其直径为30cm、板厚为25mm。

荷载板上带有水准泡。

2.2.2加载装置液压千斤顶与手动油泵, 通过高压油软管连接。

千斤顶顶端应设置球铰,并配有可调节丝杆和加长杆件,以便与各种不同高度的反力装置相适应。

选用荷载应大于或等于50kN。

K30平板载荷试验

K30平板载荷试验

二、压实质量检测方法
1、压实质量检测方法
根据目前国内外对路堤填方压实质量采用的检测方法和手段,大致可 分为三类,即:密度检测法,抗力检测法,试验工程法。
(1)、密度检测法
密度检测法是目前应用最为广泛的一种方法,该法是以Proctor压实理 论为基础,并以现埸实测干容重( d )与室内击实试验求取的标准干容 重(或最大干容重 d max )之比值,即压实度是否达到某一规定之值来 实现。 应用该法进行压实质量的检测与评定,需要解决三个问题,即:标准 干容重的确定、现场干容重的测定、压实度标准的取值。这三个问题对 于均质的细粒土来说可获得比较满意的效果,但对于粗粒土来说(尤其
3.规定了可用测力计直接测定加载荷载,早期日本使用的平板荷载 试验装置,是将测力计(压力环)设置在千斤顶顶端,位于球铰座与油 缸活塞杆之间。用以直接测定加载载荷,其目的是可以减少由于测定油 压受油缸内摩擦阻力影响所产生的系统误差。最近国内研制的数据采集 系统,亦将测力计(压力传感器)设置于荷载板的千斤顶底座上,用于 直接测定荷载板承受的荷载。 4. 为了保证测桥有足够的刚度,规定在4m时,其截面系数不得小于 3 8 cm 。
法。同时按照德国DIN18134(1993年)规定,对于水分挥发快的均粒 砂,表面结硬壳,软化,或其它原因表层扰动的土。要求必须下挖后测 试,下挖深度限定在荷载板直径D的范围内。 (3)、对于被测土体含水率的影响,虽然日本JIS A 1215-1995和德 国DIN18134(1993)标准中均强调了这一点,但却未有明确的规定。例 如日本标准说明中只强调应避免在路基、基床过湿或乾燥的情况下进行 试验。(参见JIS A 1215条文说明)为了探索K30 值与含水率之间关系, 铁十七局秦沈客运专线检测中心曾在室内进行模拟试验,证明 K30 值与含 水率之间存在着类似于密实度与含水率之间的关系。 K30 最大值时的含水 率要低于密实度的最佳含水率,而且随着含水率的增加 K30 值将急剧下 降(参见“路基填筑压实度、地基系数与含水率关系探索”一文)。

铁路路基快速平板载荷试验方法研究

铁路路基快速平板载荷试验方法研究
1 国外 平板载荷试 验简介 日 本采用平板载荷试验检测地 基系数 指标 ,使
收 稿 日期 :2 0 1 3— 0 4~1 1
本文研 究 的快 速二次变 形模量 E 试验 方法 及结 果计算方 式 ,参考 法 国平板 载荷试验规 范 ( N F P 9 4—
1 1 7 ) 及我 国 《 铁 路工 程 土 工 试验 规 程 》 的相关 标
二次变形模量 E 试验均属于静态平板载荷试验
方法,试验结果反映了土体的静态特性 ,试验过程不易
D I N 1 8 1 3 4 规定 的 二 次变形 模 量 坨试验 方 法 为 ,第

受外界影响,可靠性较高。但是 ,静态平板载荷试验方 法检测时间较 长 ,每测试点约需 4 5 分钟 ,且现行标准

分别用 , , 柏 和 指标 表示。 日本 《 公路平 板载荷
试验方法》 ( J I S A 1 2 1 5— 2 0 0 1 ) 规定 , 4 0 0 m m及 7 5 0 m m
直径承载板地基系数与 3 0 0 m m直径承载板地基 系数的
换算关系为 :
= 1 . 3 K 加,
中地基系数 或二次变形模 量 E 砼 指 标检测数 量偏多
次加载至少 分 6级 ,并 以大 致 相 等 的荷 载增 量逐
级 加载 ,达 到最大 应 力或 规定 的沉 降量 对 应 的应 力 后 ,再进行 卸载和第 二次加载 。 法 国平板载荷试验 ,主要采 用快速二次变 形模量 E 指标 。法 国平 板 载荷 试 验 规 范 ( N F P 9 4—1 1 7 ) 规 定 ,二次变形模 量 E 试验 采用 6 0 0 m m直径 承载板 , 试验 时一级加载到最大 荷载 ,沉降量相 对稳定后 ,卸 除全部荷 载 ,再一级加载到要求荷载 。

探析铁路路基质量检测K60平板荷载试验

探析铁路路基质量检测K60平板荷载试验

探析铁路路基质量检测K60平板荷载试验地基系数K60能够直观地反映路基沉降量同载荷量之间的相互关系,是检测铁路路基压实程度,保障列车运行安全的重要参数指标。

本文简要介绍了K60平板荷载试验的基本原理,并具体分析了K60平板载荷试验在张唐铁路路基检测中的实际应用。

标签:铁路路基;质量检测;K60平板;载荷试验1 引言铁路路基质量直接关系着列车运行的安全性、可靠性和舒适性,地基系数K60能够直观地反映路基沉降量同载荷量之间的相互关系,是检测铁路路基压实程度,保障列车运行安全的重要参数指标,对确保铁路路基建设起着至关重要的作用。

2 K60平板载荷试验的基本原理地基系数K60是评价路基预估填筑物沉降、检测路基容许承载力以及观测路基土变形的主要指标。

K60平板荷载试验的原理是对直径为60cm的承载平板施加不同等级的载荷量,观测路基沉降量同载荷值的相关性,待沉降量达到标准值 1.25mm时,停止试验,绘制出荷载—沉降的关系曲线,并计算出地基系数K60的数值,进而反映出铁路路基的压实质量。

3 K60平板载荷试验在张唐铁路路基检测中的实际应用张唐铁路是目前我国新建的重载铁路,该铁路起自张家口孔家庄,经过万全、宣化、滦平等站,止于曹妃甸北站,全线长度528.5km。

本项目部任务段位于华北燕山运动隆起地带,山高坡陡,河谷纵横,是地形崎岖的深山区。

总的地势北高南低,平均海拔500m左右,最高山峰观星台海拔960.4m,河谷最低海拔为280.2m,一般谷岭高差300~500m,山脊多呈见棱角状,难以攀爬;沟谷切割较深,冲积、崩塌砾石林立。

该条铁路路基基床采用块石填筑,压实厚度为60cm,填料颗粒最大粒径<400mm,填料粒径不能超过压实厚度的2/3。

采用该填料填筑之后,然后采用LSS220型压路机,在松铺厚度为75cm时,静压1遍,弱压一遍,强振压2遍,再静压1遍后,压实厚度为60cm,松铺系数为1.25。

碾压后基床底层各项指标满足要求之后再对K60平板载荷试验。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法一、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法简介高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法是一种采用动态加载的技术,用于检测高速铁路路基土体变形能力。

该试验方法充分考虑了许多因素,如路基土体的物理性质、水文变化、车辆行驶及坡度等,能够对路基土体进行有效的检测,发现并解决存在的问题。

二、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的原理高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的原理是将荷载施加到路基土体上,通过实时测量变形情况,得出路基土体的变形能力。

在施加荷载的过程中,平板载荷模型由平板上的荷载数据计算机控制,并且在荷载过程中不断监测路基土体的变形情况,然后根据路基土体的变形情况,换算出该路基土体的变形能力。

三、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的优势1、快速便捷。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的施工过程简单、快速,实施周期短,并且不会出现任何破坏性行为,可以有效提高工程质量和效率。

2、可靠性高。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法采用多种控制及监测系统,可以较好地保证数据的准确性,使检测结果准确可靠。

3、操作简单。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的操作简单,不需要任何特殊的专业技能,只要按照要求正确操作,就可以取得较好的检测结果。

四、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的应用1、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法是一种常用的检测方法,可以用于高速铁路路基的检测,检测其土体变形能力、土体体积变化等。

2、动态平板荷载试验检测方法也可用于其他类型的路基的检测,如桥梁路基等,可以检测其土体变形能力等。

3、动态平板荷载试验检测方法还可以用于其他建筑结构的检测,如桥梁、隧道等,可以检测其结构变形能力等。

五、高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法的安全由于高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法采用的是动态加载的方式,可能会造成路基土体的变形,因此在施工前,应进行安全风险评估,以确保施工过程的安全。

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法.

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法.

高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法摘要:文章介绍了动态变形模量测试仪的工作原理,并通过动态平板载荷试验对土体动力特性进行研究,来检测和判断路基的质量。

关键词:高速铁路;路基;动态平板荷载Evd一、概述路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和列车运行安全,科学、合理的监控测试方法是保证路基施工的重要措施。

在路基工程施工中,土体压实是一个最基本的问题,但仅用密实度指标来检测和判断路基的质量有其局限性。

因为路基填土的施工方法不同,含水量的差异和击实标准的差别,相同密实度的土体其力学性能指标有较大差异。

因此,在检测密实度的基础上,将强度及变形指标作为反映路基承载力的压实标准,是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。

传统的强度及变形参数指标通过静态平板荷载试验测得,即检测地基系数K30,而路基实际承受的荷载不仅有静荷载,还有列车运行时对路基产生的动荷载。

特别是高速铁路,动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显,也就是说,路基的稳定性和变形问题主要是由于动荷载引起的,所以,采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变形指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。

在浙赣线电气化提速改造工程施工中运用的DBM型动态变形模量测试仪,主要用于测试基床表层级配碎石、桥涵过渡段的承载力指标-动态变形模量Evd和地基系数K30。

动态变形模量检测方法也已经纳入铁道部行业标准《铁路工程土工试验规程》。

二、动态变形模量测试的工作原理动态弹性模量Evd(dynamic modulus of deformation)是指土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。

根据平板压力公式,动态变形模量可按下式计算:Evd=1.5×r×σ/s(MN/m2)式中:1.5-承载板形状影响系数;r-承载板的半径,这里为150mm;σ-路基最大动应力;s-承载板的沉陷值(mm)。

此公式表示按照弹性各项同性半空间理论,并假定横向变形系数为0.21时,圆形刚性板在竖向集中荷载作用下的地面沉陷。

浅谈平板载荷试验测定地基承载力方法

浅谈平板载荷试验测定地基承载力方法

浅谈平板载荷试验测定地基承载力方法引言在岩土工程勘察中,原位测试是十分重要的手段,在探测地层分布,测定岩土特性,确定地基承载力方面,有突出的优点,原位测试结果的应用,应以地区经验的积累为依据。

一般认为,现场平板载荷试验是取得基础土壤工程力学特性的最好、最直接的方法。

国内外工程设计人员在此方面已作了大量的试验研究工作,如美国的卡尔·太沙基、俄罗斯的普列斯·崔托维奇、中国的原冶金部等都对静力载荷试验作了大量研究,后者还制定了试验规程。

但由于各地地质情况不同,结构物的类型、尺寸不同,故所用承压板的大小不同,试验结果也就不尽相同。

1 平板载荷试验平板载荷试验是模拟建筑物基础地基土受荷条件的一种测试方法。

在保持地基土的天然状态下,在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载,并观测每级荷载下地基土的变形特性。

测试所反映的是承压板以下大约1.5~2倍承压板宽深度内土层的应力--应变关系,比较直观地反映地基土的变形特性。

用以评定地基土的承载力,计算地基土的变形模量并预估建筑基础的沉降量。

1.1 试验准备平板载荷试验通常在试坑中进行。

试坑底的宽度应不小于承压板宽度(或直径)的3倍,以消除侧向土自重引起的超载影响。

为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构,在坑底顶留20--30cm厚的原土层,试验前再挖去,并在坑底铺设2 cm厚的砂垫层,放入载荷板。

1.2试验设备(1)承压板承压板要有足够的刚度,一般为特制厚钢板。

在加荷过程中要求承压板变形小,而且中心和边缘不能产生弯曲和翘起。

承压板为板厚2cm、边长1.0 m的方形钢板。

(2)加荷装置加荷装置包括油压千斤顶、荷重传感器、载荷平台。

加荷方式为堆载法。

堆载法是在载荷平台(如钢梁)上放置预制混凝土块(0.8m×1.0m×2.0m);此法笨重,劳动强度大,加荷不便,其优点是荷载稳定。

采用油压千斤顶加压,必须注意以下问题:①千斤顶及衬垫物必须保持垂直,以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。

路基动态平板载荷试验检测方法

路基动态平板载荷试验检测方法

路基动背仄板载荷考查检测要领之阳早格格创做提要本文介绍了动背变形模量尝试仪的处事本理,通过动背仄板载荷考查对付土体能源个性举止钻研,去检测战推断路基的品量.一、概括路基的动工品量闭系到所有工程的品量、进度战止车仄安,科教、合理的监控尝试圆规则是包管路基动工的要害步伐.正在路基工程动工中,土体压真是一个最基础的问题,但是只是用稀真度指标去检测战推断路基的品量有其限造性.果为路基挖土的动工要领分歧,含火量的好别战打真尺度的没有共,相共稀真度的土体其力教本能指标有较大的好别.果此,正在检测稀真度的前提上,将强度及变形指标动做反映路基拆载力的压真尺度,是海内中路基动工品量检测技能的死少目标.保守的强度及变形参数指标通过固态仄板载荷考查测得,即检测天基系数K30,而路基本量启受的荷载没有但是有静荷载,另有汽车运止时对付路基爆收的动荷载.特天是下速公路,动荷载爆收的冲打力对付路基的效用更为明隐,也便是道,路基的宁静性战变形问题主假如由于动荷载引起的,所以,采与模拟汽车运止时爆收的动应力及动应变指标动做路基的挖筑品量检测尺度将更科教合理、更切合本量情况.正在铁路修筑止业,已经研造出了DBM型动背变形模量尝试仪,它主要用于尝试土体的拆载力指标——动背变形模量Evd战天基系数K30.动背变形模量检测要领也已纳进铁道部止业尺度《铁路工程土工考查规程》.但是正在公路修造中,那项钻研才刚刚开初.二、动背变形模量尝试仪的处事本理动背变形模量尝试仪主要由降锤仪战重陷测定仪组成,如图1所示,降锤仪包罗:脱钩拆置、降锤、导背杆、阻僧拆置、拆载板等,重陷测定仪主要包罗传感器、搁大器、数据处理器、挨印机战电源.动背变形模量尝试仪的处事本理是:采与一定品量的降锤,从一定下度自由降下,通过阻僧拆置、拆载板,对付路基爆收瞬间冲打,使路基爆收重陷.也便是采与一定品量的降锤,从一定下度自由降下,模拟汽车运止时对付路基爆收的动荷载效力冲打路基,正在冲打能相共的条件下,尝试路基的笔曲变形值,以此估计路基的动背变形模量Evd 指标.从表里上道,路基碾压越稀真,重陷值越小,路基的动背变形模量Evd值越下;反之,路基的Evd值越矮.根据仄板压力公式,动背变形模量可按下式估计:Evd= (MN/m2)—拆载板形状效用系数;r—拆载板的半径,那里为150mm;σ—路基最大动应力;s—拆载板的重陷值(mm).此公式表示依照弹性各背共性半空间表里,并假定横背变形系数υ=0.21时,圆形刚刚性板正在横背集结荷载效用下的大天重陷.根据公式估计的动背变形模量值即代表被测面的拆载力.冲打力(动应力)由降锤的降下战阻僧拆置统造,它的大小及延常常间要切合汽车下速运止时对付路基爆收的冲打力,“久规”中确定,路基最大安排动应力为0.1MPa.路基正在动应力效用下,爆收的重陷值,即路基爆收的笔曲变形值由重陷测定仪测得.重陷测定仪的处事本理是:降锤自由降下对付路基爆收的振动旗号经传感器、搁大器、矮通滤波器、采样脆持器输进到模/数变换器(A/D变换器)举止模数变换,再由单片微机举止数据处理,末尾由液晶隐现器(LCD)隐现战挨印机挨印尝试截止.动背变形模量尝试仪的尝试深度,即降锤自由下降对付路基爆收的冲打效用深度,也是该尝试仪的主要技能指标战钻研真量之一.降锤的品量与降下是决断冲打效用深度的主要果素,降下一定时,降锤越重,效用土体的深度越深,反之则越浅.但是对付于便携式尝试仪去道,降锤太重,便当于携戴.所以正在研造时,采与曲径为30cm的拆载板,10kg的降锤.降锤从一定下度自由降下,通过阻僧拆置、拆载板对付路基爆收冲打,再通过正在土体中分歧深度处分层埋设压力盒的考查要领,尝试沿土层深度目标锤打能量衰减的程度,去决定冲打效用深度.根据尝试数据分解,锤打能量的大部分(约70%)消耗正在40cm薄的土层内.果此不妨得出降锤冲打路基的效用深度为40~50cm,谦脚路基动工中每层挖土碾压后30cm后的分层检测央供.用动背变形模量尝试仪检测路基的拆载力,与能源触探法检测路基的拆载力相比,它们的相似之处是:它们皆是采与一定品量的降锤,以一定下度自由降下.但是二者的检测本理战检测要领真足分歧:能源触探设备简朴,支配便当,检测速度快,但是效用检测截止的果素较多,如探杆侧壁摩揩阻力的效用、天下火的效用、探杆的连结刚刚度等,是一种较为大略的定性要领;而动背变形模量的检测要领是采与电子技能赢得路基挖筑疑息或者数据的一种进步的检测要领,可间接测得路基正在动荷载效用下所爆收的力战变形的参数,即动背变形模量.三、动背仄板载荷考查仪的主要技能本能参数及适用范畴1、尝试范畴谦脚:10MPa≤EVd≤125MPa;2、尝试深度范畴:400~500mm;3、尝试里最大坡度:5%;4、总重:35kg,降锤重:10kg;5、最大冲打力:7.07kN;6、拆载板曲径:300mm;薄度:20mm;7、重陷尝试范畴:0.20~2.00mm;细度:±5%;8、环境温度范畴:0~40℃;9、电源:4节5号搞电池,2组.适用范畴:Evd动背仄板载荷考查适用于粒径没有大于荷载板曲径1/4的百般土战土石混同挖料,尝试灵验深度范畴为400~500mm.它广大适用于铁路、公路、机场、皆会接通、港心、码头及工业与民用修筑的天基动工品量监控尝试.也能适用于场合狭小的艰易天段的检测,如路桥(涵)过度段及路肩的检测.它适用于最大粒径小于63mm的土类以及土石混同料.四、主要个性动背仄板载荷考查是一种新的检测要领,与其余保守的考查要领相比,具备以下个性:1、尝试速度快,检测一面只需约3分钟.正在检测数量没有变的情况下,不妨支缩检测时间,没灵验率动工进度;正在相共的检测时间内,不妨减少检测数量,使尝试数据更周到、更有代表性;动工中不妨随时追踪检测,创造问题即时处理,真真真止径工历程中的品量监控.2、支配烦琐、自动化程度下、减少考查人员的处事强度.尝试截止数字隐现并自动挨印,使考查数据更准确、客瞅,预防了人为读表、记录、画图、估计爆收的缺面.3、仪器体积小、重量沉、拆置拆置便当、便于携戴.仪器总重35kg,最大单件重15kg,没有需要特殊的加载设备.4、适用范畴广.该仪器适用的挖料种类范畴与固态仄板载荷考查(K30)相共;正在路基的渺小、艰易天段,如路基与桥涵过度段、边坡附近的检测也非常便当、适用.5、模拟下速汽车对付路基爆收的动应力举止径载尝试,更能反映土体的本量受力情况.特天切合受动荷载效用的铁路、公路、机场及工业修筑的天基动工品量监控.6、环保型产品,无辐射及兴气等传染.五、应用情况动背变形模量尝试仪于1999年10月开初正在秦沈客运博线、新少线路基考查段等路基动工中试用,对付细粒土、细粒土、碎石土及级配碎石4类挖料举止了动背变形模量Evd与天基系数K30的现场对付比考查,共支集了七百多组数据.根据现场的考查数据统计估计,细粒土、细粒土、碎石土及级配碎石的Evd值与K30的相闭闭系分别为:0.926、0.913、0.915战0.915,Evd与K30之间具备较佳的相闭性.所以,根据某种条件下对付共类本量的土的Evd与K30的相闭闭系,不妨推算出尝试面的天基系数K30值.Evd正在铁路中已应用于以下工程:既有线提速改修(胶济线、郑缓线、武九线、浙赣线),新修下速铁路(京沪下速昆山考查段),新修客运博线(秦沈客运博线),新修普速铁路(新少线、宁开线、渝怀线).下速铁路中Evd 间接动做基床表层战过度段的压真指标,与K30共时动做必检指标.动背仄板载荷考查要领与动背变形模量尝试仪的应用,将真真真止路基拆载力的检测要领的大幅度减化,考查截止更切合本量,检测速度、效用大幅度普及,经济效用战社会效用隐著普及,受到修造、监理战动工单位的佳评.六、论断与修议通过检测路基的动背变形模量去评介路基的压时效验战动工品量,是路基动工品量检测技能的死少目标,特天是随着汽车、火车运止速度的普及,那种检测要领更科教、更切合土体能源个性的本量情况.其余,随着路基动工板滞化火仄的大幅度普及战进步的拆运、摊铺、压真板滞的使用,路基挖筑速度没有竭普及,而保守的静载尝试要领已没有克没有及切合,出现了动工等待检测截止的局里.为了普及施功效用、动工品量战经济效用,有需要采与战推广动背变形模量的检测要领.(□文/弛新彬)DBM-Ⅱ型动背变形模量(Evd)尝试仪用于监控检测路基的拆载力,即动背变形模量Evd指标,适用于受动荷载效用的铁路、公路、机场及工业修筑的动工品量监控检测,特天适用于场合渺小天段检测,如既有线路基、路桥过度段等.DBM-Ⅱ型动背变形模量(Evd)尝试仪适用范畴:切合现止典型的百般路基土及基床挖料.●适用的土壤种类范畴与K30仄板载荷仪相共●尝试范畴谦脚10MN/m2≤Evd≤225MN/m2●尝试效用深度:0~500mm●尝试细度:±1%主要参数:●总重量35Kg●拆载板曲径300mm●形状尺寸300mm(曲径)×1170mm●电源:DC 5V特面:●尝试速度快,检测一面只需约3分钟;●支配烦琐、自动化程度下、大幅度减少处事强度;●体积小、重量沉、拆置拆置便当、便于携戴;●没有需加载设备,检测费用矮;●适用范畴广,特天适用于场合渺小的天段检测,如既有线路基、路桥过度段等;模拟下速列车对付路基爆收的动应力举止径载尝试,更能反映土体的本量受力情况,尝试截止准确、客瞅;●环保型产品,无核辐射、兴气等传染.。

平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用

平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用

平板载荷试验在高速公路路基检测中的应用摘要:浅层平板载荷试验是一种判断公路地基承载力是否满足设计要求的重要方法。

浅层平板载荷试验能够准确、可靠地对土层性质进行检测,是浅层土基原位检测的一种广泛应用的方法。

这种方法在公路土基检测中具有很好的应用前景。

关键词:高速公路;路基;检测;平板载荷试验高速公路路基的承载力是判断高速公路基础形式的重要指标,所以对路基承载力进行准确检测意义重大。

而在众多检测手段中,平板载荷试验法因为其直观性、可靠性以及准确性等方面的优势,在高速公路工程中取得了广泛应用。

一、平板载荷试验的原理和方法1.试验原理。

平板载荷试验中的平板是具有一定面积的承压板,通过该承压板可以向地基土逐级施加载荷,然后对地基在压力下的变形特性等进行观测,整个试验装置如图1所示。

运用该方法可以对高速公路路基的承载力进行评价,而且在此基础上还能实现对路基变形特性的分析和计算。

该试验可以反映承压板下大约1.5~2倍承压板宽深度内土层的应力-应变关系,能够直观地反映地基土的变形特性。

根据对整个试验过程的观测和记录,可以绘制出施加载荷与沉降量间的关系曲线,该曲线是研究分析路基强度和变形特性的重要依据,也是最后计算路基容许承载能力与变形模量的主要参考数据。

图1 试验装置2.试验方法。

当用平板载荷试验检测高速公路路基处理效果时,一般采用慢速维持载荷法。

具体则通过载荷平台的反力系统对承压板施加竖向压力。

载荷施加应采用逐级增加的策略,并通过放置在承压板上对称分布的百分表观测路基产生的变形沉降,最后再对各级载荷及其作用下的沉降量进行记录并绘制出载荷-沉降量的关系曲线。

二、实例1.工程概况,某高速公路建设施工项目,总长为35km,并且其有一部分路段需要经过农田,施工人员需要采用平板载荷试验来对农田的路基基层承载能力进行检测,然后根据试验结果对这些农田利用硬塑状砂质填埋2m左右的厚度。

2.试验简介。

(1)试验方法.通常情况下,平板载荷试验的检测方式都是采用慢速维持载荷法,利用这种载荷试验方法可以对路基基层的压力板施加压力,提高其承压能力。

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高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法
☑一、概述
路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和列车运行安全,科学、合理的监控测试方法是保证路基施工的重要措施。

在路基工程施工中,土体压实是一个最基本的问题,但仅用密实度指标来检测和判断路基的质量有其局限性。

因为路基填土的施工方法不同,含水量的差异和击实标准的差别,相同密实度的土体其力学性能指标有较大差异。

因此,在检测密实度的基础上,将强度及变形指标作为反映路基承载力的压实标准,是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。

传统的强度及变形参数指标通过静态平板荷载试验测得,即检测地基系数K30,而路基实际承受的荷载不仅有静荷载,还有列车运行时对路基产生的动荷载。

特别是高速铁路,动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显,也就是说,路基的稳定性和变形问题主要是由于动荷载引起的,所以,采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变形指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。

在浙赣线电气化提速改造工程施工中运用的DBM型动态变形模量测试仪,主要用于测试基床表层级配碎石、桥涵过渡段的承载力指标-动态变形模量Evd和地基系数K30。

动态变形模量检测方法也已经纳入铁道部行业标准《铁路工程土工试验规程》。

☑二、动态变形模量测试的工作原理
动态弹性模量Evd(dynamicmodulusofdeformation)是指土体在一定大
小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。

根据平板压力公式,动态变形模量可按下式计算:Evd=1.5×r×σ/s(MN/m2)式中:1.5-承载板形状影响系数;r-承载板的半径,这里为150mm;σ-路基动应力;s-承
载板的沉陷值(mm)。

此公式表示按照弹性各项同性半空间理论,并假定
横向变形系数为0.21时,圆形刚性板在竖向集中荷载作用下的地面沉陷。

动态变形模量测试仪主要有落锤仪和沉陷测定仪组成。

落锤仪包括:脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置、承载板等,沉陷测定仪主要包括传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源。

动态变形模量测试仪的工作原理是:采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板,对路基产生瞬间的冲击,使路基产生沉陷。

也就是采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,模拟列车运行时对路基产生的动荷载效应冲击路基,在冲刷能相同的条件下,测试路基的垂直变形值,以此计算路基的动态变形模量Evd指标。

从理论上讲,路基碾压越密实,沉陷值越小,路基的动态变形模量Evd值越高;反之,路基的Evd值越低。

根据公式计算的动态变形模量值即代表被测点的承载力。

冲击力(动应力)由落锤的落高和阻尼装置控制,它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力,“暂规”中规定,路基设计动应力为0.1MPa。

路基在动应力作用下,产生的沉陷值,即路基产生的垂直变形值由沉陷测定仪测得。

沉陷测定仪的工作原理是:落锤自由落下对路基产生的震动信号经传感
器、放大器、低通滤波器、采样保持器输入到模/数转换器(A/D转换器)进行模数转换,再由单片微机进行数据处理,最后由液晶显示器(LCD)显示和打印机打印测试结果。

动态变形模量测试仪的测试深度,即落锤自由下落对路基产生的冲击影响深度,也是该测试仪的主要技术指标和研究内容之一。

落锤的质量和落高是决定冲击影响深度的主要因素,落高一定时,落锤越重,影响土体的深度越深,反之则越浅。

但对于便携式测试仪来说,落锤太重,不便于携带。

所以在研制时,采用直径为30cm的承载板,10kg的落锤。

落锤从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承载板对路基产生冲击,再通过在土体中不同深度处分层埋设压力和的试验方法,测试沿土层深度方向锤击能量衰减的程度,来确定冲击影响深度。

根据测试数据分析,锤击能量的大部分(约70%)消耗在40cm厚的土层内。

因此可以得出落锤冲击路基的影响深度为40~50cm,满足路基施工中每层填土碾压后30cm的分层检测要求。

用动态变形模量测试仪检测路基的承载力,与动力触探法检测路基的承载力相比,它们的相似之处在于:它们都是采用一定质量的落锤,以一定高度自由落下。

但两者的检测原理和检测方法完全不同:动力触探设备简单,操作方便,检测速度快,但影响检测结果的因素较多,如探杆侧壁摩擦阻力的影响、地下水的影响、探杆的连接刚度等,是一种较为粗略的定性方法;而动态变形模量的检测方法是采用电子技术获得路基填筑信息或数据的一
种先进的检测方法,可直接测得路基在动荷载作用下所发生的力和变形的参数,即动态弹性模量。

三、动态平板荷载试验仪的主要技术性能参数及适用范围
1.测试范围满足:10MPa≤Evd≤225MPa;
2.测试深度范围:400~500mm;
3.测试面坡度:5%;
4.总重:35kg,落锤重:10kg;
5.冲击力:7.07kN;
6.承载板直径:300mm;厚度:20mm;
7.沉陷测试范围:0.20~2.00mm;精度:±5%;
8.环境温度范围:0~40℃;
9.电源:4节5号干电池,2组。

适用范围:Evd动态平板荷载试验适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料,测试有效深度范围为400~500mm。

它广泛适用于铁路、公路、机场、城市交通、港口、码头及工业与民用建筑的地基施工质量监控测试。

也能适用于场地狭小的困难地段的检测,如路桥(涵)过渡段及路肩的检测。

四、主要特点
动态平板荷载试验是一种新的检测方法,与其他传统的试验方法相比,具有以下特点:
1.用Evd动态平板载荷试验方法检测路基的动态变形模量Evd指标,操作简单、测试速度快,检测一点只需三分钟。

所以,在施工中可以增加检测点的数量,使试验数据更全面、更有代表性;并且还可以随时跟踪检测,真正实现施工过程中的质量监控。

2.该检测方法是模拟列车高速行驶时对路基产生的冲击效应进行动态测试,与静载试验相比,更能反映路基土的实际受力情况,所以这种测试方法特别适合铁路、公路、机场等受动荷载作用的地基质量监控测试。

3.检测仪器体积小、重量轻(总重量不超过35公斤,单件重不超过15公斤)、安装携带方便,且不需外加附属设备。

在路基的狭窄地段,如路桥过渡段、边坡附近检测也非常方便�p适用。

4.通过在细粒土、碎石土、粗粒土、级配碎石等土类,几百组与静载测试的对比试验,试验结果表明:在同一路段,填料相同时,两者具有良好的相关关系。

测试数据数字显示且现场打印,确保测试结果准确、客观。

5.无核辐射及废气等污染,操作使用安全、环保。

五、应用情况
动态变形模量测试仪于开始在秦沈客运专线等路基施工中使用。

在浙赣线电气化提速改造工程施工中,对细粒土、粗粒土、碎石土、级配碎石等填料进行了动态变形模量Evd检验,根据现场的试验数据统计计算,
Evd与地基系数K30之间具有较好的相关性。

所以,根据某种条件下对同类性质的填料的Evd与K30的相关关系,可以推算出测试点的地基系数K30值。

在高速铁路中直接|考试|大|将Evd作为基床表层和过渡段的压实指标,与K30同时作为必检指标。

动态平板荷载试验方法与动态变形模量测试仪的应用,将真正实现路基承载力的检测方法的大幅度减化,试验结果更符合实际,检测速度、效率大幅度提高,经济效益和社会效益显著提高,受到建设、监理和施工单位的好评。

六、结论与建议
通过检测路基的动态变形模量来评价路基的压实效果和施工质量,是路基施工质量检测技术的发展方向,特别是高速铁路列车运行速度的提高,这种检测方法更科学、更符合土体动力特性的实际情况。

另外,随着路基施工机械化水平的大幅度提高和先进的装运、摊铺、压实机械的使用,路基的填筑速度不断提高,而传统的静载检测方法已不能适应,出现了施工等待检测结果的现象。

为了提高施工效率、施工质量和经济效益,有必要采用和推广动态变形模量的检测方法。

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