浅析承载板检测流程

浅析承载板检测流程

摘要：近年来随着我国交通网络快速发展，路基质量要求越来越高，对路基承载力检测的准确性和方便性要求越来越高。为了获得路面结构各层的实际计算参数,可以使用现场承载板数据来分别反算各层的材料参数.针对刚性承载板下半无限空间体上单层板的工况,推导了承载板分层检测法的理论计算公式.对表达式中无法求解的积分函数式,通过MATLAB程序得到了数值上的规律并进行了函数拟合。

关键词：承载板回弹模量千斤顶沉降量

1、目的、试验原理

1.1为下一步路基施工满足图纸设计质量要求，将采用承载板(EV2)检测法对路基施工进行质量检测控制。本方法适用于在现场路基表面，采用精装卸板组件测量路基的承载力，试验原理是通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的路基回弹变形值，经过计算得出土基回弹模量。

2、试验仪器与所需材料

2.1 加载设施：载有重物后轴重量不得小于8000KN的重载汽车一辆，在汽车后尾梁附设一个反力支板。汽车轮胎充气压力为0.50MPa。

2.2现场测试装置：将液压千斤顶装置在重载汽车尾梁的反力支板上，液压千斤顶下装置测力传感器，千斤顶加力后所得的测力值与回弹变形值经过传感器数据线传入电脑箱，显示所测力值和回弹变形值。

2.3 钢性承载板：

2.3.1试验时将承载板放在路基表面，调整承载板上的水平泡，直到将水平泡调整为水平居中，才能将测力传感器及千斤顶装置在承载板上进行试验。其直径为600毫米±2毫米。在承载板中心施加的承重在F=1000KN+50KN以内，板中心和周围之间的弯曲f，不超过0.2毫米。

2.3.2半硬的钢滚筒

直径：20毫米±1

长度：600毫米±5

2.3.3与混凝土块相比尺寸大致为L=I=1米和h=0.5米的硬度基台。上表面各边的误差不得超过±1毫米。

2.3.4 对承载板上施加的承重的操纵和测定的设备

应该以：

—通过承载板对路基施加标准承重，其强度符合在0.25MPa的板下的平均压力。放承重的速度应满足IV条款中规定的要求；

—测定IV条款中定义的承载板所承受的承重，如需要，应对承载板稳定恒速施加承载力知道不在下陷为止。

2.3.5 测定承重板沉陷程度

测试值要精确到0.02毫米；测量的量程最大值应至少为10毫米。

测试时该设备安装位置如下：

—或在单独一点进行，距承载板中心应少于2厘米；

—或在三个点进行，三个点放置在120±10度的位置，并且距中心距离都相同（到中心的距离可以±5毫米）。

—路基上的承重点从测定承载板的沉陷开始，距承重板中心和试验基台的表面至少1.50米。

2.4 回弹变形值支架机位移表：承载板测力装置安装好后，将支架头端位移测量卡尺插入承载板上的测量孔，与承载板表面接触。将位移表插入位移测量孔上，调试位移测量卡尺上的水准泡。液压千斤顶恒速进行加压测量回弹变形值。

2.5其他：细沙（基面找平用）、长度大于0.8m的修平尺、毛刷、垂球、铁铲、瓦刀、等。

3、试验前准备工作

3.1根据需要选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，土质均匀不含杂物。用刮尺将各个测点刮平，每个测点面积大约0.7m *0.7m,

3.2 仔细平整土基表面，在有凹处的情况下，撒干燥洁净的细沙填平土基凹处，砂子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。

3.3将承载板放置于测试点上，进行水平校正，使承载板置于水平状态。测试面应水平无坑洞，使承载板与地面完全接触。任何超过15毫米的凹凸处不应存在于试验表面上，如有需要则在平整面上施加一层清洁沙层并且在抹子的帮助下使得沙层摊铺的尽可能细，试验时测试点必须远离震源，以保证测试精度，如需要则放置保护措施来避免风和太阳干扰。

3.4 提取所测路基的测定点的数据。

在修平尺子的帮助下，将大致为0.7米×0.7米的试验表面进行平整。在该表层的中心上放置一个承载板并填加两个或三个交叉成30到45度的转轮。将承载点垂直放于试验基台并垂直于中心。将千斤顶放在承载板的中心位置，使千斤顶保持垂直。将加长杆使千斤顶顶端球铰座与反力承载部位紧贴。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。将位移表插入位移测量孔上，调试位移测量卡尺上的水准泡，测力盒线于电脑操作箱连接。试验过程中测桥和反力装置不得晃动，安装调试完成后，对承载板压载500±50KN并保持30秒，然后卸载。

4、试验的步骤

4..1 第一次平台承载至少进行30秒，施加7068±140 KN的力量。这个力量对路基产生0.25MPa的压力（图表）。

4.1.1沉陷由可能的稳定等待产生。

图表试验期间施加在承载板上的承载-卸载循环的基本图表

4.1.2当达到该压力时，长时间保证承载板的沉陷保持不变，持续15秒，数值精确到0.02毫米。这个数值可以作为是路基的弯沉情况指数。

4.1.3加载操作停止5秒并记录承载板卸载残余沉陷z0（图表），或将沉陷的测量设备重新初始化。

4.1.4如果沉陷的测量在承载板中心进行的，测定的数值代表着要测定的沉陷。

4.1.5如果沉陷的测量在承载板边缘的三个点上进行的，要测定的沉陷数值为测量获得的三个数值的平均值。

4.1.6在与首次加载试验同样的速度进行第二次承载并限制承载为5654±110 KN。这个力量对路基可以产生平均为0.20MPa的压力（看图表）。

4.1.7在与第一次承载相同的条件下，维持这次承载直到沉陷变形达到稳定状态。

4.1.8当承载板的沉陷达到稳定时，在与第一次承载的相同条件下，测量第

二次承载后承载板的所有沉陷z1或者如果在第一次卸载后对测定沉陷的仪器进行初始化，则可以直接记录z2（看图表）。

4.1.9取消承载。

5、结果的表示

在选择的测定点测定的路基载荷板下的模数EV2根据Boussinesq公式算出。

其中：

z2 表示由第二次承载产生的沉陷

这个沉陷：

可以根据下列关系来计算：z2 = z1- z0

z1和z0 为试验过程中测定的沉陷（看图表）；

可以直接记录，如果在第一次卸载后对测定沉陷的仪器进行初始化。

γ,p,d 分别代表Poisson系数，承载板的平均压力和承载板的直径，按条款3中规定表示。

如果把1-v2近似看做1，并且试验中p和d的数值，就直接采用试验过程中所得的数据。则公式表示为：

EV2=90/Z2

6、试验报告

试验报告应注明以下几点：

试验过程中引用的标准

试验日期

试验测试点的位置

注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开