高速铁路路基EV和EVD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。
K30EvEvd
各自的测试原理 • 动态变形模量Evd 操作时，除了平整场地和垫铺干砂外，要预先施加三次 冲击荷载，然后作三次落锤冲击试验，求平均值。尽管预先 施加三次冲击荷载，但由于反弹很难保证载荷板同地面的结 合象静载那样良好，测试的沉降在很大程度上是界面的影响， 测试值其实也不是真正意义上的动态变形模量，出现了动态 的变形模量远小于静态变形模量的结果，德国的试验显示 Ev2/Evd的比率为1.0～4，其意义实际上是一个用于质量控制 和检验的与试验方法有极大关系的参数。
各自的测试原理
• 动态变形模量Evd
各自的测试原理
• 动态变形模量Evd
各自的测试原理 • 动态变形模量Evd 试验记录落锤冲击时板的沉降。在假定冲击力恒定和泊 松比μ为0.21的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公 式计算模量：
EVd 0.79(1 2 )r / s 1.5r / s 22.5 / s
各自的测试原理
• 变形模量Ev1和Ev2
各自的测试原理 • 变形模量Ev1和Ev2 变形模量计算的理论基础是弹性半空间体上圆形局部荷 载的公式： E0 0.79(1 2 )r / s 取μ为0.21，并采用增量形式：
EV 1.5r / s
计算0.3到0.7的割线。为了有效地利用测试记录的数据，减小 误差也采用对试验数据作二次回归： s a0 a1 a2 2 利用下式计算：
各自的测试原理
• 地基系数K30
各自的测试原理
• 地基系数K30
各自的测试原理 • 地基系数K30 试验的基本步骤为： 1.平整场地，除去松土； 2.安置平板载荷仪； 3.加载。 加载为分级加载。按《铁路工程土工试验规程》 TB10102—2004，加载为先预加0.01MPa荷载30s，待稳定后 卸除荷载，然后以0.04MPa的增量，逐级加载。每增加一级 荷载，当1min的沉降量不大于该级荷载沉降量的1%时，增加 下一级荷载。当总沉降量超过规定的基准值(1.25mm)，或者 荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基 的屈服点，试验即可终止。而以前，在K30试验中，加载一般 采用0.035MPa为一级，且预压荷载也为0.035MPa。
高速铁路路基试验检测标准和检测频率
注：无砟轨道可采用K30或Ev2。采用Ev2时，其控制标准为Ev2≥80Mpa且Ev2/Ev1≤2.5。
碎石类及粗砾土K30≥150
Evd≥40
K≥0.95
化学改良土
K≥0.95
①.每100m每压实层抽检K6点，其中左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点。②.站场路基按填筑分块区段情况参照区间正线路基取点方法抽样检验。抽样检验３处无侧限抗压强度（同一连续作业段左、中、右各１处）。
加筋土
加筋材料
无老化、外观无破损、无污染
同厂家、品种、批号的加筋材料每10000m2为一批不足10000m2也按一批计；施工单位每批抽样检验一组
监理20%见证且不少于1组
检验每批产品的质量证明文件和性能报告单；抽样检验材料的拉伸强度、极限抗拉强度和延伸率
铺设位置、层数、方向及连接方法
符合设计要求
施工单位沿线路纵向每100m抽样检验5处
①.K、k30监理10%进行平行检验，均不少于1次。
注：无砟轨道可采用K30或Ev2。采用Ev2时，其控制标准为Ev2≥45Mpa且Ev2/Ev1≤2.6
碎石类及粗砾土K30≥130
压实系数K
K≥0.92
化学改良土
压实系数K
K≥0.92
①.每100m每压实层抽检K6点，其中左右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点。②.站场路基按填筑分块区段情况参照区间正线路基取点方法抽样检验。抽样检验３处无侧限抗压强度（同一连续作业段左、中、右各１处）。
Ｋ 监理１０％平检。每检验批平行检验１处无侧限抗压强度。
7d饱和无侧限抗压强度qu（ＫＰａ）
≥250
4
褥垫层
砂
铁路路基压实指标K30、Ev2、Evd对比分析
过几 年的研究 与大量工程 实践 ， 目前动态变形模 量
技术 已纳 入 《 路 工 程 土 工 试 验 规 程 》（ Ｂ００— 铁 Ｔ １１２
２０ ［ ０ ４）
本 文通 过对 路 基 压 实 检 测 力学 指 标
Ｅ Ｅ 、
之间检测原 理的对 比分 析 ， 探讨 了 三种 压实 指标 之 间
的联系与 区别 ， 出了现场压实 检测时 的合 理建议 。 提
１ 各 检 测
地 基系数 Ｋ。ｌ 表 示 土体 表 面 在平 面压 力 作 用 Ｉ ＿３ 下可压缩 性大小 ， 一个地基 刚度 系数 的概念 。 。 是 平 板 载荷试验见 图 １ 它是将 直径为 ３ ０ｍｍ的 刚性圆盘 ， ０ 置 于测试路 基 土层 表 面 ， 其分 级 施 加 垂直 荷 载 Ｐ ， 对
Ｅ 。经过 大 量 的 高 速 铁 路 建 设 实 践 ， 佗 目前 变 形 模 量 Ｅ 已纳入 了铁道 部 最新 颁 布 的《 高速 铁路 设 计 规范 》
（ Ｂ ０ ２ － ２ ０ ） 。众 所 周 知 ， 路 路 基 承 受 的是 Ｔ １０ ０ ０ ９ 铁 列车运行 时产 生 的动荷 载 ， 特别 是高 速铁路 ， 动荷载对 路 基产 生的 冲击力更 大 ， 而无论 是地基 系数 。 还是二 次变 形模量 Ｅ 都不 能完 全真 实 反 映列 车 动荷 载对 路
Ｃｏ ｐ ｒ ｔｖ ａ ｙ ｉ ｎ Ｃｏ ｐ ｃ ｉ ｎ Ｉ ｄ ｘ ａ ０、 ２ ｍ ａ ａ ｉ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｍ ａ ｔｏ ｎ ｅ ｓ Ｅｖ ａ ｄ Ｅ、 ｏ ｉ ｙ Ｓ ｂ ｒ ｄ ｎ ， ｆ ｒ Ｒａ ｌ ｄ ｗａ ｕ ｇ ａ ｅ
Ｄａ Ｌ ｉＧｕ ｑ ａ ｉＹｕ ａ ｏ ｕ ｎ
变形 模量 测试 仪器及 测试标 准 。我 国在 １９ ９ ９年 修 建秦 沈客运专 线时 ， 引进 了动态变形 模量 Ｅ 技术 。经
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。
高速铁路路基施工新型质量检测技术应用
高速铁路路基施工新型质量检测技术应用1、概述路基试验检测主要分为两类：一类是密实度检验，包括压实系数、相对密度、孔隙率等；第二类是力学指标检测，主要包括K30、动态变形模量Evd、动刚度，承载比试验CBR等等，在武广客运专线中又引入了德国的静态二次变形模量Ev2等。
我国高速铁路路基标准的建立借鉴日本的标准比较多，特别是路基压实标准采用的力学指标是地基系数K30。
但德国、法国等国家从来不采用K30 ，而是采用静态二次变形模量Ev2和动态变形模量Evd压实标准。
因此，路基上若采用德国的无碴轨道结构形式，路基压实标准也应该相应地采用德国的标准——Ev2和Evd。
本文重点介绍动态变形模量Evd、静态二次变形模量Ev2。
2动态变形模量Evd检测《铁路工程土工试验规程》（TB10102—2004）规定了其使用，适用于所有铁路路基工程。
《京沪高速铁路设计暂行规定（上、下）》（2004-12-30实施），规定其适用于客运专线及高速铁路路基工程。
（注：新的《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（铁建设函［2005］754号文），也规定了其指标。
）武广客运专线路基设计文件规定，时速200Km/h以上有碴轨道和无碴轨道路基级配碎石或级配砂砾石基床表层（含过渡段）的压实标准，变形模量Evd≥55MPa，（注：新的《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（铁建设函［2005］754号文）中规定Evd≥50MPa）。
过渡段级配碎石路堤基床表层以下部位Evd≥50MPa。
200Km有碴轨道没有Evd相关要求。
2.1动态变形模量Evd的定义动态变形模量Evd （英文：dynamic modulus of deformation）是指土体在一定大小的竖向冲击力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数。
它由平板压力公式Evd =1.5×r ×σ/s计算得出，其中：Evd——动态变形模量（MPa）；r ——圆形刚性荷载板的半径（mm）；σ——荷载板下的最大冲击动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力Fs=7.07KN且冲击时间ts=18ms时标定得到的，即σ=0.1 MPa；s ——实测荷载板下沉幅值（mm）；1.5 ——荷载板形状影响系数。
变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验-图文
变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验-图文编写：张千里2006年1月目录一、客运专线无碴轨道铁路设计指南（路基部分）二、变形模量Ev2测试原理与操作要点三、变形模量Ev2测试仪A某01使用说明四、动态变形模量Evd测试原理与操作要点五、动态变形模量Evd测试仪ZFG使用说明六、地基系数K30与变形模量Ev及动态变形模量Evd的测试与对比一、客运专线无碴轨道铁路设计指南（路基部分）2术语由平板荷载试验第二次加载测得的土体变形模量。
动态变形模量Evd：由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体变形模量。
工后沉降：在铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。
差异沉降：在铺轨工程完成以后，路桥或路隧连接处的沉降差。
折角：在铺轨工程完成以后，路基与桥梁或隧道间由于过渡段沉降造成的弯折角度。
4路基4.1一般规定4.1.1路基工程应按土工结构物进行设计，其地基处理、路堤填筑、边坡支挡2防护以及排水设施等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，确保列车高速、安全和平稳运行。
4.1.2路基工程应避免高填、深挖、长路堑和高大挡土墙。
路堤高度原则上应大于基床厚度。
一般路堤填土高度不宜超过8m。
4.1.4土质地基路基均应进行工后沉降分析。
路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。
工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；长度大于20m沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：Rh0.4Vj2式中：Rh——轨面圆顺的竖曲线半径,m；Vj——设计最高速度,km/h。
路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。
4.1.5无碴轨道路堤填筑后，应对路基沉降进行系统的观测与分析评估，观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m，过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。
路基施工的质量试验检测
路基施工的质量试验检测（一）检测方法及仪器质量检测采用“抗力检测法”，即用强度及变形指标作为路基填土质量控制参数，主要包括Ev2、Evd、K30、n（或K）指标。
1、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。
该法操作简单、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。
动态变形模量测试仪主要由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。
2、静态变形模量（EV1、EV2）静态变形模量Ev1、Ev2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，测试仪通过第一次加载及卸载和第二次加载画出两次加载的强度（P）-沉降（S）曲线，取0.3σ0max和0.7σP0max两点之间的切线斜率作为Ev1及Ev2传值。
静态变形模量测试仪由载荷反力装置、载荷平板、压力装置、测力装置、沉降测量装置和辅助装置等载荷承台：一般是有效荷载至少比试验所需的最高试验载荷高出10KN的载重车、拖车、固定支座做为载荷承台。
最简单的方法是直接用压路机做为载荷承台。
载荷平板：载荷平板主要由在其表面布置有盒式水准仪且带有量测装置的、平底的金属板构成。
压力装置。
压力装置是由压力泵、压力油管、液压压力机等构成。
测力装置。
测力装置是由压力装置的液压压力机上的压力表或压力传感器组成。
沉降量测装置。
沉降量测装置是由一个探测装置和千分表及信息处理软件构成。
3、K30平板载荷试验按《铁路工程土工试验规程》（TB10102—2004）（二）检测指标1、基床以下路堤填筑检验数量：沿线路纵向每100m每压实层检验压实系数或孔隙率6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每填高90cm检验地基系数4点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。
客运专线路基k30、ev2、evd检测技术
客运专线铁路路基K30、E v2、E vd检测技术1、地基系数K30检测1.1 名词解释地基系数K30地基系数K30是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。
它是用直径为300mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验，取第一次加载测得的应力—位移（σ—s）曲线上s为1.25mm所对应的荷载σs，按K30=σs／1.25计算得出，单位:MPa/m。
1.2国内外发展现状二十世纪三十年代开始美国提出的压实度指标，即压实系数K、相对密度D r或孔隙率n 至今仍然作为世界各国路基设计及施工控制的土的压实质量标准。
虽然压实度为参数的路基压实质量标准具有击实试验指导现场施工、现场检测简便等优点，但是，对于高速铁路或其他对强度指标要求严格的情况，仅靠压实度参数来反映填土的压实质量就有其局限性。
为了保证路基填土的强度指标，七、八十年代，许多国家开始用强度及变形指标作为路基填土质量控制参数，即所谓的“抗力检测法”。
其中包括美国的CBR（加州承载比值）标准，德国、法国、奥地利和瑞士等国家的静态变形模量E v2标准，日本的地基系数K30标准等。
可见，采用强度及变形参数作为控制指标是路基质量标准的一大进步。
我国铁路系统自1985年大秦线施工引入K30平板载荷试验以来，在铁路建设中已经逐步推广应用。
从二十多年K30在我国铁路系统应用的情况来看，无论是仪器设备、试验方法,还是设计标准均已比较成熟。
地基系数K30已成为新线铁路控制基床和路堤填料压实质量的主要指标之一，并已正式列入《铁路路基工程质量检验评定标准》(TB10414-98)和《铁路路基设计规范》(TB10001-99)。
K30平板载荷试验作为一种强度及变形指标，能够直观地表征路基刚度和承载能力。
我国参照日本JISA1215-1995年修订版《公路的平板载荷试验方法》和德国的DIN18134《平板载荷试验》-1993年修订版，并吸收近年来的科研成果和施工经验，同时针对实际应用中存在的问题，制订了“K30平板载荷试验”方法，该方法首次正式纳入2004年4月1日起开始实施的《铁路工程土工试验规程》（TB10102—2004）。
客运专线铁路路基K30、Ev2、Evd检测技术
02
客运专线铁路路基概述
Chapter
客运专线铁路定义及特点
客运专线铁路定义
客运专线铁路是指专为旅客列车行驶而设计建设的铁路线路，具有高速、安全 、舒适等特点。
客运专线铁路特点
客运专线铁路相比于普通铁路，具有更高的设计标准、更严格的施工要求和更 先进的运营管理。其线路通常采用无砟轨道、高架桥梁和隧道等工程结构，以 确保线路的平顺性和稳定性。
的K30值。
K30检测仪器与设备
刚性承载板
用于施加荷载并传递至路基，一 般采用直径为30cm的圆形钢板 。
沉降观测装置
用于观测各级荷载下的沉降量， 一般采用百分表或电子位移计。
01 02 03 04
千斤顶
用于提供荷载，一般使用液压千 斤顶。
数据采集与处理系统
用于实时采集荷载和沉降数据， 并进行处理和分析。
03
K30检测技术
Chapter
K30检测原理及方法
平板载荷试验
通过在路基上放置一刚性承载板 ，施加逐级荷载并测定各级荷载 下的沉降量，从而得到荷载-沉
降曲线。
变形模量计算
根据荷载-沉降曲线，利用相关 公式计算出路基的变形模量Ev2
和动态变形模量Evd。
K30值确定
通过对比Ev2和Evd的数值大小 ，结合工程经验，综合确定路基
一般采用标准质量的钢制重锤， 质量根据实际需要选择。
数据采集与处理系统
用于实时采集加速度和位移信号 ，并进行数据处理和分析，得到 Ev2值。
Ev2检测数据处理与结果分析
数据处理
对采集到的加速度和位移信号进行滤波、积分等处理，得到路基的变形时程曲线 和动态变形模量Ev2值。
结果分析
高速铁路路基EV和EVD试验
高速铁路路基EV和EVD试验
高速铁路的建设和发展是我国交通事业的重要组成部分，为提高高速铁路运行
质量和效率，各地铁路部门不断探索新的技术和方法。
其中，电力化铁路技术成为高速铁路建设和运行的关键。
电力化铁路技术指的是在铁路线路中使用电力系统进行供电的技术，其中的
EV和EVD试验是其中的重要技术手段。
EV试验
EV试验是指在高速铁路路基上进行的铁路电器化系统试验，主要包括高速电
气化分布电源系统、数据采集与控制系统和配电保护系统。
EV试验的目的在于验
证电气化系统的设计是否达到了运行要求，包括系统的可靠性、稳定性、安全性等。
EV试验需要进行全线系统的测试，需要进行长时间的试验和检测，以验证系
统的可靠性。
试验过程中需要对各个设备进行测试和评估，包括需要验证各个设备的性能和操作是否符合规定要求。
试验需同时考虑到运行安全和人员的安全。
EVD试验
EVD试验是指在高速铁路路基上进行的铁路电气化系统受电弓试验，主要针对
铁路受电弓设备，验证其能够很好地满足高速铁路的要求，确保其稳定性和可靠性。
EVD试验主要是在正常列车运行时进行，通过检测受电弓能否在车速高速运行
时稳定工作，验证其国内外的技术水平。
试验中需要脱离信令系统和上电系统进行较长时间停留、远距离行驶等试验，评估受电弓的运行情况和性能。
高速铁路路基EV和EVD试验是电力化铁路技术的重要组成部分，其在高速铁
路建设和运行中具有非常重要的作用。
EV试验和EVD试验的详细测试和评估十
分重要，这有助于确保铁路电气化系统的稳定性和可靠性，为高速铁路的建设和运行提供了强有力的保障。
K30、变形模量Ev及动态变形模量Evd的对比试验研究-摘要-
K30、变形模量E v及动态变形模量E vd的对比试验研究薄会申李铂(铁道第三勘察设计院天津 300251)摘要：在客运专线的快速建设过程中，随着路基施工机械化水平的大幅度提高和先进机械的使用，路基填筑速度不断提高，传统的静载测试方法由于速度缓慢，已经逐渐出现与工程进度不相适应的现象。
在铁路路基工程施工中，通过控制土体的密实度指标和强度指标来保障路基的填筑质量，主要控制参数有压实系数、相对密度、孔隙率或空气率、地基系数K30与变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd等。
因为路基填筑的施工方法不同以及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的差异。
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。
在我国铁路系统，地基系数K30已经成为路基设计和施工的一个基本参数，变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd是近年从国外引进的技术，做为与K30平行的试验方法，列入最近发布的一系列铁路设计标准中。
三种测试技术都是测试土体的强度指标，均适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土和土石混合填料，但是，由于国内没有大量开展变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd检测工作，缺少实践数据的支持，对其认知也存在一定的差别，在测试操作程序和数据处理方法上也存在较大的差异。
对于新引进的变形模量Ev及动态变形模量Evd测试方法，如何明确各参数的真正意义，进行完整系统的分析，从而与地基系数K30进行有机的结合，做到既保证施工质量又提高施工效率和经济效益，利用科学、合理的监控测试方法保证路基施工质量，将是今后路基测试工作的研究目标。
本文系统介绍了地基系数K30与变形模量Ev及动态变形模量Evd三种测试方法，并通过对三种测试方法的对比分析，总结了各自的特点和影响因素。
EVD检测技术对高铁路基施工成本控制的作用
EVD检测技术的数据处理能力
1. 数据整合：EVD检测技术可以对大量数据进行有效整合，为 施工管理和成本控制提供了全面、准确的信息支持。 2. 数据分析：通过对数据进行深入分析，EVD检测技术可以帮 助施工人员了解工程状态，预测趋势，制定更有效的成本控制 策略。 3. 数据共享：EVD检测技术可以实现数据的实时共享，提高协 同工作效率，进一步降低成本。
▪ EVD检测技术的实时性
1. 实时监控：EVD检测技术可以实时监测施工过程中的各项参数，及时发现问题并 进行调整，避免问题扩大化导致的成本增加。 2. 快速反馈：EVD检测技术能够快速提供检测结果，使得施工人员可以迅速作出决 策，降低因延误决策带来的成本损失。 3. 增强预测能力：EVD检测技术能够根据实时数据对未来可能出现的问题进行预测 ，提前采取措施，降低未来可能的成本风险。
高铁路基施工成本控制对经济效益的影响
1. 成本控制是企业管理的重要环节，对于提高企业的经济效益具有重要意义。 2. 高铁路基施工过程中，通过对材料、设备、人工等成本因素的有效控制，可以降低施工成本，提 高经济效益。 3. 同时，有效控制成本还可以避免浪费和损失，减少施工风险，从而进一步提高企业的经济效益。
EVD检测技术对施工材料管理的作用
1. 材料消耗控制：EVD检测技术可以帮助工程团队精确计算施 工过程中所需的材料量，避免过度采购或短缺的情况，减少浪 费，降低成本，提高施工质量。 2. 材料质量把控：通过对施工材料的实际消耗情况进行跟踪和 分析，EVD检测技术有助于工程团队及时发现问题，并采取措 施防止不合格材料影响施工质量。 3. 节省时间和成本：通过精细化的材料管理，EVD检测技术能 够节省材料准备和现场调配的时间，降低因材料问题导致的返 工风险，进一步提高施工质量和经济效益。
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Rheda-2000型的轨道排架
• 2.3.3荷载量测装置 • 荷载量测表量程应达到最大试验荷载的1.25倍，最大误差应不大于1%。荷载量测表显
示值应能保证承载板荷载有效位至少达到0.001MPa • 沉降量测装置由测桥和测表组成。测桥的测量臂可采用杠杆式（见图2－2）或垂直抽
载板支撑面做成水平面。
• 3.2 安置试验仪器 • 3.2.1安置承载板及千斤顶 • 将承载板放置于测试点上，使承载板与地面完全接触，必要时可铺设一薄层干燥砂
（2～3mm）或石膏腻子，同时利用承载板上水准泡或水准仪来调整承载板水平。 • 将反力装置承载部位安置于承载板上方，并加以制动。承载板外侧边缘与反力装置支
拉式（见图2－3）。测量臂应有足够的刚度。 • 承载板中心至测桥支撑座的距离必须大于1.25m。杠杆式测量臂杠杆比hP:hM可在1：1
至2：1范围内选择，选定后不得改变。为便于统一，可认为垂直抽拉式测量臂杠杆比 为1：1 。沉降量测表最大误差应不大于0.04mm，分辨率应达到0.01mm，量程应不小 于10mm。
撑点之间的距离不得小于0.75m。将千斤顶放在承载板的中心位置，使千斤顶保持垂 直。用加长杆和调节丝杆使千斤顶顶端球铰座与反力装置承载部位紧贴。
• 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。
0 二次荷载
80 160 250 330 420
E V d 0 .7 ( 1 9 2 ) d/s 1 .5 r/s 2 .5 /s 2
四、动态变形模量Evd测试原理与操作要点 • 1.测试原理 • 动态变形模量Evd是由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体
变形模量。通常，载荷板的直径也为300mm，锤重为10kg，最大的冲击力为7.07kN， 荷载脉冲脉冲宽度18mm。试验记录落锤冲击时板的沉降。在假定冲击力恒定和泊松比 μ为0.21的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公式计算模量：
E V d 0 . 7 ( 1 9 2 ) d / s 1 . 5 r/ s 2 . 5 / s 2
• 2.试验场地及环境条件 • 1）测试面宜水平，其倾斜角度不大于5°。 • 2）测试面必须平整无坑洞。对于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。 • 3）试验时测试点必须远离震源。
数第二级。每级加载或卸载过程必须在1min内完成。加载或卸载时，每级荷载的保持时间为 2min，在该过程中荷载应保持恒定。
• 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。当测试面处于斜坡上时，应将承
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
仪器上 调整数(kPa) 预加荷载
10 一次荷载
80 160 250 330 420 500 卸载 250 125
变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验
• 术语 ➢ 变形模量Ev2：
由平板荷载试验第二次加载测得的土体变形模量。 ➢ 动态变形模量Evd：
由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体变形模量。 ➢ 工后沉降：
在铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。 ➢ 差异沉降：
在铺轨工程完成以后，路桥或路隧连接处的沉降差。 ➢ 折角：
后将其抓住并挂在挂（脱）钩装置上。按此操作进行三次预冲击。
•
3)正式测试时按上述第2）项的方式进行三次冲击测试，作为正式测试记录。测试
时应避免荷载板的移动和跳跃。
•
4)测试时，应记录每个测点的工作名称、检测部位、试验时间、土的种类、含水率
以及相关的参数。
0～100kN
±15mm 300mm 充电2小时，连续使用约48小时 热敏打印机，纸宽57mm，纸筒ø30mm 标准配置32kB －10℃～50℃
三、仪器试验操作步骤
1. 放置荷载板和变形支架。 2. 连接荷载和位移传感器。蓝色插头为荷载传感器，插入蓝色插孔；黄色插头为位移传感器插入黄色 插孔。 3. 按“Start(开始）”键打开机器。此时显示时间和电量。 4.按“Start(开始）”键进入试验模式。显示“(设备检查）”，调整位移传感器到零位。此时，如果 传感器连接有误将出现错误提示。 5. 荷载复位。按“Start(开始）”键提示预加荷载30s，并出现计时。用千斤顶预加0.01MPa保持30s。 6. 按“Start(开始）”键后施加第一级荷载0.08MPa，保持60s或120s。 7. 按“Start(开始）”键，根据表中数据施加其他荷载。 8. 全部加荷卸荷再加荷结束后按“Print(打印）”键结束试验并打印试验结果。 9. 按“Aux Off”键关机。
Evd测试仪的校验与标定
•
4试验操作步骤
•
测试前的准备工作：
•
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。
•
2)导向杆应保持垂直。
•
3)检查仪器标明的落距。
•
测试步骤：
•
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。
•
2)将落锤提升至挂（脱）钩装置上挂住，然后使落锤脱钩并自由落下，当落锤弹回
• 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。
三、变形模量Ev2测试仪AX01使用说明
仪器的主要技术参数和特点
测量范围 沉降变形测试 荷载板直径
电源 打印机 数据卡 工作温度
• 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，并以大致相等的荷载增量（0.08MPa）逐级加 载，达到最大荷载为0.5MPa或沉降量达到5mm时所对应的应力后，再进行卸载。
•
承载板卸载应按最大荷载的50%、25%和0三级进行。卸载后，按照第一次加载的操作步
骤，并保持与第一次加载时各级相同的荷载进行第二次加载，直到第一次所加最大荷载的倒