铁路工程土工试验规程

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《铁路工程土工试验规程》

条文说明

本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行中应留意的事项等予以说明。为了削减篇幅，只列条文号，未抄录原条文。

21.1.1本试验的编制主要是参照日本JISA1215-1995年修订版《大路的平板荷载试验方法》和德国DIN18134《平板荷载试验》-1993年修订板，并汲取近几年的科技进展成果和施工实践阅历，同时针对在实际应用上存在问题予以修正，以便其能适合今后施工的需要。

K30-平板荷载试验是使用直径为30cm的荷载板通过试验求出地基反力系数，以标准值K30表示。我们国家自1985年引用以地基反力系数K30值作为路基填料质量的检测掌握指标以来，在铁路系统均以“地基系数”为基本用语，并已正式列入《铁路路基工程质量检验评定标准》(TBIo414-98)和《铁路路基设计法律规范》(TB10001-99)o因此，为了统一起见，此次编制中仍沿用“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。

所谓下沉量是指荷载板在路基、基床层面上受荷载引起的中心垂直变形尺寸。其中包含弹性变形和塑性变形两部分。

21.1.2动态平板载荷试验是通过落锤试验和沉陷测定来直接猎取土体动态特性的承载力指标“动态变形模量”值的，以EVd表示，其计

量单位为MPa。本试验主要是参照德国1997年颁布的《道路施工岩土试验技术规程——采纳轻型落锤仪进行动态平板载荷试验》(TP BF- StBTeiI B8.3)和德国1997年的补充修订版《轻型落锤仪在铁路施工中的使用准则》(DR —A2022),并结合铁道部1999年科技讨论开发方案项目(99G13) “秦沈客运专线路基关键技术讨论--施工质量监控测试仪器的研制”的科技成果而编制的。通过对秦沈客运专线及京沪高速铁路试验段的细粒土、粗粒土、碎石土和级配碎石等四种土共800 多组的

动态变形模量Evd与地基系数K30的现场对比试验，其结果表明，EVd与K30之间具有良好的相关性，相关系数均在90%以上，采用某种条件下同类性质的土的Evd与K30的相关关系，可以由Evd值推算出测试点的K30值。因此，动态平板载荷试验也可作为一种快速试验方法，间接测出地基系数K30值。

21.1.3K30平板载荷试验和EVd动态平板载荷试验仪适用的土体颗粒最大粒径尺寸是由荷载直径打算的。本规程规定“可用于不大于荷载板直径1 / 4的各类土和土石混合填料”。落锤对土层的影响深度是仪器的一项重要指标，它是打算被检测路基每层填土压实检测厚度的主要因素。动态变形模量测试仪测试影响深度范围的确定，是通过在土体中各种深度处埋设压力盒的试验方法，依据能量沿土层深度方向消耗衰减的程度来确定的，其试验数据见说明表。由表测试数据可以说明，锤击能量的大部分(约70%)消耗在40Omm厚的土层内。因此，可以得出落锤的影响深度为400-500mm的结论，它与K30平板载

荷试验仪以及德国1997年的补充修订版《轻型落锤仪在铁路施工中

的使用准则》（DR — A2022）全都。

21.1.4K30试验的场地和环境条件是此次编制中需重点解决的问题。

从广深准高速铁路，秦沈客运专线施工现场对K30值的测试状况，普遍反映存在的问题是：同一测试地点不同时间测出的K30值离散性很大，重复性差，缺乏可比性。从而给质量检测评定工作造成很大困难。因此，依据铁建技字（99）第12号≪K30测试精度影响因素讨论课题报告》中的初步结论，做以下规定：

⑴被测土体表面状态是影响K30测试精度的主要因素之一。为此，本条第1

款是依据德国DINI8134 （1993年）规定，对于水分挥发快的均粒砂，表面

结硬壳，软化，或其它缘由表层扰动的土。必需下挖后试验，下挖深度限定在荷载板直径D的范围内。本条第3款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纳的处理方法。

⑵被测土体含水率对测试结果也起主要影响作用。依据室内模拟试

验，说明K30值与含水率之间存在着类似于压实度与含水率之间的关系。K30最大值时的含水率要低于压实度的最佳含水率，而且随着含水率的增加K30值将急剧下降。因此,本条第2款规定平板荷载试验，宜在填料层压实后2〜4h内进行试验，主要是为了防止填层碾压完成后，表层含水率的变化，而影响测试结果。对于级配砾石（碎石）填料，特殊是砾石级配料施工现场为了易于压实，而将其含水率调高, 而且在碾压过程中，由于表层始终是松散状态，因此规定需待凉干后进行测试。但需要凉干到什么程度才能测出该层的真实值，还需要通过测定其含水率加以确定，还有待讨论。依据国外资料介绍，土体的含水率对其强度测定有极大的影响，因此，测定时土体的含水率变化范围应是在其使用期间所能保持的范围。

⑶此次对K30平板载荷试验的有效深度未明确规定，但依据国内外资料表明，试验载荷所涉及深度约为荷载板直径的1.5〜2倍，因此，在实际试验过程中应加以留意。

21.2.1鉴于目前尚未制定K30平板荷载试验设施标准的状况下，为了法律规范施工现场使用的平板荷载仪。参照国外4LT121和LT121/A 平板荷载试验仪，（参见说明图、说明图所示）结合国内现有标准，提出有关仪器

设施的要求。其中基本要点是：

⑴为了不影响检测精度，本条第2款1）项规定千斤顶与手动油泵应为分体式,采纳高压细管连接，千斤顶顶端应设路球较，并配有不同

长度的加长杆件，以便与各种不同高度的反力装谿相对应。

⑵ 强调了对荷载板下沉量的测量，应使用3只测表在距荷载板中心点相等距离的三点上测定荷载板平面法线方向的位移。以便于求出其中心点的沉降值。这是由于早期引进的日本平板荷载试验装路上只配络两只百分表，而实际上却忽视了其使用说明,依据条文说明中“4.4 （3）：用于测定下沉量的位移计，应沿荷载板的周边等分设貉2〜4 个，假如使用2个位移计，则应以荷载板下沉不消失偏歪为前提”。

⑶ 本条第2款5）项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谿，是将测力计（压力环）设辂在千斤顶顶端，位于球较座与油缸活塞杆之间。用以直接测定加载载荷，其目的是可以削减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）设珞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

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