Evd动态平板载荷试验

E vd动态平板载荷试验

1、试验目的和适用条件

Evd动态平板载荷试验是采用动态变形模量测试仪来监控检测土体承载力指标—动态变形模量E vd的试验方法。它通过落锤试验和沉陷测定直接测出反映土体动态特性的指标E vd。

动态变形模量E vd是德国20世纪90年代开始采用的新型路基压实质量标准。1997年2月德国颁布执行的《德国铁路建设轻型落锤仪使用规定》（NGT39）标志着动态变形模量E vd 标准开始在铁路工程中正式采用。该标准的最大特点是能够反映列车在高速运行时产生的动应力对路基的真实作用状况。1999年12月20日颁布执行的《德国铁路规范》DS836.0501中，按路基结构形式、设计速度、填料种类、工程部位的不同，明确规定了各种情况下动态变形模量E vd的设计标准，其中设计速度300km/h的高速铁路路基基床表层E vd的设计标准为50MPa。我国《铁路土工试验规程》（TB1012-2004）已正式纳入《E vd动态平板载荷试验》，《京泸高速铁路设计暂行规定》（2004年修定版）也将E vd作为路基基床压实质量标准的指标之一。

E vd动态平板载荷试验适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土、土石混合料和级配碎石，测试有效深度范围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。

2、试验所需主要仪器设备

1)动态平板载荷试验仪（也称动态变形模量测试仪）由落锤仪和沉陷测定仪组成（见图17.10）。

图17.10动态平板载荷仪示意图

2）落锤仪主要有脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置和荷载板等部分构成。

①落锤：质量为10±0.1kg 。

②荷载板：圆形钢板，其直径为300mm 、板厚为20mm 。

③脱钩装置：必须既能保证挂住落锤使落锤定位，又能使落锤顺利脱钩自由落下；必须既能保证试验时它与导向杆之间连接牢固无位置错动，又能够在标定落高时调节它在导向杆上的位置。

④阻尼装置：必须弹性系数可调、性能稳定、形状对称，其外部设防尘罩。

⑤最大冲击力F ：7.07kN ；冲击持续时间18±2ms 。

3)沉陷定位仪主要有传感器、信号、处理、显示、打印和电源等部分组成。

4)沉陷测试范围：（0.1-2.0）±0.05mm 。E vd 测试范围：10MPa ＜E vd ＜225MPa 。

3、试验要点

1)测试前的准备工作

①测试面必须用工具或者通过荷载板的转动、推移来整平。如果还达不到要求的平整度，那么也可用少量的细砂或中砂补平。

②必须检查导向杆的垂直度和测试面的倾斜度不大于5°。

③必须严格检查仪器标明的落距。

2）测试步骤

①将在荷载板轻轻放置在准备好的测试面上，安装上导向杆并保持其垂直。

②将落锤提升至脱钩装置的临界点位置，然后让落锤自由落下，在阻尼装置上产生冲击力后再将弹回的落锤抓住。

③以上述②的方式首先进行一次冲击（即预冲击），目的是消除在结果上可能产生的塑性变形的影响，并可使荷载板下得到精确的平整面。

④按②的方式进行三次测试冲击。测试时可通过脚踩固定来避免荷载板的移动和跳跃。 ⑤测试时，应记录每个测点的工程名称、检测部位、检测时间、土的种类、含水率以及相关的参数。

3．测试结果按平板压力公式（17-49）计算：

荷载板形状影响系数

实测荷载板下沉量时标定所得且冲击时间由最大冲击力它是通过在刚性基础上荷载板下的最大动应力计算至圆形刚性荷载板半径动态变形模量其中:5.1)

(:1.01807.7，:;1.0,:);

(::

)4917(/5.1mm S MPa

，ms t kN

F ，MPa r MPa E S r E S vd vd ===-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯=σσσ 实际使用时，可采用简化公式（17-50）计算：

)5017(/5.22-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=S E vd

4、E vd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E vd与K30的相关关系，见表17.33，可供参考使用。

E vd动态变形模量测试体积小、重量轻、便于携带，安装及拆卸方便，操作简便，尤其适用于狭小场地（如路桥过渡段、路肩等）的检测。对于某一具体工程，在有条件的情况下，宜通过E vd与K30的对比试验确定E vd值与K30值的相关关系。