高速铁路路基施工检测技术PPT

CBR值 在既有道路的使用中发现，在交通荷载作用下， 公路垫层石碴有可能被压入下覆的填土层中，从而 使路基面损坏，因此，AASHTO首先提出了加州承 载比试验（CBR）。它是将规定尺寸（直径5cm） 的探头贯入土中，在一定的贯入深度时，以其对应 的荷载程度和CBR基准比较，来确定地基承载能力 的相对值。对铁路而言，由于现场CBR试验的探头 尺寸与道碴的尺寸相近且探头贯入土中的过程与道 碴在列车荷载作用下挤陷入基床表层的现象相似， 因此，将CBR试验作为铁路路基施工质量的检测手 段是比较合理的，所以，日本等国曾使用CBR值检 测铁路路基质量。
传统的环刀法、灌砂法、灌水法等测定填土密度的 方法，需待烘干后才能确定土的含水量，从试验到 得出结果需几小时或更长的时间，这与高效能的机 械施工很不适应，在工期任务急的情况下，无法完 成规范中规定的质量检测试验项目。 用放射性同位素测定土的密度和含水量。铁道部科 学研究院于1980年首先购置了一套美国坎贝尔太平 洋核子（CPN）公司生产的（MC2型）核子湿度密 度仪。先后在天然地基土坑里对吹填黏性土及铁路 路基填土进行了对比试验。试验结果表明，该仪器 使用简便，测定迅速，所得结果与常规土工试验结 果比较接近，适合于配合填土施工。

静态检测

压实系数K 环刀法 用于不含砾石颗粒的细粒土和无机结合料改良土 灌水法 用于粒径不大于60mm的粗粒料。 灌砂法和气囊法（波义尔定律） 用于粒径不大于20mm的粗粒料。 核子湿度密度仪 用于细粒土和砂类土。
环刀法——破坏性量测方法 环刀法是测量现场密度的传统方法。国内 习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高 度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀 内土样所在深度范围内的平均密度。它不能 代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层 的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在 碾压层的上部，则得到的数值往往偏大；若 环刀取在碾压层的底部，则所得的数值将明 显偏小。

发展过程

检测填土压实质量的仪器和方法随着工业化的发 展在不断地发生着变化，总的趋势是快速、准确地满 足施工的需要。1930年，美国工程师Proctor通过试验 提出，在相同的压实功能下，同一种土的干密度随土 中含水量的不同而变化，应用室内击实试验设备和现 场碾压机械都可获得最佳含水量Wopt和与之对应的最 大干密度ρdmax。Proctor还规定了室内击实试验的仪 器规格和试验操作方法。自此，各国均以此压实理论 和试验方法指导施工，并以填料压实系数的大小作为 控制填土压实效果的标准。早期的现场压实质量检查， 主要用环刀法、灌砂法和灌水法测定土的密度，用此 指标判断压实土的强度和变形特性。

在使用CBR试验方法过程中，人们逐渐认识 到，由于该方法的贯入头直径只有5 cm，贯 入的深度只有2.5mm，不能较好地反映填料 的压实程度，于是将确定建筑物地基土承载 力的荷载板试验方法运用到填土压实质量的 检测中去，用荷载板试验确定的基床系数或 变形模量的大小作为判断填料压实质量的标 准。用荷载板试验检测填土质量，能反映 40~50cm深度范围内土的压实程度。国内外 荷载板直径多采用30 cm。
高速铁路路基施工检测
必要性： 一方面可以评价路基施工过程中或竣工后路 基的质量，检验路基是否达到了设计要求， 验证路基是否具有足够的强度能够承受列车 动荷载的作用，同时又具备保证列车安全、 舒适运行的合理刚度； 另一方面，可以了解施工过程的质量情况， 控制施工进度，促进施工单位改进施工工艺， 加强施工质量管理，保质保量地完成施工任 务。

wenku.baidu.com
3.地表面处理要平整，只要表面凸出一点 (1mm)，使整个表面高出一薄层，其体积 也算到试坑中去了，会影响试验结果。因 此，本方法一般宜先做前期试验，只有在 非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。 4.在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现 上大下小或上小下大的情形，这样就会使 检测密度偏大或偏小。 5.灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚， 不能只取上部或者只取下部碾压层的填料。


就检测路基土压实质量而言，我们需要 的是整个碾压层的平均压实度，而不是 碾压层中某一部分的压实度。因此，在 用环刀法测定土的密度时，应使所得密 度能代表整个碾压层的平均密度。然而， 这在实际检测中是比较困难的，只有使 环刀所取的土恰好是碾压层中间的土， 环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结 果大致相同。

随着交通运输量的增加，公路垫层石碴 常在较大动荷载作用下被压入下覆的填 土层中，造成公路路面损坏。为此，美 国加利福尼亚公路局首先提出了加州承 载比试验（简称为CBR试验），来预估 压实土抵抗石碴压入的程度，以便选择 合适的填料类型和确定合理的压实程度。 许多国家在机场跑道、铁路路基等土工 结构物的施工中，也广泛采用了CBR试 验方法。

灌水法 灌水法属于对压实土面的破坏性量测方 法，是利用水去置换试洞的体积。 气囊法 气囊法属于对压实土面的破坏性量测方 法，是利用气囊式容积测定仪去计算试洞 的体积。该方法适用范围同灌砂法。

1—水位标线；2—排气 阀；3—封盖及手柄； 4—活塞杆；5-水位管； 6—导向盘；7—缸筒； 8—球囊；9—水溶液； 10—活塞；11—隔栅； 12—压盘；13—护坑环； 14—踏板；15—气囊； 16—压缩空气；17—数 显测尺
灌砂法

灌砂法属于对压实土面的破坏性量测方 法，是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体 积。该方法用于砂、砾及碎石类土路基的 检测，也是当前最通用的方法，很多工程 都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。 缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量 次数较多，因此它的测试速度较慢。

试验中注意的问题
灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之 一。此方法表面上看起来较为简单，但实际 操作时常常不好掌握，并会引起较大误差为 使试验做得准确，应注意以下几个环节： 1.量砂要规则。量砂如果重复使用，一定 要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松 方密度。 2.每换一次量砂，都必须测定松方密度， 漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此，量 砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时 找砂，又不作试验，仅使用以前的数据。