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1、地基系数 K30 检测(2009-03-14 16:08:56) 转载2 地基系数 K30 检测路基压实质量控制的目的是对路基的承载能力和沉降变形进行控制，保持线路稳定与平顺，保证列车能安全、舒适、高速运行，而控制和检测压实质量的标准、方法和设备，则是保证压实质量的途径和措施。平板载荷试验被广泛地应用于铁路、公路、机场和其他工业与民用建筑工程的地基检测中。作为一种强度及变形指标，地基系数能够直观地表征路基刚度和承载能力。中国自大秦重载铁路修建开始，引入地基系数 K，值作为路基填料压实质量的检测控制指标，在铁路路基施工方面得到推广应用。K30 平板载荷试验是一种检测路基压实质量有效的施工现场试验
2、方法。目前，地基系数 K。已成为现行新建铁路控制基床和路堤填料压实质量的主要指标之一。本章内容主要包括 K30 的概念与发展、试验的适用条件和要求、试验仪器和试验方法，试验结果计算和试验仪器校验方法。21 概念与发展21 1 地基系数 K3，的概念地基系数 K“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(q-s)曲线上 s 为 125mm 时所对应的荷载 Qs，按 K30Qs125 计算得出，单位是 MPam。试验采用的承载板面积不尽相同，通常采用直径 750mm 或 762miil 的圆形载荷板。
3、使用的载荷板直径不同，测得的地基系数也不同，一般以载荷板直径加注说明。例如，载荷板直径分别为300111HI，600mm，750mm 的地基系数分别以 K30，K60,K75 表示。因此，Ka30 是地基系数的一种。日本为了试验的省力和操作亡的方便，使用 300mm 直径荷载板，并取 K30 作为标准值，使用其他直径载荷板测定的地基系数，可按相关公式换算为标准 K30 值。212 K30 平板载荷试验的发展从 20 世纪 30 年代开始，美国提出压实度指标，即压实系数 K、相对密度 D，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
4、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是有其局限性的。为了保证路基填土的强度指标，20 世纪 7080 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 Ev2 标准，日本的地基系数 K3。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。中国铁路系统自 1985 年大秦线施工引入 Ks。平板载荷试验以来，在铁路建设中已经逐步推广应用。从 K30在中国铁路系统应用的情
5、况来看，无论是仪器设备、试验方法，还是设计标准均已趋于成熟。地基系数 K3。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(TBl04142003)和铁路路基设计规范(TBlOOOl 一 2005)。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。中国参照日本公路的平板载荷试验方法(JISAl2151995 年修订版)和德国的平板载荷试验(DINl81341993 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铁路工程土工试验规程(T
6、Bl01022004)。22 K30 平板载荷试验的适用条件和要求对乎板载荷试验测试值大小的影响因素很多。包括填料的性质、级配，压实系数、含水率、碾压工艺、最大干密度、最佳含水量、试验操作方法及测试面子整度等。为了规范试验过程，提出了平板载荷试验的适用条件和要求。221 测试对象的颗粒级配K30 平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径 14 的各类土和土石混合填料。由于 K30 的荷载板直径只有 300mm。因此对所填路基土的颗粒粒径和级配有一定的限值，否则颗粒粒径过大，级配不均匀，K30 的测试结果就会带来较大的误差，难以真实反映路基的压实情况。根据秦沈客运专线的经验，适用于均匀地基土(如粗
7、、细粒土)的地基系数 K30 检测，对于拌和较均匀的级配碎石也是符合测试要求的，而对于颗粒不均匀的碎石土，其 K30 检测就难以得出准确可靠的测试结果。222 有效测试深度K30 平板载荷试验的测试有效深度范围为 400500nlm。由于 K30 平板载荷试验结果所反映的是压板下大约 15 倍压板直径深度范围内地基土性状，因此要想真实全面地反映更深土层的情况，尚需结合其他的检测手段进行综合评定。223 含水量变化的影响 对于水分挥发快的均粒砂，表面结硬壳、软化，或因其他原因表层扰动的土，平板载荷试验应置于扰动带以下进行。影响 K30 测试结果的因素很多，但含水量变化是造成 K30 测试结果偶然误差的主要因素，也就是说 K30 测试结果具有时效性。一般来说，控制在最佳含水量附近施工，路基压实系数较高，路基质量好，基床表面刚度较大，K30 测试结果较高。但是由于受季节及天气气温变化的影响，其水分的蒸发程度不同，含水量差别较大，因而含水量为一变量。实践证明，碾压完毕后，路墓含水量高时，K30 测试结果就小；含水量低时，K30 测试结果就大。由于击实土处于不饱和状态，含水量对其力学性质的影响很大，这就造成 K30 测试结果因含水量变化而离散性大、重复性差，为此，现场测试应消除土体含水量变化的影响。
