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1、京沈京冀客专标指挥部中心试验室2016.7.30,高速铁路路基施工 试验检测相关知识,吕彪,主要内容,高速铁路路基质量检测的必要性高速铁路路基填料介绍A、B组填料、级配碎石高速铁路路基质量检测参数与检测方法压实系数K地基系数K30动态变形模量Evd静态二次变形模量Ev2,一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；,一、高速铁路路基质量检测的必要性,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
2、成施工任务。,高速铁路路基质量检测的必要性,、无砟轨道路基结构,高速铁路路基施工试验检测培训,、.有砟轨道路基结构,高速铁路路基施工试验检测培训,二、铁路工程土工试验有关标准,高速铁路路基施工试验检测培训,三、高速铁路路基填料介绍A、B组填料、级配碎石路基填料的质量控制要严格控制填料最大粒径与级配！,路基A、B组填料的定义两个关键指标判定A、B组填料的合格与否。一：最大粒径，二、细粒含量。根据高速铁路路基施工验标 （TB10751-2010）P79页规定：1、基床以下路堤填料的粒径应小于75mm,基床底层填料的粒径应小于60mm; 2、填料的粒径级配、细粒含量及定名分组应符合铁路路基设计规范相
3、关规定。3、对寒冷地区受冻结影响范围的填料的细粒含量当设计上无具体要求时，另作了相关要求。,高速铁路路基施工试验检测培训,4、对浸水路堤填料的细粒含量做了要求。 根据铁路路基设计规范（TB10001-2005）P13页表5.2.2关于填料分组划分中，属于A、B组填料的范围很广，我们高铁路基施工中所用的A、B组填料通常是指最大粒径60mm,细粒含量30%的碎石类土（粗圆砾土、粗角砾土、细圆砾土、细角砾土）；以及细粒含量15%的砂类土(砾砂、中、粗砂)，再按级配良好与不良分为A或B组。 应从填料的最大粒径以及细粒含量来判定A、B组填料是否合格，细粒含量是指细粒（d0.075mm粒径）的质量占总质量
4、的百分数，用筛析法试验得出，其中细粒含量是关键指标。,高速铁路路基施工试验检测培训,AB组填料生产简易设备,AB 组填料成品图片,高速铁路路基施工试验检测培训,压实后的AB组填料效果,高速铁路路基施工试验检测培训,四、关于级配碎石的介绍,五、高速铁路路基填料技术要求和检验频率,高速铁路路基施工试验检测培训,五、高速铁路路基填料技术要求和检验频率,高速铁路路基施工试验检测培训,五、高速铁路路基填料技术要求和检验频率,高速铁路路基施工试验检测培训,五、高速铁路路基填料技术要求和检验频率,高速铁路路基施工试验检测培训,五、高速铁路路基填料技术要求和检验频率,高速铁路路基施工试验检测培训,六、检测项目
5、介绍 1、压实系数检测 、灌砂法注意事项 a.允许偏差：两次平行误差不得超过0.03 g/cm3。 b、灌砂筒下部圆锥体内砂的质量必须进行标定；标准砂的密度也必须进行标定，并保持干燥状态，受潮或重新进样必须重新标定。 c、灌砂法测试表面必须清理干净、平坦；试坑必须垂直，不能鼓肚，灌砂筒照片如下。,高速铁路路基施工试验检测培训,高速铁路路基施工试验检测培训,罐砂法检测压实系数,罐砂法检测压实系数,2、K30检测 、检验目的及适用范围： K30平板荷载是采用直径为30cm的荷载板测定下沉量为1.25mm时的地基系数的试验方法；适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料，测试有效深度为4
6、00-500mm。当粒径大于75mm时，可以采用直径为40cm或60cm的荷载板，分别以K40、K60表示。换算关系为：K30=1.3K40 、K30=1.8K60 、检测环境要求： a、平板荷载试验应置于扰动带以下进行； b、对于粗、细粒均质土，宜在压实后4h内检测； c、测试面必须是平整无坑洞的地面；测试面应远离震源； d、雨天或风力大于6级的天气，不得进行试验。 、检测标准：铁路工程土工试验规程 TB10102-2010 、仪器设备： 1).荷载板：荷载板为圆形钢板, 其直径为30cm、40cm或60cm， 30cm的荷载板板厚为25mm。荷载板上应带有水准泡。 2).加载装置： a.液
7、压千斤顶与手动油泵, 通过高压油软管连接。千斤顶顶端应设置球铰，并配有可调节丝杆和加长杆件，以便与各种不同高度的反力装置相适应。直径30cm、40cm、60cm的荷载板所用的千斤顶最大承载力分别不小于50kN、65kN、100kN。 b.液压油软管长度至少为1.8m，两端应装有自动开闭阀门的快速接头，以防止液压油漏出。 c.手动液压泵上应装有一个可调节减压阀，可准确地分级对荷载板实施加、卸载。 d.荷载测量装置采用误差不大于1%的测力计、力传感器或精度不低于0.4级的防震压力表。,高速铁路路基施工试验检测培训,2、K30检测 3).反力装置的承载能力应大于最大试验荷载10kN。 4).下沉量测
8、量装置由测桥和测表组成。测桥是用于安装测表固定支架或作为测表量测基准面，由长度大于3m的支撑粱和支撑座组成，当跨度为4m时其截面系数应大于或等于8cm3。测表宜配置23个精度为0.01mm的百分表或电子数显百分表, 量程应不小于10mm, 每个测表应配有可调式固定支架。 5).其他：铁锹、钢板尺（长400mm）、毛刷、圬工泥刀、刮铲、水准仪、铅垂、褶尺、干燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等。 6). 试验仪器的校验应符合下列规定： a.测试地基系数时，应对仪器进行测试校验。 b.新仪器进行试验的三个月内，应每月标定一次，以作出相应误差修正。当三次标定误差小于5%时，仪器进入稳定期。仪器每次投入新
9、工点或每年必须予以校验一次。 .操作步骤 1).场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去松土。当处于斜坡上时，应将荷载板支撑面做成水平面。 2).安置平板载荷仪： a.将荷载板放置于测试地面上，应使荷载板与地面良好接触，必要时可铺设一薄层干燥砂（23mm）或石膏腻子。当用石膏腻子做垫层时，应在荷载板底面上抹一层油膜，然后将荷载板安放在石膏层上，左右转动荷载板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，与此同时可借助荷载板上水准泡或水准仪调整水平。 b.将反力装置承载部分安置于荷载板上方，并加以制动。反力装置的支撑点必须距荷载板外侧边缘1m以外。,高速铁路路基施工试验检测培训,2、K30检测 c.将千斤顶放
10、置于反力装置下面的荷载板上，可利用加长杆和通过调节丝杆，使千斤顶顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上，组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。 d.安置测桥，测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支承点1m以外。测表的安放必须相互对称，并且应与荷载板中心保持等距离。 3).加载试验： a.为稳固荷载板, 30cm的荷载板预先加0.04MPa荷载，约30秒钟，待稳定后卸除荷载，然后等待30s将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。 b.以0.04MPa的增量,逐级加载。每增加一级荷载，应在下沉量稳定后，读取荷载强度和下沉量读数。 c.达到下列条件之一时试验终止：.当总下沉量超过规
11、定的基准值（1.25mm），且加载级数至少5级； .荷载强度大于设计标准对应荷载值的1.3倍，且加载级数至少5级； .荷载强度达到地基的屈服点。 4).当试验过程出现异常时(如荷载板严重倾斜, 荷载板过度下沉), 应将试验点下挖相当于荷载板直径的深度，重新进行试验。对出现的异常应在试验记录表中注明。,高速铁路路基施工试验检测培训,2、K30检测 、试验结果应按下列公式计算及制图： 根据试验结果绘出荷载强度与下沉量关系曲线。 荷载强度下沉量S关系曲线 b.从荷载强度与下沉量关系曲线得出下沉量基准值时的荷载强度，并按下式计算出地基系数： K30=s/ss,高速铁路路基施工试验检测培训,式中： K3
12、0 由直径30cm的荷载板测得的地基系数（MPa/m），计算取整数。 - -S曲线中ss =1.2510-3m相对应的荷载强度(MPa)。 ss 下沉量基准值（=1.2510-3m）。 、注意事项： a、荷载板：为直径30cm圆形钢板，板厚为25mm，荷载板上应带有水准泡； b、仪器每年校验一次。 c. 由被测土体表面状态影响,所出现的随机误差可通过作图法进行校正。,K30试验装置图,高速铁路路基施工试验检测培训,K30试验装置图,高速铁路路基施工试验检测培训,Evd 动态变形模量测试仪 工作原理,利用落锤从一定高度自由下落在阻尼装置上，产生的瞬间冲击荷载，通过阻尼装置及传力系统传递给直径30
13、0mm的承载板，在承载板下面（即测试面）产生的动应力，使承载板发生沉陷s 即承载板振动的振幅，由沉陷测定仪采集记录下来。沉陷值s 越大，则被测点的承载力越小；反之，越大。,1.脱钩装置；2.落锤； 3.导向杆 4.阻尼装置；5.承载板；6.沉陷测定仪,主要技术参数,加载装置 总重量：15.0kg 落锤重量：10.0kg 最大冲击力： 7.07kN 冲击持续时间： 17.01.5ms 承载板 直径：300mm 厚度：20.0mm 重量：15.0kg 电子沉陷测定仪 沉陷测试范围：0.12.0mm0.02mm Evd测试范围：10MPa225MPa 电源： 4xR6电池 适应温度范围： 050摄氏
14、度 外观尺寸： 210mmx80mmx25mm 存储量： 200组测试曲线 重量： 0.4kg,3、EVD检测、检验目的及适用范围： Evd动态平板荷载是采用动态变形模量测定以来监控检测土体承载力指标。适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料. 、检测环境要求： a、测试面宜水平，其倾斜度不大于5； b、测试表面必须平整无坑洞；必要时可用少量细中砂来补平； c、试验时测试点必须远离震源。 、检测标准：铁路工程土工试验规程 TB10102-2010 、仪器设备 1).动态变形模量测试仪由加载装置、荷载板和沉陷测定仪三部分组成，见图 动态变形模量测试仪加载装置（-挂（脱）钩装置；落锤
15、；导向杆；阻尼装置） 载荷板（-圆形钢板；传感器）3沉陷测定仪,2). 加载装置主要由挂（脱）钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置等部分构成。 a.落锤重：10kg。 b.最大冲击力：7.07kN。 c.冲击持续时间：182 ms。 d.导向杆必须保持垂直、光洁。 3). 荷载板主要由圆形钢板和传感器等部分构成。 a.圆形钢板直径300mm；厚度20mm。 b.传感器必须牢固密贴地安装在荷载板的中心位置上。 4).沉陷测定仪主要由信号处理、显示、打印机和电源等部分构成。 5). 沉陷测试范围：（0.12.0）mm 0.05mm。 Evd测试范围：10MPaEvd225MPa。 6). 仪器的校验和标定应符合下列要求： a. 仪器在每次试验前应按使用说明书进行校验。 b. 仪器每年必须重新检定一次。 、操作步骤 1)测试前的准备工作 a. 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。 b. 导向杆应保持垂直。 c.检查仪器标明的落距。 2)测试步骤 a.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。 b.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。,
