《Evd动态平板载荷试验剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Evd动态平板载荷试验剖析（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Evd动态平板载荷试验,主讲人：李庆民 铁道第五勘察设计院 北京 102600 联系电话：010-51011627 13611182306 E-mail: 二OO六年三月,一前言,高速行车是铁路现代化的重要标志。高速铁路的出现对传统铁路的设计、施工、检测及养护维修提出了新的挑战和新的要求。就路基工程而言，最关键的就是路基的工后沉降控制问题。 路基是轨道的基础，控制路基变形就是为高速线路提供一个平坦、均匀和稳定的轨下基础。由于路基是一种土工结构物，是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节，也是轨道变形的主要来源。,所以可以说，路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和行车安全，科学、合理的试验检测
2、方法则是保证路基施工质量的重要措施。 在路基工程施工中，土体压实是一个最基本的问题，但仅仅用压实度指标来检测和判断压实质量有其局限性。相同压实度的土体其力学性能可能会有较大的差异。,因此，在检测压实度的基础上，还应将强度及变形指标作为反映路基承载力的标准，即抗力检测法是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。 路基的承载力在决定线路的平顺与稳定，保证列车能快速、安全运行及路基的耐用性能上起着重要作用。因为列车在运行时，冲击力引起的路基变形是由路基的强度所决定。,传统的强度及变形参数指标是通过静态平板载荷试验测得的，即检测地基系数K30指标。而路基实际承受的荷载不仅有静荷载，还有列车运行时对路基产
3、生的动荷载。特别是随着列车提速和高速铁路的出现，动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显，也就是说，路基的稳定和变形问题主要是由于动荷载引起的。,所以，采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。,二 .动态变形模量测试的原理,路基施工质量动态变形模量测试（也称动态平板载荷试验），是高速铁路路基施工质量检测的一种新方法。该仪器是采用一定质量的落锤，以一定高度自由落下，模拟列车高速运行时对路基面产生的动荷载效应冲击路基面，在冲击能相同的条件下，测试路基面的垂直变形值，以此计算路基动态变形模量Evd值。,与动力触探法检测路基的承载力相比，它们的相
4、似之处是：它们都是采用一定质量的落锤，以一定高度自由下落冲击路基面；但两者的检测原理和检测方法完全不同。动力触探设备简单，操作方便，检测速度快，但影响测试结果的因素较多，如：探杆侧壁摩擦阻力的影响、地下水的影响、探杆的连结刚度等，是一种较为粗略的定性方法。,而动态变形模量的检测方法是采用电子技术获得路基填筑质量信息和数据的一种先进检测方法，可直接测得路基在动荷载作用下所发生的力和变形的参数，即动态变形模量Evd值。,动态变形模量测试仪由落锤仪和沉陷测定仪组成。 落锤仪主要包括：脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置和承载板等。 沉陷测定仪主要包括：测振传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源等部分。
5、,动态变形模量的检测方法是采用一定质量的落锤，从一定高度自由落下，通过阻尼装置、承力罩、承载板，对路基面产生瞬间冲击，使路基面产生沉陷，这种沉陷变形反映了路基土的抗力性能。从理论上讲，路基碾压越密实，沉陷值越小，路基的动态变形模量Evd值越高；反之路基的Evd值越低。,根据平板压力公式，动态变形模量： Evd=15r/S (MPa) 其中：1.5承载板形状影响系数 -路基面最大动应力（MPa） S承载板的沉陷值(mm) r-承载板的半径,150mm,落锤质量一定时，冲击力（动应力）由落锤的落高和阻尼装置控制，它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力，京沪高速铁路线桥隧站设计暂规
6、中规定，路基面最大设计动应力为0.1Mpa，该值被认为是列车高速运行时对路基面所产生的实际动应力。,三、动态平板载荷试验操作方法,1. 试验前的准备 平整测试面 放置荷载板 加载装置在荷载板上就位 用测量电缆将沉陷测定仪与荷载板连接 松开搬运锁,2.试验步骤,打开沉陷测定仪电源 使导向杆保持垂直 进行三次预冲击 连续三次冲击测试 显示三次测试的沉陷值S1、S2、S3 显示三次平均沉陷值Sm和动态变形模量值Evd 储存并打印测试结果,试验记录表,四 . 主要技术指标,1适用及测试范围：符合现行规范的各类路基土及基床填料。 （1）适用的土壤种类范围与K30平板载荷仪相同，即可用于不大于荷载板直径1
7、/4的各类土和土石混合填料。 （2）测试范围：10MPaEvd225MPa （3）测试影响深度：0500mm,2.加载装置 （1）加载装置重：15kg，其中落锤重：10kg （2）最大冲击力：7.07kN （3）冲击力持续时间：182ms 3.载荷板 重量：15 kg，直径：300mm，厚度：20 mm 4.沉陷测定仪 （1）沉陷测试范围 ：0.10mm2.000.04mm （2）重量： 5kg,五. 动态变形模量测试仪的主要特点,体积小、重量轻、便于携带 安装及拆卸方便、操作简便 自动化程度高、测试速度快，检测一点只需三分钟 性能稳定、测试精度高 检测费用低 适应范围广 环保型，无核辐射、废
8、气等污染 动载测试符合土体实际受力状况,六.动态变形模量仪与K30对比试验情况,DBM型动态变形模量测试仪于19992001年分别在秦沈客运专线、新长线、宁启线等高速路基试验段工程中试用，完成了细粒土、粗粒土、碎石土和级配碎石等四类土共800多组动态变形模量Evd与地基系数K30值的相关性对比试验。根据对比试验实测数据分析，动态变形模量Evd值与K30值之间有较好的相关关系。路基土体越均质，相关性就越强，反之就弱。,细粒土：K30=3.45Evd0.1 粗粒土：K30=3.33Evd6.1 碎石土：K30=3.10Evd14.3 级配碎石：K30=3.49Evd14.4 单位： K30MPa/
9、m Evd MPa,七、国内动态变形模量测试仪发展情况,1999年铁道部结合秦沈客运专线建设，将“秦沈客运专线路基关键技术研究施工质量监控测试仪器的研制（动态变形模量测试仪的研制）”列为铁道部科技研究开发计划项目，该课题由铁道建筑研究设计院承担（铁道第五勘察设计院）其主要目标是：研制出设备轻便、检测速度快、测试精度高及性能可靠的用于路基施工质量监控的检测设备。,通过三年多的研究、设计、制造和试验工作，于2002年3月通过了铁道部科技成果鉴定；并获得了国家知识产权局授予专利权（专利号：ZL992555418）；动态平板载荷填土承载力检测工法被评为2002年铁路部级工法，并推荐为国家级工法。,八、
10、国外动态变形模量测试仪,德国HMP公司 LFG型动态变形模量测试仪,德国ZORN公司 ZFG型动态变形模量测试仪,京沪高速铁路设计暂行规定（上、下） Evd 的相关规定,级配碎石基床表层的压实标准,九、Evd相关标准,过渡段级配碎石填筑标准： K30150MPa/m Evd50MPa n 28%,京沪高速铁路设计暂行规定（上、下） Evd 的相关规定,德国铁路300km/h高速客运专线无碴轨道路堤结构设计横断面图,Ril 836.0501,十、动态变形模量测试仪标定,铁路工程土工试验规程（TB10102-2004）中明确规定：动态变形模量测试仪必须每年标定一次。铁道第五勘察设计院2004年完成了国家科学技术部项目地基承载力技术标准建设与地基承载力动态检测系统研制开发（项目编号：JG-2002-28），是国内唯一一家完成对动态变形模量测试仪标定设备研制的单位。,十、结束语,希望各位同行在客运专线建设中多积累经验，为我国的客运专线建设多作贡献！,谢谢！,
