《《铁路工程土工试验规程》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《铁路工程土工试验规程》（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铁路工程土工试验规程条文说明本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行中应注意的 事项等予以说明。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。21.1.1本试验的编制主要是参照日本JISA1215-1995年修订版公路的平板 荷载试验方法和德国DIN18134平板荷载试验-1993年修订板，并吸收 近几年的科技发展成果和施工实践经验，同时针对在实际应用上存在问题予以 修正，以便其能适合今后施工的需要。K30-平板荷载试验是使用直径为30cm的荷载板通过试验求出地基反力系 数，以标准值K3o表示。我国自1985年引用以地基反力系数K30值作为路基 填料质量的检测控制指标以来，在铁路系统均
2、以“地基系数”为基本用语，并 已正式列入铁路路基工程质量检验评定标准(TB10414-98)和铁路路基设 计规范(TB10001-99)。因此，为了统一起见匕次编制中仍沿用地基系数” 作为基本用语。并明确用语定义，即“地基系数”：系指以某一下沉量除与其相 对应的荷载强度所得出的值，以标准值k30作为标记。所谓下沉量是指荷载板在路基、基床层面上受荷载引起的中心垂直变形尺 寸。其中包含弹性变形和塑性变形两部分。21.1.2 动态平板载荷试验是通过落锤试验和沉陷测定来直接获取土体动态特 性的承载力指标“动态变形模量”值的，以Evd表示，其计量单位为MPa。本 试验主要是参照德国 1997 年颁布的道
3、路施工岩土试验技术规程采用轻型落锤仪进行动态平板载荷试验(TP BF - StB Teil B8.3和德国1997年的补充修 订版轻型落锤仪在铁路施工中的使用准则(DR - A2015)，并结合铁道部1999 年科技研究开发计划项目(99G13 :“秦沈客运专线路基关键技术研究一一施工 质量监控测试仪器的研制”的科技成果而编制的。通过对秦沈客运专线及京沪 高速铁路试验段的细粒土、粗粒土、碎石土和级配碎石等四种土共800多组的 动态变形模量气d与地基系数K30的现场对比试验，其结果表明，Evd与K30之 间具有良好的相关性，相关系数均在 90%以上，利用某种条件下同类性质的土 的Evd与K30的
4、相关关系，可以由Evd值推算出测试点的K30值。因此，动态平 板载荷试验也可作为一种快速试验方法，间接测出地基系数K30值。21.1.3 K30平板载荷试验和Evd动态平板载荷试验仪适用的土体颗粒最大粒径 尺寸是由荷载直径决定的。本规程规定“可用于不大于荷载板直径 14 的各类 土和土石混合填料”。落锤对土层的影响深度是仪器的一项重要指标，它是决定 被检测路基每层填土压实检测厚度的主要因素。动态变形模量测试仪测试影响 深度范围的确定，是通过在土体中各种深度处埋设压力盒的试验方法，根据能 量沿土层深度方向消耗衰减的程度来确定的，其试验数据见说明表 21.1.3。由 表测试数据可以说明，锤击能量的
5、大部分（约70%）消耗在400mm厚的土层 内。因此，可以得出落锤的影响深度为400 - 500mm的结论，它与叫。平板载 荷试验仪以及德国 1997 年的补充修订版轻型落锤仪在铁路施工中的使用准 则（DR - A2015）致。说明表21.1.3 测试作用深度影响范围试验数据土压力盒编号埋入深度（mm ）示波器记录的幅值（mm ）9077023090011001509077150200900120010590013007590774006690015004890776003321.1.4 K3o试验的场地和环境条件是此次编制中需重点解决的问题。从广深准高速铁路，秦沈客运专线施工现场对 K30
6、值的测试情况，普遍反映存在的问题 是：同一测试地点不同时间测出的K3o值离散性很大，重复性差，缺乏可比性。 从而给质量检测评定工作造成很大困难。因此，根据铁建技字（99）第 12 号 K30测试精度影响因素研究课题报告中的初步结论，做以下规定：被测土体表面状态是影响k30测试精度的主要因素之一。为此，本条第 1 款是依据德国 DIN18134（1993 年）规定，对于水分挥发快的均粒砂，表面 结硬壳，软化，或其它原因表层扰动的土。必须下挖后试验，下挖深度限定在 荷载板直径D的范围内。本条第3款规定了对被测面的要求及为了保证荷载板 与测试面的良好密贴接触可采用的处理方法。 被测土体含水率对测试结
7、果也起主要影响作用。根据室内模拟试验，说 明 K30 值与含水率之间存在着类似于压实度与含水率之间的关系。 K30 最大值 时的含水率要低于压实度的最佳含水率，而且随着含水率的增加k30值将急剧 下降。因此，本条第2款规定平板荷载试验，宜在填料层压实后24h内进行 试验，主要是为了防止填层碾压完成后，表层含水率的变化，而影响测试结果。 对于级配砾石（碎石）填料，特别是砾石级配料施工现场为了易于压实，而将 其含水率调高，而且在碾压过程中，由于表层始终是松散状态，因此规定需待 凉干后进行测试。但需要凉干到什么程度才能测出该层的真实值，还需要通过 测定其含水率加以确定，还有待研究。根据国外资料介绍，
8、土体的含水率对其 强度测定有极大的影响，因此，测定时土体的含水率变化范围应是在其使用期 间所能保持的范围。此次对k30平板载荷试验的有效深度未明确规定，但根据国内外资料表 明，试验载荷所涉及深度约为荷载板直径的1.5 2倍，因此，在实际试验过程 中应加以注意。21.2.1鉴于目前尚未制定K30平板荷载试验设备标准的情况下，为了规范施 工现场使用的平板荷载仪。参照国外41-T121和1-T121/A平板荷载试验仪， （参见说明图21.2.1-1、说明图21.2.1-2所示）结合国内现有标准，提出有关仪 器设备的要求。其中基本要点是: 为了不影响检测精度，本条第 2 款 1）项规定千斤顶与手动油泵
9、应为分 体式,采用高压细管连接，千斤顶顶端应设置球铰，并配有不同长度的加长杆件， 以便与各种不同高度的反力装置相对应。 强调了对荷载板下沉量的测量，应使用3 只测表在距荷载板中心点相 等距离的三点上测定荷载板平面法线方向的位移。以便于求出其中心点的沉降 值。这是 因为早期引进的日本平板荷载试验装置上只配置两只百分表，而实际 上却忽略了其使用说明,按照条文说明中“4.4（3）：用于测定下沉量的位移计， 应沿荷载板的周边等分设置24个，如果使用2个位移计，则应以荷载板下 沉不出现偏歪为前提”。 本条第 2 款 5）项规定了可用测力计直接测定加载荷载，早期日本使 用的平板荷载试验装置，是将测力计（压
10、力环）设置在千斤顶顶端，位于球铰 座与油缸活塞杆之间。用以直接测定加载载荷，其目的是可以减少由于测定油 压受油缸内摩擦阻力影响所产生的系统误差。最近国内研制的数据采集系统， 亦将测力计（压力传感器）设置于荷载板的千斤顶底座上，用于直接测定荷载 板承受的荷载。 为了保证测桥有足够的刚度，规定在 4m 时，其截面系数不得小于 8cm3。11说明图21.2.1-1平板荷载仪组成示意1-荷载板；2-千斤顶；3-加长杆；4-调节丝杆；5-球铰座；6-手动液压泵；7-油压表；8-测桥;9-百分数；10-仪表支架；11-测桥支撑座说明图 21.2.1-2 测桥布置21.2.3对于试验终止的确定，日本规定试验
11、下沉量应该达到15mm为止，德 国规定当使用直径 762mm 荷载板试验，下沉量应达到 13mm 或荷载强度达 到 0.2MPa 为止。我国亦规定试验下沉量应达到 15mm 为止。但实际上，地 基系数是直接按不同领域规定的下沉量基准值（1.25mm ）进行计算。而且， 正常情况试验的下沉量也不可能出现所规定的值，因此，此次规定“试验可以进行至下沉量超出其领域内规定的基准值为止”。这在实用上不会有任何问题。为了便于从仪表上读取读数，按照德国规定预加荷载强度为 0.01MPa 和 每级荷载强度增量为 0.04MPa.2124 2125试验结果计算和记录，其中表2125中荷载强度a与油压表 p压的关
12、系应根据本规程第21.2.2条仪器校验标定得出。即a =b p +a。地基系 压压数计算所使用下沉量基准值为1.25x10-3 m21.2.6 随机误差的校正，主要是针对由于土体表面状态的影响所出现的偶然 误差进行修正。并列举两种修正方法，其中作图法修正，需要有一定的实践经 验才能分析判断，因此，为了便于施工现场使用。最好是通过使用 K30 ADJUST 修正程序进行修正。21.3.3 仪器要求导向杆与荷载板保持垂直，要求测试面与荷载板底面完全密 贴，在实测中，可以用少量中细砂来补平。为了防止荷载板振动时将铺垫的细 砂喷出，也可以用潮湿的细砂。本试验中“进行三次预冲击”是依据德国 1997 年
13、的补充修订版轻型落 锤仪在铁路施工中的使用准则(DR - A2015 )中规定。试验前首先进行三次 预冲击，目的是消除可能产生的塑性变形的影响，并可使荷载板下产生平整面。 2134根据某种条件下同类性质土的气d与k30的相关关系，可以推算出测试点相应的 K30值。相关关系见说明表21.3.4。说明表2134气0与k30的相关性参考表土的种类相关系数相关关系细粒十0.926K3o=3.45 Evd +0.1粗粒十0.913K3o=3.33 必 +6.1碎石土0.915K3o=3.10 Evd +14.3级配碎石0.915K3o=3.49 Evd +14.4说明表21.3.4中的相关关系是通过采用“DBM型动态变型模量测试仪” 和k30平板载荷试验仪对秦沈客运专线路基的800多组对比试验数据统计得 出的，其中细粒土、粗粒土、碎石土和级配碎石等四类土各180组。对于某一
