路基现场检测

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1、路基现场检测学习资料路基压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一， 只有对路基结构层进行充分压实，才能保证路基的强度、刚度，并可 以保证及延长路基、铁路工程的使用寿命。现场检测试验有K30平板 载荷试验；动态变形模量Evd；变形模量Ev2；静力触探试验；动力 触探试验；灌水法；灌砂法等现场压实质量用压实度表示，对于路基土及路面基层，压实度是 指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大于密度的 比值；对沥青路面，压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度 的比值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

2、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。一.K30平板载荷概念与发展1 地基系数K30,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

3、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(qs)曲线上s为1. 25mm时所对应的荷载Qs,按K30 = Qs/1. 25计算得出，单位是MPa/m。 试验采用的承载板面积不尽相同，通常采用直径750mm或762mi il 的圆形载荷板。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 300mm， 600mm， 750mm的地基系数分别以K30, K60,K75表示。因此，K30是地基系数 的一种。日本为了试验的省力和操作的方便，使用300mm直径荷载板， 并取 K30 作为标准值，使用其他

4、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。2 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

5、 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。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。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。

6、根据秦沈客运专线的经验，适用于均匀地基土（如粗、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。有效测试深度：K30平板载荷试验的测试有效深度范围为400500mm。由于K30平板载荷试验结果所反映的是压板下大约1. 5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。 2. 2. 3 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

7、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。二动态变形模量 EVD动态变形模量Evd测试原

8、理与操作要点1. 测试原理ZFG02轻型落锤式测试仪：动态变形模量(Evd)测试仪ZFG02用于道 路施工中检查基床、基底的方法。动态变形模量是反映散骨料或再生 料、回填料、级配碎石、石灰土组成的基床、基底土、砾石基层及地 基承载能力的一个指标。体积小，重量轻便于携带-总重量 35 公斤 安装、拆卸方便、操作 简单-一人便可操作自动化程度高、测试速度快一次测试只需3 分钟 性能稳定、可 靠、精度高采用先进的传感技术 环保型产品、已人为本无 辐射、废气等污染1、模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试，能够反映土体 的实际受力情况。其荷载板下的最大 动应力b=0.1Mpa,与高速铁 路设计的土

9、的动应力相符。2、测试速度快,检测一点只需约2 分钟。在检测数量不变的情况 下,可以缩短检测时间,不影响施工进度；在相同的检测时间内,可 以增加检测数量,使测试数据更具有代表性；施工中可以随时跟踪检 测,发现问题及时处理,真正实现施工过程中的质量监控。3、操作简便、自动化程度高、大幅度减轻劳动强度。避免人工读 表、记录、绘图、计算产生的误判和误 差；全自动数据处理系统, 数据液晶显示且现场打印输出波形及结果,确保测试结果的准确、客 观。 4、体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便。仪器总重量 不超过35kg，最大单件重不超过15kg，不需要额外的加载设备；仪 器测试地点转移迅速、方便。5、适

10、用范围广。该测试仪器除了可适用的土壤种类范围与K30相 同外，还特别适应于施工场地狭窄的困难地段，如路基与桥涵过渡段 的检测。 6、 特别适合于受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建 筑的地基质量监控测试。7、 环保型产品。无核辐射以及废气等污染，利于环境保护和试验 人Evd 动态变形模量测试仪的应用和发展状况DBM型动态变形模量测试仪(Evd动态平板荷载试验仪)是铁道建 筑研究设计院自主研制开发的铁路路基施工质量监控测试仪器，该产 品于 2002 年3 月通过了铁道部科技成果鉴定；2000 年国家知识产权 局授予专利权；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；动态变形

11、模量检测方法已纳入铁道部行业标准铁路工 程土工试验规程.1用途：用于监控检测地基承载力指标动态变形模量 Evd(MN/m2)值的一种新型地基施工质量测试仪器。该仪器可直接测出动态变形 模量Evd值,也可间接快速检测地基系数K30值。它广泛适用于铁路、 公路、机场、城市交通及工业与民用建筑的地基施工质量监控检测。2原理：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,检测路基在动 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。3特点：(1) 用Evd动态平板载荷试验方法检测路基的动态变形模量Evd指 标,操作简单、测试速度快,检测一点只

12、需三分钟。所以,在施工中 可以增加检测点的数量,使试验数据更全面、更有代表性；并且还可 以随时跟踪检测,真正实现施工过程中的质量监控。(2) 该检测方法是模拟列车高速行驶时对路基产生的冲击效应进 行动态测试,与静载试验相比,更能反映路基土的实际受力情况,所 以这种测试方法特别适合铁路、公路、机场等受动荷载作用的地基质 量监控测试。(3) 检测仪器体积小、重量轻(总重量不超过35 公斤,单件重不 超过 15公斤)、安装携带方便,且不需外加附属设备。在路基的狭窄 地段，如路桥过渡段、边坡附近检测也非常方便、适用。( 4 )通过在细粒土、碎石土、粗粒土、级配碎石等土类,几百组 与静载测试的对比试验，

13、试验结果表明：在同一路段，填料相同时， 两者具有良好的相关关系。测试数据数字显示且现场打印，确保测试 结果准确、客观。(5)无核辐射及废气等污染，操作使用安全、环保。4主要技术性能参数 它适用于检测现行规范要求的各类路基土及基床填料；检测的填料 粒径范围与K30平板载荷试验仪相同。1. 测试范围满足：10MN/m2WEVdW225MN/m22. 测试深度：400500mm；3. 总重：35Kg，落锤重：10 Kg；4. 承载板直径：300 mm,厚度：20 mm；5. 沉陷测试范围：0.102.00mm，精度：土5%；6. 环境温度范围：040C；7. 电源：+5V。8. 测试结果数字显示，并

14、现场打印。动态变形模量Evd是由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平 板试验测得的土体变形模量。通常，载荷板的直径也为300mm，锤 重为10kg，最大的冲击力为7.07kN,荷载脉冲脉冲宽度18mm。试 验记录落锤冲击时板的沉降。在假定冲击力恒定和泊松比p为0.21 的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公式计算模量： 变形模量 Ev2变形模量 Ev2 试验 Strain modulus test of Ev2 通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后，再进 行第二次加载，用测得的承载板下应力O和与之相对应的承载板中心 沉降量s，来计算变形模量Ev2及Ev2/Evl值的试验方

15、法。1. 一次变形模量 The first Strain modulus用第一次加载测得的承载板下应力O和与之相对应的承载板中心沉 降量 s 计算的变形模量。2. 二次变形模量 The second Strain modulus用第二次加载测得的承载板下应力O和与之相对应的承载板中心沉 降量3 基本规定3.0.1 变形模量 Ev2 试验适用于粒径不大于承载板直径1/4 的各 类土和土石混合填料。3.0.2变形模量Ev2试验应采用直径300mm承载板。变形模量Ev2 的计量单位为 MPa 。3.0.3 试验场地及环境条件应符合下列要求：1 对于水分挥发快的中粗砂，表面结硬壳、软化或因其他原因表层

16、 扰动的土，变形模量 Ev2 试验应置于其影响以下进行，下挖深度应不 大于承载板直径。2对于粗、细粒均质土，宜在压实后24h内开始检测。3测试面 应水平无坑洞。对于粗粒土或混合料填层造成的表面凹凸不平，承载 板下应铺一层厚约23mm的干燥中砂或石膏腻子。4 试验时测试点应远离震源。5 雨天或风力大于 6 级的天气不得进行试验。3.0.4 变形模量 Ev2 测试仪测量应采用自动采集、数字显示仪器。3.0.5 承载板的沉降量应采用中心单点测量。5 试验要点5.0.1 场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表面松土。当测试 面处于斜坡上时，应将承载板支撑面做成水平面。5.0.2 测试仪器安置应符合下列要求：1 将承载板放置于测试点上，使承载