高速鐵路路基施工檢測-高速鐵路路基工程施工階段試驗檢測

—地基系數(shù)試驗地基系數(shù)概念1試驗儀器2試驗方法3試驗結(jié)果計算4地基系數(shù)概念1Part（1）、地基系數(shù)概念地基系數(shù)K30是指采用直徑為30cm的荷載板測定下沉量為1.25mm對應(yīng)的地基系數(shù)，其試驗是平板載荷試驗。1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算地基系數(shù)K30

K30＝σs/Ss式中：σs——為σ—S曲線上1.25×10-3m

對應(yīng)的荷載強度(MPa）；

Ss——為下沉量基準(zhǔn)值(＝1.25×10-3m)。1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算K30值是指地基產(chǎn)生0.125cm沉降量需要施加的壓力強度值。當(dāng)K30值大時，說明地基剛度大，當(dāng)K30值小，則表示地基剛度小。K30值是一個能反映路基強度與變形參數(shù)的承載力指標(biāo)。因此采用地基系數(shù)K30作為路基壓實度的控制指標(biāo)確有其必要性。（2）、地基系數(shù)物理意義1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算（3）、地基系數(shù)試驗適用范圍1）本試驗適用于各類土和土石混合填料，其最大粒徑不宜大于承載板直徑1/4，測試有效深度約為承載板直徑的1.5倍。2）檢測位置包括基床以下路堤、基床底層、基床表層、改良土等填筑，路基與橋臺過渡段、路基與隧道過渡段、路基與橫向結(jié)構(gòu)物過渡段、路基與路塹過渡段等填筑。試驗儀器2Part1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算直徑300mm的承載板測橋千斤頂加載裝置（手動液壓泵）百分表反力裝置水平尺干燥中砂試驗方法3Part3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算（1）場地整平場地測試區(qū)域應(yīng)進(jìn)行平整，并使用毛刷掃去松土。當(dāng)處于斜坡上時，應(yīng)將承載板支撐面做成水平面，如圖所示。3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算(2)安置地基系數(shù)測試儀①將承載板放置于測試區(qū)域上，應(yīng)使承載板與地面完全接觸，必要時可鋪設(shè)一層2～3mm干燥標(biāo)準(zhǔn)均粒砂，同時利用承載板上水準(zhǔn)泡或水準(zhǔn)儀來調(diào)整承載板水平。左右轉(zhuǎn)動承載板并輕輕擊打頂面，使其與地面完全接觸后方可進(jìn)行測試如圖所示。3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算

將千斤頂放置于反力裝置下面的承載板上，利用加長桿和調(diào)節(jié)絲桿，使千斤頂頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上，組裝時應(yīng)保持千斤頂垂直，不出現(xiàn)傾斜如圖所示。②安裝千斤頂3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算

將反力裝置承載部分安置于承載板上方，并加以制動。反力裝置的支撐點與承載板外緣距離不得小于1m如圖所示。③安裝反力裝置3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算④安置測橋.測橋支撐座與承載板外緣、反力裝置支承點的距離不應(yīng)小于1m。3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算采用2～3只下沉量測表測量時，測表應(yīng)沿承載板周邊等分布置，并與承載板中心保持等距離。3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算預(yù)加荷載，30s后卸除荷載，再等待30s后，將下沉量測表調(diào)至零位或讀取測表讀數(shù)作為下沉量的起始讀數(shù)。直徑為300mm的承載板預(yù)加荷載為0.04MPa。

(3）加載試驗3.高速鐵路規(guī)劃1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算（4）達(dá)到下列條件之一時，試驗即可終止：①總下沉量超過規(guī)定的基準(zhǔn)值（1.25mm），且加載級數(shù)至少5級；②荷載強度大于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)荷載值的1.3倍，且加載級數(shù)至少5級；③荷載強度達(dá)到地基屈服點。當(dāng)試驗過程出現(xiàn)異常時(如承載板嚴(yán)重傾斜、承載板過度下沉及試驗數(shù)據(jù)異常),應(yīng)查明原因，另選點進(jìn)行試驗，并在試驗記錄表中注明。試驗結(jié)果計算4Part3.高速1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算（1）試驗結(jié)果計算從荷載強度與下沉量關(guān)系曲線得出下沉量基準(zhǔn)值時的荷載強度，并按下式計算出地基系數(shù)：

3.高速1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算（2）制圖根據(jù)試驗結(jié)果繪出荷載強度與下沉量關(guān)系曲線，如右圖所示。宜采用計算機或編程軟件程序按二次方程擬合，繪制荷載強度與下沉量關(guān)系曲線。采用手工描繪曲線時，應(yīng)使曲線圓滑，且盡量接近各點。圖荷載強度σ與下沉量S關(guān)系曲線3.高速1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算示例3.高速1.高速鐵路定義2.試驗儀器1.地基系數(shù)概念3.試驗方法4.試驗結(jié)果計算示例動態(tài)變形模量Evd試驗發(fā)展前言QIANYAN

高速鐵路路基工程檢測高速鐵路路基工程認(rèn)知高速鐵路路基工程施工準(zhǔn)備階段試驗檢測高速鐵路路基工程施工階段試驗檢測地基系數(shù)試驗二次變形模量試驗動態(tài)變形模量試驗高速鐵路路基工程竣工驗收階段試驗檢測前言QIANYAN路基壓實前言QIANYAN地基系數(shù)K30試驗高速鐵路目錄ContentsEvd概念1檢測原理2試驗特點3國外發(fā)展4國內(nèi)研究5Evd概念1Part1.Evd概念2.檢測原理3.試驗特點4.國外發(fā)展5.國內(nèi)研究動態(tài)變形模量Evd（英文：dynamicmodulusofdeformation）是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。它由平板壓力公式Evd=1.5×r×σ/s計算得出其中：Evd——動態(tài)變形模量（MPa）；

r——圓形剛性荷載板的半徑（mm）；

σ——荷載板下的最大沖擊動應(yīng)力，它是通過在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa；

s——實測荷載板下沉幅值（mm）；

1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。

實測結(jié)果采用公式Evd=22.5/s計算。檢測原理2Part2.檢測原理1.Evd概念3.試驗特點4.國外發(fā)展5.國內(nèi)研究動態(tài)變形模量的檢測方法是采用一定質(zhì)量的落錘,從一定高度自由落下,通過阻尼裝置、承載板,對路基面產(chǎn)生瞬間沖擊,使路基面產(chǎn)生沉陷。從理論上講,路基碾壓越密實,沉陷值越小,路基的動態(tài)變形模量Evd值越高;反之路基的Evd值越低。1.脫鉤裝置；2.落錘；3.導(dǎo)向桿4.阻尼裝置；5.承載板；6.沉陷測定儀試驗特點3Part1.Evd概念3.試驗特點2.檢測原理4.國外發(fā)展5.國內(nèi)研究操作簡單,測試速度快,檢測一點只需3min。儀器體積小、重量輕

、安裝攜帶方便，適合施工場地困難的狹窄地段環(huán)保型產(chǎn)品模擬列車高速行駛時對路基產(chǎn)生的沖擊效應(yīng)進(jìn)行動態(tài)測試。.檢測費用低。有利于施工質(zhì)量的監(jiān)督與保證。010305020406國外發(fā)展4Part1.Evd概念3.教學(xué)難點2.檢測原理5.國內(nèi)研究3.試驗特點4.國外發(fā)展3.教學(xué)難點5.國內(nèi)研究4.國外發(fā)展德國鐵路規(guī)范DS836.0501《德國鐵路建設(shè)中輕型落錘儀的使用規(guī)定》(NGT39)1997年2月1999年12月20日《德國道路建設(shè)土方工程補充合同技術(shù)條款和規(guī)定》(ZTVE—StB94)《德國土方工程基層補充合同技術(shù)條款》(ZTVE—StB95)1.Evd概念2.檢測原理3.試驗特點3.教學(xué)難點京滬高速昆山試驗段路基京滬高速昆山試驗段

涵洞—路基過渡段1.Evd概念2.檢測原理3.試驗特點5.國內(nèi)研究4.國外發(fā)展國內(nèi)研究5Part3.教學(xué)難點5.國內(nèi)研究1.Evd概念2.檢測原理3.試驗特點4.國外發(fā)展路基路面試驗與檢測Evd試驗概念2試驗儀器3試驗方法4目錄Contents試驗結(jié)果計算5Evd試驗背景1Evd試驗背景1Part3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景

無論是靜態(tài)變形模量Ev2，還是地基系數(shù)K30

，兩者都是采用φ300mm的靜態(tài)平板載荷試驗儀，通過在壓實填土表面做靜壓試驗測得的，二者反映的都是靜態(tài)應(yīng)力作用下土體抵抗變形的能力。眾所周知，鐵路路基承受的是列車運行時產(chǎn)生的動荷載，特別是高速列車的出現(xiàn)，動荷載產(chǎn)生的沖擊力對路基的影響更為明顯，而K30和Ev2值都不能完全反映列車在高速運行條件下所產(chǎn)生的動應(yīng)力對路基的真實作用狀況。試驗設(shè)備龐大，需要大噸位加載車；要求有寬敞的試驗場地，不適用狹窄地段。費時、費力。操作復(fù)雜、麻煩，要求條件苛刻；試驗結(jié)果影響因素較多，誤差較大等占用人員和臺班費，檢測費用高。K30和Ev2試驗不足3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景

為解決上述問題，德國HMP公司于80年代初開始研發(fā)一種輕型、便攜、快速、高自動化、高精度的地基承載能力的動態(tài)測試儀器，稱為“輕型落錘儀”，德文縮寫“LFG”。Evd

動態(tài)平板載荷試驗在秦沈客運專線應(yīng)用3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景體積小、重量輕、便于攜帶檢測費用低性能穩(wěn)定、測試精度高適應(yīng)范圍廣自動化程度高、測試速度快安裝及拆卸方便、操作簡便Evd試驗儀器特點3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景Evd試驗概念2Part千斤頂3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景（1）動態(tài)變形模量Evd定義（dynamicmodulusofdeformation）

是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。

千斤頂

利用落錘從一定高度自由下落在阻尼裝置上，產(chǎn)生的瞬間沖擊荷載，通過阻尼裝置及傳力系統(tǒng)傳遞給直徑300mm的承載板，在承載板下面（即測試面）產(chǎn)生的動應(yīng)力，使承載板發(fā)生沉陷s—即承載板振動的振幅，由沉陷測定儀采集記錄下來。沉陷值s越大，則被測點的承載力越??；反之，越大。1.脫鉤裝置；2.落錘；3.導(dǎo)向桿4.阻尼裝置；5.承載板；6.沉陷測定儀（2）工作原理

3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景千斤頂3.試驗儀器2.Evd

試驗概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景由平板壓力公式

Evd=1.5×r×σ/s其中：Evd——動態(tài)變形模量（MPa）；

r——圓形剛性荷載板的半徑（mm）；

σ——荷載板下的最大沖擊動應(yīng)力，它是通過在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN,且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa；或路基面最大動應(yīng)力（MPa）

s——實測荷載板下沉幅值（mm）；

1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實測結(jié)果采用公式Evd=22.5/s

計算。試驗儀器3Part千斤頂3.試驗儀器2.地基系數(shù)概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景千斤頂3.試驗儀器2.地基系數(shù)概念4.試驗方法5.試驗結(jié)果計算1.Evd試驗背景主要結(jié)構(gòu)組成加載裝置

①掛（脫）鉤裝置(帶水準(zhǔn)泡)②導(dǎo)向桿③落錘