高速铁路路基施工检测-高速铁路路基工程施工阶段试验检测

—地基系数试验地基系数概念1试验仪器2试验方法3试验结果计算4地基系数概念1Part（1）、地基系数概念地基系数K30是指采用直径为30cm的荷载板测定下沉量为1.25mm对应的地基系数，其试验是平板载荷试验。1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算地基系数K30

K30＝σs/Ss式中：σs——为σ—S曲线上1.25×10-3m

对应的荷载强度(MPa）；

Ss——为下沉量基准值(＝1.25×10-3m)。1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算K30值是指地基产生0.125cm沉降量需要施加的压力强度值。当K30值大时，说明地基刚度大，当K30值小，则表示地基刚度小。K30值是一个能反映路基强度与变形参数的承载力指标。因此采用地基系数K30作为路基压实度的控制指标确有其必要性。（2）、地基系数物理意义1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算（3）、地基系数试验适用范围1）本试验适用于各类土和土石混合填料，其最大粒径不宜大于承载板直径1/4，测试有效深度约为承载板直径的1.5倍。2）检测位置包括基床以下路堤、基床底层、基床表层、改良土等填筑，路基与桥台过渡段、路基与隧道过渡段、路基与横向结构物过渡段、路基与路堑过渡段等填筑。试验仪器2Part1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算直径300mm的承载板测桥千斤顶加载装置（手动液压泵）百分表反力装置水平尺干燥中砂试验方法3Part3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算（1）场地整平场地测试区域应进行平整，并使用毛刷扫去松土。当处于斜坡上时，应将承载板支撑面做成水平面，如图所示。3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算(2)安置地基系数测试仪①将承载板放置于测试区域上，应使承载板与地面完全接触，必要时可铺设一层2～3mm干燥标准均粒砂，同时利用承载板上水准泡或水准仪来调整承载板水平。左右转动承载板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触后方可进行测试如图所示。3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算

将千斤顶放置于反力装置下面的承载板上，利用加长杆和调节丝杆，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，不出现倾斜如图所示。②安装千斤顶3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算

将反力装置承载部分安置于承载板上方，并加以制动。反力装置的支撑点与承载板外缘距离不得小于1m如图所示。③安装反力装置3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算④安置测桥.测桥支撑座与承载板外缘、反力装置支承点的距离不应小于1m。3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算采用2～3只下沉量测表测量时，测表应沿承载板周边等分布置，并与承载板中心保持等距离。3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算预加荷载，30s后卸除荷载，再等待30s后，将下沉量测表调至零位或读取测表读数作为下沉量的起始读数。直径为300mm的承载板预加荷载为0.04MPa。

(3）加载试验3.高速铁路规划1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算（4）达到下列条件之一时，试验即可终止：①总下沉量超过规定的基准值（1.25mm），且加载级数至少5级；②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；③荷载强度达到地基屈服点。当试验过程出现异常时(如承载板严重倾斜、承载板过度下沉及试验数据异常),应查明原因，另选点进行试验，并在试验记录表中注明。试验结果计算4Part3.高速1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算（1）试验结果计算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：

3.高速1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算（2）制图根据试验结果绘出荷载强度与下沉量关系曲线，如右图所示。宜采用计算机或编程软件程序按二次方程拟合，绘制荷载强度与下沉量关系曲线。采用手工描绘曲线时，应使曲线圆滑，且尽量接近各点。图荷载强度σ与下沉量S关系曲线3.高速1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算示例3.高速1.高速铁路定义2.试验仪器1.地基系数概念3.试验方法4.试验结果计算示例动态变形模量Evd试验发展前言QIANYAN

高速铁路路基工程检测高速铁路路基工程认知高速铁路路基工程施工准备阶段试验检测高速铁路路基工程施工阶段试验检测地基系数试验二次变形模量试验动态变形模量试验高速铁路路基工程竣工验收阶段试验检测前言QIANYAN路基压实前言QIANYAN地基系数K30试验高速铁路目录ContentsEvd概念1检测原理2试验特点3国外发展4国内研究5Evd概念1Part1.Evd概念2.检测原理3.试验特点4.国外发展5.国内研究动态变形模量Evd（英文：dynamicmodulusofdeformation）是指土体在一定大小的竖向冲击力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数。它由平板压力公式Evd=1.5×r×σ/s计算得出其中：Evd——动态变形模量（MPa）；

r——圆形刚性荷载板的半径（mm）；

σ——荷载板下的最大冲击动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力Fs=7.07KN且冲击时间ts=18ms时标定得到的，即σ=0.1MPa；

s——实测荷载板下沉幅值（mm）；

1.5——荷载板形状影响系数。

实测结果采用公式Evd=22.5/s计算。检测原理2Part2.检测原理1.Evd概念3.试验特点4.国外发展5.国内研究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、承载板,对路基面产生瞬间冲击,使路基面产生沉陷。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。1.脱钩装置；2.落锤；3.导向杆4.阻尼装置；5.承载板；6.沉陷测定仪试验特点3Part1.Evd概念3.试验特点2.检测原理4.国外发展5.国内研究操作简单,测试速度快,检测一点只需3min。仪器体积小、重量轻

、安装携带方便，适合施工场地困难的狭窄地段环保型产品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。.检测费用低。有利于施工质量的监督与保证。010305020406国外发展4Part1.Evd概念3.教学难点2.检测原理5.国内研究3.试验特点4.国外发展3.教学难点5.国内研究4.国外发展德国铁路规范DS836.0501《德国铁路建设中轻型落锤仪的使用规定》(NGT39)1997年2月1999年12月20日《德国道路建设土方工程补充合同技术条款和规定》(ZTVE—StB94)《德国土方工程基层补充合同技术条款》(ZTVE—StB95)1.Evd概念2.检测原理3.试验特点3.教学难点京沪高速昆山试验段路基京沪高速昆山试验段

涵洞—路基过渡段1.Evd概念2.检测原理3.试验特点5.国内研究4.国外发展国内研究5Part3.教学难点5.国内研究1.Evd概念2.检测原理3.试验特点4.国外发展路基路面试验与检测Evd试验概念2试验仪器3试验方法4目录Contents试验结果计算5Evd试验背景1Evd试验背景1Part3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景

无论是静态变形模量Ev2，还是地基系数K30

，两者都是采用φ300mm的静态平板载荷试验仪，通过在压实填土表面做静压试验测得的，二者反映的都是静态应力作用下土体抵抗变形的能力。众所周知，铁路路基承受的是列车运行时产生的动荷载，特别是高速列车的出现，动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显，而K30和Ev2值都不能完全反映列车在高速运行条件下所产生的动应力对路基的真实作用状况。试验设备庞大，需要大吨位加载车；要求有宽敞的试验场地，不适用狭窄地段。费时、费力。操作复杂、麻烦，要求条件苛刻；试验结果影响因素较多，误差较大等占用人员和台班费，检测费用高。K30和Ev2试验不足3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景

为解决上述问题，德国HMP公司于80年代初开始研发一种轻型、便携、快速、高自动化、高精度的地基承载能力的动态测试仪器，称为“轻型落锤仪”，德文缩写“LFG”。Evd

动态平板载荷试验在秦沈客运专线应用3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景体积小、重量轻、便于携带检测费用低性能稳定、测试精度高适应范围广自动化程度高、测试速度快安装及拆卸方便、操作简便Evd试验仪器特点3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景Evd试验概念2Part千斤顶3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景（1）动态变形模量Evd定义（dynamicmodulusofdeformation）

是指土体在一定大小的竖向冲击力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数。

千斤顶

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300mm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（2）工作原理

3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景千斤顶3.试验仪器2.Evd

试验概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景由平板压力公式

Evd=1.5×r×σ/s其中：Evd——动态变形模量（MPa）；

r——圆形刚性荷载板的半径（mm）；

σ——荷载板下的最大冲击动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力Fs=7.07KN,且冲击时间ts=18ms时标定得到的，即σ=0.1MPa；或路基面最大动应力（MPa）

s——实测荷载板下沉幅值（mm）；

1.5——荷载板形状影响系数。实测结果采用公式Evd=22.5/s

计算。试验仪器3Part千斤顶3.试验仪器2.地基系数概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景千斤顶3.试验仪器2.地基系数概念4.试验方法5.试验结果计算1.Evd试验背景主要结构组成加载装置

①挂（脱）钩装置(带水准泡)②导向杆③落锤