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承載板測定土基回彈模量試驗方法添加時間:2021-9-25 8:36:56
承載板測定土基回彈模量試驗方法

承載板測定土基回彈模量試驗方法

1 目的和適用范圍

(1       本方法適用于在現(xiàn)場土基表面,通過承載板對土基逐級加載、卸載的方法,測出每級荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值。

(2       本方法測定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計參數(shù)使用。

2 儀具與材料

本試驗需要下列儀具與材料:

(1       加載設(shè)施:載有鐵塊或集料等重物、后軸重不小于60kN的載重汽車一輛,作為加載設(shè)備。在汽車大梁的后軸之后約2000px處,附設(shè)加勁小梁一根作反力架。汽車輪胎充氣壓力0.50Mpa。

(2       現(xiàn)場測試裝置,由千斤頂、測力計(測力環(huán)或壓力表)及球座組成。

(3       剛性承載板一塊,板厚20mm,直徑750px,直徑兩端設(shè)有立柱和可以調(diào)整高度的支座,供安放彎沉儀測頭,承載板安放在土基表面上。

(4       路面彎沉儀兩臺,由貝克曼梁、百分表及支架組成。

(5       液壓千斤頂一臺,80~100kN,裝有經(jīng)過標(biāo)定的壓力表或測力環(huán),其容量不小于土基強度,測定JING度不小于計量程的1/100。

(6       秒表。

(7       水平尺。

(8       其它:細(xì)砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。

3 方法與步驟

  1.準(zhǔn)備工作

(1       根據(jù)需要選擇有代表性的測點,測點應(yīng)位于水平的路基上,土質(zhì)均勻,不含雜物;

(2       仔細(xì)平整土基表面,撒燥潔凈的細(xì)砂填平土基凹處,砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。

(3       安置承載板,并用水平尺進行校正,使承載板置水平狀態(tài)。

(4       將試驗車置于測點上,在加勁小梁中部掛垂球測試,使之恰好對準(zhǔn)承載板中心,然后收起垂球。

(5       在承載板上安放千斤頂,上面寸墊鋼圓筒、鋼板,并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸。如用測力環(huán)時,應(yīng)將測力環(huán)置于千斤頂與橫梁中間,千斤頂及寸墊物必須保持垂直,以免加壓時千斤頂傾倒發(fā)生事故并影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

(6       安放彎沉儀,將兩臺彎沉儀的測頭分別置于承載板立柱的支座上,百分表對零或其他合適的初始位置上。

2.測試步驟承載板測定土基回彈模量試驗方法

(1                    用千斤頂開始加載,注視測力環(huán)或壓力表,至預(yù)壓0.05Mpa,穩(wěn)壓1min,承載板與土基緊密接觸,同時檢查百分表的工作情況是否正常,然后放松千斤頂油門卸載,穩(wěn)壓1min后,將指針對零或記錄初始讀數(shù)。

(2                    測定土基的壓力一變形曲線。用千斤頂加載,采用逐級加載法,用壓力表或測力環(huán)控制加載量,荷載小于0.1Mpa時,每級增加0.02Mpa,以后每級增加0.04Mpa,左右。為了使加載和計算方便,加載數(shù)值可適當(dāng)調(diào)整為整數(shù)。每次加載至預(yù)定荷載(P)后,穩(wěn)定1min,立即讀記兩臺彎沉儀百分表數(shù)值,然后輕輕放開千斤頂油門卸載至0,待卸載穩(wěn)定1min后,再次讀數(shù),每次卸載后百分表不再對零。當(dāng)兩臺彎沉儀百分表讀數(shù)之差小于平均值的30%時,取平均值。如超過30%,則應(yīng)重測。當(dāng)回彈變形值超過1mm時,即可停止加載。

(3                    各級荷載的回彈變形和總變形,按以下方法計算:

  回彈變形(L=(加載后讀數(shù)平均值—卸載后讀數(shù)平均值)

×彎沉儀杠桿比

總變形(Lˊ=(加載后讀數(shù)平均值—加載初始前讀數(shù)平均值)

                ×彎沉儀杠桿比

  4)測定總影響量a。Z后一次加載卸載循環(huán)結(jié)束后,取走千斤頂,重新讀取百分表讀數(shù),然后將汽車開出10m以外,讀取終讀數(shù),兩只百分表的初、終讀數(shù)差之平均值即為總影響量a。

  5)在試驗點下取樣,測定材料含水量。取樣數(shù)量如下:

Z大粒徑不大于5mm,試樣數(shù)量約120g;

Z大粒徑不大于25mm,試樣數(shù)量約250g;

Z大粒徑不大于40mm,試樣數(shù)量約500g

6)在緊靠試驗點旁邊的適當(dāng)位置,用灌砂法或環(huán)刀法等測定土基的密度。

7)本試驗的各項數(shù)值可記錄于記錄表上。

4  計算

1)各級壓力的回彈變形值加上該級的影響量后,則為計算回彈變形值。是以后軸重60kN的標(biāo)準(zhǔn)車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當(dāng)使用其它類型測試車時,各級壓力下的影響ai算:

            T1+T2)πD2P1

      ai = ——————————·a

                4T1Q

式中:T1——測試車前后軸距(m;

T2——加勁小梁距后軸距離(m);

D——承載板直徑(m;

Q——測試車后軸重(N);

P1——該承載板壓力(Pa;

a——總影響量(0.01mm);

ai——該級壓力的分級影響量(0.01mm)。

  2)將各級計算回彈變形值點繪于標(biāo)準(zhǔn)計算紙上,排除顯著偏離的異常點并繪出順滑的P~L曲線。

(3       算相應(yīng)于各級荷載下的土基回彈模量Ei值:

         πD   pi

       Ei=—·— (1μ02)        

4      Li                                                                                            

  試中: Ei——相應(yīng)于各級荷載下的土基回彈模量(Mpa

         μ0——土的泊松比,根據(jù)部頒路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定選用;

         D——承載板直徑750px;

         pi——承載板壓力(Mpa);

         Li——相對于荷載pi時的回彈變形(cm)。

(4       取結(jié)束試驗前的各回彈變形值按線性回歸方法計算土基回彈模量E0值:

   

      πD    Σpi

E0——·——1μ02                                                                                            

      4    ΣLi

試中:E0——土基回彈模量(Mpa);

μ0——土的泊松比,根據(jù)部頒路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定選用;

Li——結(jié)束試驗前的各級實測回彈變形值;

pi——對應(yīng)于Li的各級壓力值。

(5       報告

試驗報告應(yīng)記錄下列結(jié)果:

(1       試驗時所采用的汽車。

(2       近期天氣情況。

(3       試驗時土基的含水量(%)。

(4       土基密度和壓實度。

(5       相應(yīng)于各級荷載下的土基回彈模量Ei值。

(6       土基回彈模量E0值(Mpa