高速铁路路基动态平板荷载试验检测方法

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内容简介

　　一、概述　　　　路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和列车运行安全，科学、合理的监控测试方法是保证路基施工的重要措施。在路基工程施工中，土体压实是一个最基本的问题，但仅用密实度指标来检测和判断路基的质量有其局限性。因为路基填土的施工方法不同，含水量的差异和击实标准的差别，相同密实度的土体其力学性能指标有较大差异。因此，在检测密实度的基础上，将强度及变形指标作为反映路基承载力的压实标准，是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。传统的强度及变形参数指标通过静态平板荷载试验测得，即检测地基系数K30，而路基实际承受的荷载不仅有静荷载，还有列车运行时对路基产生的动荷载。特别是高速铁路，动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显，也就是说，路基的稳定性和变形问题主要是由于动荷载引起的，所以，采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变形指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。　　　　在某线电气化提速改造工程施工中运用的DBM型动态变形模量测试仪，主要用于测试基床表层级配碎石、桥涵过渡段的承载力指标－动态变形模量Evd和地基系数K30。动态变形模量检测方法也已经纳入铁道部行业标准《铁路工程土工试验规程》。　　二、动态变形模量测试的工作原理　　　　动态弹性模量Evd（dynamic modulus of deformation）是指土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。根据平板压力公式，动态变形模量可按下式计算：　　Evd＝1.5×r×σ/s（MN/m2）　　式中：1.5－承载板形状影响系数；　　r－承载板的半径，这里为150mm；　　σ－路基最大动应力；　　s－承载板的沉陷值（mm）。　　此公式表示按照弹性各项同性半空间理论，并假定横向变形系数为0.21时，圆形刚性板在竖向集中荷载作用下的地面沉陷。　　　　动态变形模量测试仪主要有落锤仪和沉陷测定仪组成。落锤仪包括：脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置、承载板等，沉陷测定仪主要包括传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源。　　

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