《道路工程檢測(cè)》課件-承載板測(cè)定土基回彈模量

承載板法測(cè)定土基回彈模量目錄相關(guān)知識(shí)適用范圍檢測(cè)方法和步驟相關(guān)知識(shí)

回彈模量是評(píng)價(jià)路基土和各種路面材料強(qiáng)度的重要指標(biāo)，是路面設(shè)計(jì)必不可少的參數(shù)之一，反映路基土和路面材料在荷載作用下變形的性質(zhì)。在一定的車(chē)輪荷載作用下，回彈模量越大，說(shuō)明路基成路面材料的變形越小，即剛度越大:反之，則說(shuō)明路基或路面材料的變形大,剛度小?；貜椖Ａ繒?huì)影響路基的使用質(zhì)量和使用有效期，并且隨著施工質(zhì)量的提高，回彈模量值的檢驗(yàn)將會(huì)作為控制施工質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。相關(guān)知識(shí)回彈模量的確定最可靠的方式是直接在道路上現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行回彈模量測(cè)定。當(dāng)不具備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的條件時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或采用規(guī)范中提出的回彈模量建議值作為路面設(shè)計(jì)的參數(shù)。為了使回彈模量的取值符合實(shí)際情況，可以將當(dāng)?shù)氐穆坊粱蚺c規(guī)范相應(yīng)的路面材料取回室內(nèi)，進(jìn)行室內(nèi)模擬試驗(yàn)。承載板法是常用的測(cè)定回彈模量的方法。適用范圍承載板法適用于在現(xiàn)場(chǎng)土基表面，通過(guò)用承載板對(duì)土基逐級(jí)加載、卸載的方法，測(cè)出每級(jí)荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值，通過(guò)計(jì)算求得土基回彈模量。所測(cè)定的土基回彈模量可作為路面設(shè)計(jì)參數(shù)使用。儀具與材料1.反力裝置。載重汽車(chē)后軸重不小于60kN，在汽車(chē)大梁的后軸之后設(shè)有一加勁橫梁作反力架用。2.荷載裝置。由千斤頂、測(cè)力計(jì)（測(cè)力環(huán)或壓力表）及球座組成。3.剛性承載板。板厚20mm，直徑為Φ300mm，直徑兩端設(shè)有立柱和可以調(diào)整高度的支座，供安放貝克曼梁測(cè)頭用，承載板安放在土基表面上。儀具與材料承載板橫梁壓力表測(cè)力環(huán)千斤頂儀具與材料4.貝克曼梁、百分表及其支架2套。5.液壓千斤頂一臺(tái)，(80～100)kN，裝有壓力表或測(cè)力環(huán)，其量程不小于土基強(qiáng)度，測(cè)試精度不小于測(cè)力計(jì)量程的1%。6.秒表。7.水平尺。8.其他：細(xì)砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等儀具與材料貝克曼梁、百分表及其支架秒表鐵鍬水平尺檢測(cè)方法和步驟

一、準(zhǔn)備工作1.根據(jù)需要選擇有代表性的測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)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，撒干燥潔凈的細(xì)砂填平土基凹處。砂子不可覆蓋全部土基表面，避免形成夾層。檢測(cè)方法和步驟3.安置承載板，并用水平尺進(jìn)行校正，使承載板處于水平狀態(tài)。4.將試驗(yàn)車(chē)置于測(cè)點(diǎn)上，在加勁橫梁中部懸掛垂球測(cè)試，使之恰好對(duì)準(zhǔn)承載板中心，然后收起垂球。檢測(cè)方法和步驟5.在承載板上安放千斤頂，上面襯墊鋼圓筒、鋼板，并將球座置于頂部與加勁橫梁接觸，如用測(cè)力環(huán)時(shí)，應(yīng)將測(cè)力環(huán)置于千斤頂與橫梁中間，千斤頂及襯墊物必須保持垂直，以免加壓時(shí)千斤頂傾倒發(fā)生事故并影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。6.將兩臺(tái)貝克曼梁的測(cè)頭分別置于承載板立柱的支座上。檢測(cè)方法和步驟

二、測(cè)試步驟1.用千斤頂開(kāi)始加載，注視測(cè)力環(huán)與壓力表，至預(yù)壓0.05MPa，穩(wěn)壓1min，使承載板土基緊密接觸，同時(shí)檢查百分表的工作情況是否正常，然后放松千斤頂油門(mén)卸載，穩(wěn)壓1min后，將指針對(duì)準(zhǔn)零或記錄初始讀數(shù)。檢測(cè)方法和步驟2.測(cè)定土基的壓力——變形曲線(xiàn)。用千斤頂加載，采用逐級(jí)加載卸載法，用壓力表或測(cè)力環(huán)控制加載量，荷載小于0.1MPa時(shí)，每級(jí)加載增加0.02MPa，以后每級(jí)增加0.04MPa左右。為了使加載與計(jì)算方便，加載數(shù)值可適當(dāng)調(diào)整為整數(shù)。每次加載到預(yù)定荷載（P）后，穩(wěn)定1min，立即讀記兩臺(tái)彎沉儀百分表數(shù)值，然后輕輕放開(kāi)千斤頂油門(mén)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(duì)零。當(dāng)兩臺(tái)彎沉儀百分表讀數(shù)之差小于平均值的30%時(shí)，取平均值。如超過(guò)30%，則應(yīng)重測(cè)。當(dāng)回彈變形值超過(guò)1mm時(shí)，即可停止加載。檢測(cè)方法和步驟3.各級(jí)荷載的回彈變形和總變形，按以下方法計(jì)算：

回彈變形=（加載后讀數(shù)平均值—卸載后讀數(shù)平均值）×貝克曼梁杠桿比

總變形=（加載后讀數(shù)平均值—加載初期前讀數(shù)平均值）×貝克曼梁杠桿比檢測(cè)方法和步驟4.最后一次加載卸載循環(huán)結(jié)束后，取走千斤頂，重新讀取百分表初讀數(shù)，然后將汽車(chē)開(kāi)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?？傆绊懥喀?（百分表初讀數(shù)平均值-百分表終讀數(shù)平均值）×貝克曼梁杠桿比檢測(cè)方法和步驟5.在試驗(yàn)點(diǎn)下取樣，測(cè)試材料含水率。取樣數(shù)量如下：

最大粒徑不大于4.75mm，試樣數(shù)量約120g；

最大粒徑不大于19.0mm，試樣數(shù)量約250g；

最大粒徑不大于31.5mm，試樣數(shù)量約500g。6.在緊靠試驗(yàn)點(diǎn)旁邊的適當(dāng)位置，用灌砂法或環(huán)刀法等測(cè)試土基的密度。檢測(cè)方法和步驟三、數(shù)據(jù)處理1.各級(jí)壓力的回彈變形值加上該級(jí)的影響量后，則為計(jì)算回彈變形值。當(dāng)使用其它類(lèi)型測(cè)試車(chē)時(shí)，各級(jí)壓力下的影響量α按下式計(jì)算。式中：

T1——測(cè)試車(chē)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(cè)試車(chē)的后軸重（N）；

P——該級(jí)承載板壓力（Pa）；

α——總影響量（0.01mm）；檢測(cè)方法和步驟2.回彈變形計(jì)算值（??i

）為各級(jí)壓力的回彈變形值加上該級(jí)的影響量。排除顯著偏離的異常點(diǎn)，繪出順滑的P～L曲線(xiàn)，如曲線(xiàn)起始部分出現(xiàn)反彎，應(yīng)按圖所示修正原點(diǎn)O，O'則是修正后的原點(diǎn)。檢測(cè)方法和步驟3.按下式計(jì)算相應(yīng)于各級(jí)荷載下的土基回彈模量E值。式中：

Ei——相應(yīng)于各級(jí)荷載下的土基回彈模量（MPa）；

μ——土樣的泊松比，根據(jù)部頒路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選用；

D——承載板直徑30mm；

Pi——承載板壓力（MPa）；

Li——相對(duì)于荷載Pi時(shí)的回彈變形（cm）。檢測(cè)方法和步驟4.取結(jié)束試驗(yàn)前的各回彈變形值按線(xiàn)性回歸方法由正式計(jì)算土基回彈模量E0值。

式中：

E——土基回彈模量（MPa）

μ——土樣的泊松比，根據(jù)部頒路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選用；

Pi——對(duì)應(yīng)于Li的各級(jí)壓力值；

Li——結(jié)束試驗(yàn)前的各級(jí)實(shí)測(cè)回彈變形值檢測(cè)方法和步驟四、報(bào)告本方法應(yīng)報(bào)告以下技術(shù)內(nèi)容：（1）測(cè)試位置信息（樁號(hào)等）。（2）試驗(yàn)時(shí)土基的含水率、土基密度。（3）回彈變形、影響量及土基回彈模量。檢測(cè)方法和步驟試驗(yàn)采用的記錄格式如表：路線(xiàn)和編號(hào)：路面結(jié)構(gòu)：測(cè)定層位：測(cè)定用的汽車(chē)型號(hào)：承載板直徑（cm）測(cè)定日期：年月日千斤頂讀數(shù)荷載P（KN）