动态变形模量Evd试验

1、四、动态变形模量 Evd 测试原理与操作要点1. 测试原理ZFG02 轻型落锤式测试仪：动态变形模量 （Evd） 测试仪 ZFG02 用于道路施工中检查基床、基底的方法。 动态变形模量是反映散骨料或再生料、回填料、级配碎石、石灰土组成的基床、基底土、砾石基层及地基 承载能力的一个指标。体积小，重量轻便于携带 -总重量 35 公斤 安装、拆卸方便、操作简单 -一人便可操作 自动化程度高、测试速度快 一次测试只需 3 分钟 性能稳定、可靠、精度高 采用先进的传感技术 环保型产品、已人为本 无辐射、废气等污染1 、模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试， 能够反映土体的实际受力情况。 其荷载板下

2、的最大 动 应力 =0.1 Mpa ，与高速铁路设计的土的动应力相符。2 、 测试速度快，检测一点只需约 2 分钟。在检测数量不变的情况下，可以缩短检测时间，不影响施工进 度；在相同的检测时间内，可以增加检测数量，使测试数据更具有代表性；施工中可以随时跟踪检测，发 现问题及时处理，真正实现施工过程中的质量监控。3、操作简便、自动化程度高、 大幅度减轻劳动强度。 避免人工读表、 记录、绘图、计算产生的误判和误 差； 全自动数据处理系统，数据液晶显示且现场打印输出波形及结果，确保测试结果的准确、客观。4 、体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便。仪器总重量不超过 35kg ，最大单件重不超过 1

3、5kg ， 不需要额外的加载设备；仪器测试地点转移迅速、方便。5、 适用范围广。 该测试仪器除了可适用的土壤种类范围与 K30 相同外， 还特别适应于施工场地狭窄的困 难地段，如路基与桥涵过渡段的检测。 6 、 特别适合于受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地 基质量监控测试。7 、 环保型产品。无核辐射以及废气等污染，利于环境保护和试验人Evd 动态变形模量测试仪的应用和发展状况京沪高速铁路设计暂行规定（ 2004 修订版）、京沪高速铁路路基施工暂行规定（ 2004 ）和京沪 高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准（ 2004 ）中已明确将 Evd 指标作为压实标准，要求路基基床表层、

4、路桥、涵过渡段级配碎石的填筑必须同时满足 K30 、Evd 和 n 的压实标准。DBM型动态变形模量测试仪 （E vd动态平板荷载试验仪 ） 是铁道建筑研究设计院自主研制开发的铁路路基 施工质量监控测试仪器，该产品于 2002 年 3月通过了铁道部科技成果鉴定； 2000 年国家知识产权局授予 专利权；动态平板载荷填土承载力检测工法被评为2002 年铁路部级工法； 动态变形模量检测方法已纳入铁道部行业标准铁路工程土工试验规程 .1用途 ：用于监控检测地基承载力指标动态变形模量Evd（MN/m2） 值的一种新型地基施工质量测试仪器。该仪器可直接测出动态变形模量Evd 值，也可间接快速检测地基系数

5、 K30值。它广泛适用于铁路、公路、机场、城市交通及工业与民用建筑的地基施工质量监控检测。2原理： 采用一定质量的落锤，以一定高度自由落下，模拟列车高速运行时对路基面产生的动荷载效 应冲击路基面，检测路基在动荷载作用下所发生的力和变形的参数，即动态变形模量Evd 值。3特点：（1）用 Evd 动态平板载荷试验方法检测路基的动态变形模量Evd 指标，操作简单、测试速度快，检测一点只需三分钟。所以，在施工中可以增加检测点的数量，使试验数据更全面、更有代表性；并且还可以 随时跟踪检测，真正实现施工过程中的质量监控。（2）该检测方法是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，与静载试验相比，

6、 更能反映路基土的实际受力情况，所以这种测试方法特别适合铁路、公路、机场等受动荷载作用的地基质量监 控测试。（3）检测仪器体积小、重量轻（总重量不超过35 公斤，单件重不超过 15 公斤）、安装携带方便，且不需外加附属设备。在路基的狭窄地段，如路桥过渡段、边坡附近检测也非常方便适用。（4）通过在细粒土、碎石土、粗粒土、级配碎石等土类，几百组与静载测试的对比试验，试验结果表 明：在同一路段，填料相同时，两者具有良好的相关关系。测试数据数字显示且现场打印，确保测试结果 准确、客观。（5）无核辐射及废气等污染，操作使用安全、环保。4主要技术性能参数 它适用于检测现行规范要求的各类路基土及基床填料；检

7、测的填料粒径范围与K30 平板载荷试验仪相同。1. 测试范围满足 :10MN/m2EVd225 MN/m2；2. 测试深度： 400 500mm；3. 总重： 35Kg，落锤重： 10 Kg ；4. 承载板直径： 300 mm，厚度： 20 mm；5. 沉陷测试范围： 0.10 2.00mm,精度: 5%；6. 环境温度范围： 0 40；7. 电源： +5V。8. 测试结果数字显示，并现场打印。(科研开发部)1 、铁路工程土工试验规程 (TB10102-2004)2 、铁路路基工程施工质量验收标准( TB10414- 2003 ， J285-2004 )3 、京沪高速铁路设计暂行规定( 200

8、4 修订版)4 、京沪高速铁路路基施工暂行规定( 2004 )5 、京沪高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准( 2004 ) 国外:1 、德国道路建设土方工程补充合同技术条款和规定(ZTVE-StB94 )2 、德国土方工程基层补充合同技术条款( ZTVE-StB95 )3 、德国交通区域开挖工程补充合同技术条款和规定(ZTVE-StB97 )动态变形模量 Evd 是由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体 变形模量。通常，载荷板的直径也为 300mm，锤重为 10kg，最大的冲击力为 7.07kN ，荷载 脉冲脉冲宽度 18mm。试验记录落锤冲击时板的沉降。在假定冲击力恒定和

9、泊松比为0.21的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公式计算模量：EVd 0.79(1 2)d /s 1.5r /s 22.5/s2. 试验场地及环境条件1) 测试面宜水平，其倾斜角度不大于5。2) 测试面必须平整无坑洞。对于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平，可用少量细中砂补 平。3) 试验时测试点必须远离震源。3. 试验仪器3.1 动态变形模量测试仪由加载装置、 荷载板和沉陷 测定仪组成。3.2 加载装置主要由挂 (脱) 钩装置、 落锤、 导向杆、 阻尼装置等部分构成。1) 落锤重： 10kg 。2) 最大冲击力： 7.07kN 。3) 冲击持续时间： 18 2ms。4) 导向杆必须保持

10、垂直、光洁。3.3 荷载板主要由圆形钢板和传感器等部分构成。1) 圆形钢板直径 300mm；厚度 20mm 。2) 传感器必须牢固密贴地安装在荷载板的中心位置上。3.4 沉陷测定仪主要由信号处理、显示、打印机和电源等部分构成。3.5 沉陷测试范围： （0.1 2.0 ） mm 0.05mm。Evd 测试范围： 10Evd225 MPa。3.6 仪器的校验和标定应符合下列要求：1 仪器在每次试验前应按使用说明书进行校验。2 仪器每年必须重新标定一次。4 试验操作步骤1 测试前的准备工作：1）测试面应整平。应使荷载板与地面良好接触。必要时可用少量的细中砂来补平。2）导向杆应保持垂直。3）检查仪器标

11、明的落距。2 测试步骤：1） 荷载板放置在平整好的测试面上，安装上导向杆并保持其垂直。2） 将落锤提升至挂（脱） 钩装置上挂住， 然后使落锤脱钩并自由落下， 当落锤弹回后 将其抓住并挂在挂（脱）钩装置上。按此操作进行三次预冲击。3）正式测试时按上述第 2）项的方式进行三次冲击测试，作为正式测试记录。测试时 应避免荷载板的移动和跳跃。4）测试时，应记录每个测点的工作名称、检测部位、试验时间、土的种类、含水率以 及相关的参数。Evd 测试仪的校验与标定五、动态变形模量 Evd测试仪 ZFG 使用说明动态变形模量测试仪 ZFG02 操作手册相应于德国技术规范道路建造土工与岩石技术规范 TP BFSt

12、B Part B8.3附件：带集成数据存储的电子变形数据仪本册仅为 Zorn 公司先前的许可。我们保留进一步发展进行技术变更的权利铁道科学研究院铁道建筑研究所地址：北京市海淀区西直门外大柳树路 2 号邮编： 100081电话： ,E-Mail: ,1. 轻型落锤仪使用说明 轻型落锤仪由能够产生一定荷载脉冲的加载装置、承载板和带有集成数据存储器和 RS232 接口的电子变形数据仪 ZSG02 组成。加载装置由一个 10kg（ZFG06 为 15kg ）落锤构成，它能自由下落到一个钢弹簧，并产 生一个峰值为 7.07kN 和 18ms 宽度的荷载脉冲。为了保证操作安全，落锤配有运输锁定栓 和带有稳

13、定装置的导杆。 为维持每次测试的恒定下落高度， 在导杆的顶部装有一个能够固定 和释放落锤的机构。2. 打印机模式，是能够附加输出打印测试数据的理想测试模式。操作与日常试验操作相 类似。 按开始按钮以后三条变形随时间的曲线、 单次测试数据、 平均值和动态变形模量以及 连续测试序号等资料被直接连接在串口的微型打印机打印。3. 数据存储和传输模式， 用于传送在 ZSG02 储存的数据到个人电脑。 通过串口，在 ZSG02 中储存的数据可以被传送到 PC 机用于统计计算。4. 标定模式，用于标定轻型落锤仪，任何单次测试均不用于平均值计算，而是用于检查 仪器的功能。 标定仪器时， 变形速度峰值的测试仅针

14、对一次脉冲， 既不计算一定重复测试的均值也不计算变形模量 Evd。如果正在使用标定模式， 在按开始按钮后下次测试将立即执行。 这个模式可以在规定试验场合提供标定系数的调整。应用标定模式，显示器显示储存在 ZSG02 中数据的修正系数，而该校正系数直接依赖于地球的重力加速度。其后提供简单的 功能检查用于现场状况。 在标定模式，所有的设备都将打开， 因此，应使用现场汽车电力或 实验室交直流适配器供电。当打开电子变形数据仪 ZSG02 后，试验仪器能够使用任何工作模式而不管电源连接器 使用与否。 为阻止充电电池无意义的放电， 在设备内装有一个自动开关。 在使用电池进行测 试时，最后按开始按钮 4 分

15、钟后电源自动关闭。 发生电源自动关闭后， 下次试验需要按开关 按钮。微型打印机开关在完成打印输出后一分钟关闭。另外， 自动关机也发生在充电电池达到放电极限的时候。2.用途轻型落锤仪 ZFG02 用于道路施工中检查基床、基底土以及砾石基层，是一种快速的估 价动态变形模量 Evd（单位 MN/m 2）的方法。 动态变形模量是反映散骨料或再生料、 回填料、 石灰土组成的基床、基底土、砾石基层及地基承载能力的一个指标。该仪器尤其适用于最大直径小于 63mm 的粗粒料和混合级配料的试验。它能代替静态 荷载板试验并有如下优点：不需要作为静态试验平衡反力的荷载卡车；可以在狭窄的场地条件下进行试验， 可在沟槽

16、回填、 心墙孔洞及其他难以到达的地点 进行试验。占用空间较小、重量轻；每个测点仅需 3 分钟时间。统计分析：(xi统计分析基于官方的德国土工和岩石道路建造技术规范中“统计随机样本试验” 对于评估试验结果，高斯正态分布是有效的：x)s式中： x 为检验点的算术平均值； s为标准偏差。质量值：10%。如果小于 3 个测三次变形峰值的平式中： TM 为最小分位点。 在新的德国土工技术规范 ZTVE-StB94 中均要求为最小分位点的 试结果，最小分位点是每次试验最小值的绝对值。如果质量值 Q 高于接受值 k，该批试验是可以接受的： Qk在德国规范 ZTVE-StB94 接受值 k 是固定的 0.88

17、。文件系统轻型落锤试验仪试验序列有三次预加落锤冲击和三次试验荷载冲击。均值和动态变形模量用三次试验荷载冲击的数据计算。试验序列由位置描述为试验点。每个试验点储存有如下信息： 三次荷载冲击的速度峰值和变形值平均值、 Evd 和加速时间 a/v 储存数据的时间和日期 一个连续的编号（电子变形数据仪中储存区别数据的查询号） 在试验点表格中的试验点数据储存在试验点文件（例如 pkt_0001.ZSG） 中。每次传输数据就生成一个新的文件。试验记录储存在试验记录文件 （例如 prot0001.ZFG ）中。来自于大量试验点文件的数据 被写成一个试验文件。另外，可以创建试验记录的模板（例如 Normal.

18、VFG ）。一些基本信息，例如试验机构 名称、文本打印格式等等被记录在这里。重要说明 放置所有的文件在同一个路径下是最基本的要求， 因为试验文件 （ *.ZFG ）和试验点文 件（ *.ZSG ）仅通过文件名连接，没有任何附加的路径信息。因为这个原因，不应随意删除 文件和改变名称。关于这个程序更多的操作信息可参见程序的在线帮助功能。8. 测试分析的说明 内部计算动态变形模量 Evd 的公式如下：Evd 22.5/sEvd 33.75 / s, ZFG 06同静态变形模量 Ev2 的关系有静态承载力试验得到。 动态变形模量依赖于土的种类和组 份。试验显示 Ev2/Evd的比率为 1.0到 4。对

19、于压实良好的土 Ev2/E vd约为 2.3。动态变形模量 Evd 与静态变形模量 Ev2 存在一个平均的关系：300Ev2 600 ln300 Evd这个关系不用于确定限制值。9. 维护加载系统的维护： 用干布清理加载设备的脏污。 不要涂油脂于导杆， 导杆用不锈钢制造。 运输时要仔细收 藏，并定期检查落高。电池充电： 电子变形数据仪和微型打印机中的镍镉电池可以使用交直流适配器或直接从熄火后的 汽车电力充电 .内部充电器正常的功能要求交直流适配器转换到12V 。同时要确认极性连接正确。错误的连接虽然不会损坏电子变形数据仪，但在此种情况下镍镉电池不会被充电。在用交直流适配器给电池充电以前， 请确

20、认主电压不超过 220V 并且交直流适配器电压 不超过 12V 。在不用交直流适配器而直接用汽车供电时，请确认电压不超过12V 。汽车发动后不容许给仪器充电。供电电压为24V （见于一些运输工具，如卡车、铲车等）则不容许直接使用。将开始仪器应在室温（ 18 25）充电。 连接电子变形数据仪低压插座到电源适配器或所提供的从汽车电力供电的电缆， 充电，并显示如下（例如） ：rem. Charge time14 hours. 10%作为一条规则，电池要求充电 14 小时并要在室温下进行。否则我们不保证打印机在低 温下正常工作。显示的电池充电水平（本例为10% ）是根据电池的电压而不是确切的实际电池充

21、电水平。充电过程中电池充电水平将很快达到100%（实际充电水平可能（例如）为80%）。或者更低的水平，例如 70%。这依赖于所使用的镍镉电池的种类。这区别于100%的电池实际充电水平。因此当显示100% 后电池还应继续充电。电池应充电14 小时以确保充电到 100% 。当电池充足后，电池充电自动切换，以防止所连接的充电电源超过 14 小时的供电损害 电池。微型打印机中的可充电电池可以通过电子变形数据仪中的电池充电器来充电。 因此， 当 执行测试以及保持微型打印机与电子变形数据仪连接时， 可以对电子变形数据仪以及微型打 印机中的充电电池充电。电池充电 14 小时以后，两条信息将以 1 秒的间隔交

22、替闪现在显示器上。显示器显示在 开关开的状态。Tu 4.02.96 Batt Prn 7:17:56 100%或者Tu 4.02.96 BattPrn 7:17:57 50数字“ 50”表示约可以输出 50 份打印结果。这个数字仅是一个大约的数字。在理想的状态 可能还更高。在寒冷的气候条件下，电池的充电电荷较低，导致较低的打印输出。每打印一份，所显示的数字就减 1。另外，如果镍镉电池长时间不使用，数字将自动减少。例如，充电一个月以后，电池电荷水平将仅有80%（20时）或 50%（ 0时）。如果设备没有使用很长时间了，电池电量在使用以前会减少。对于新设备， 电子变形数据仪和微型打印机的电池电荷水

23、平仅可在完全充放电周期后获 得正确显示。电子变形数据仪的功能检查： 甚至在道路工程中电子变形数据仪的功能都能被简单地检查。 将电子变形数据仪的开关 置于标定模式 （向左按模式操作开关） 。插入电缆连接 ZSG02 到荷载板的插座并打开电子变 形数据仪的开关。屏幕显示：No= 17 a=49.7k=0.957第一个数据（ No.=17）表示已经储存的测试序列。第一行的第二个数据（a=49.7 ）是一个控制因子，其直接基于地球的重力加速度（g=9.81m/s2）。该控制因子可以为 30.0 70.0，依赖于加速度计的特性。检查电子变形数据 仪的功能时， 反转荷载板 180，也就是将其反转朝下。 该

24、控制因子的数值， 本例中将从 49.7 改变为 51.70.1。这相当于两倍的重力加速度， 2g。如果不再维持该值，电子变形数据仪 不能再被使用，必须返回给生产商进行维修。下面的数据（ k=0.957）也用于检查仪器的功能。它代表标定仪器时获得的标定因子， 依赖于所使用的加速度计和电子电路的放大倍数。如果该值的变化超过0.02，仪器必须重新标定。做一个简单的测试，按“开始”按钮：Calibration ModeExecute bump!从预定高度落下重锤。将显示如下值，例如：v=111.5mm/s49.7s=0.333mm0.957第一个数据呈现荷载板变形的最大速度。 该最大值和变形峰值一起可

25、以用于确定土的粘 性。第二行是测试的变形峰值。相对于测试模式，变形峰值显示三位小数（微米） 。这尤其 适用于特别小的变形。10. 调整时间 打开电子变形数据仪。在按下“开始”按钮的时，滑动仪器顶端的操作模式开关。将出 现如下显示，例如：Tu 5.02.9614:17:56按“开始”按钮允许改变光标位置的值（本例中 Tu ）。滑动操作模式开关可以移动光标到下 一位置。按“开始”按钮可以将秒设定为零。调整时间结束通过关闭电子变形数据仪。一个连续的测试查询号也被显示。从电子变形数据仪中拆除电池，该值复位为1。大约5 分钟后时钟和查询号将被复位到零。如果有必须更换充电电池，应在一分钟内完成，以便不使时

26、钟和查询号自动复位到零。电子变形数据仪插座搬运手柄轻型落锤仪 ZFG02 示意图电缆到荷载板串口模 式电源标定字母数字显示开始电子变形数据仪 ZSG02 示意图DYHAMIC PLATE LOADING TEST withLIGHT DROP-WE GWT, TESTER TP BF-StB Teil B B.3Instrument: ZORN ZFCf/1/fJ6-2 hm/cr 11 10hs/cmNo-us 1.189.6S.574N193.20.576&186.20.562i出.0.570Yr 17,S3.9513： 36： 3?Nr： 55，:_：= BA- _il. BB I Ai

27、n I/u= 3*096Eud= 39.5 riN/rWeather：Project：Plate base?Testarea -layer：MM ! rt-iBM 血弓 囲 fa卜 =5a-. sra Inst itute* oferdtor f微型打印机打印输出示例注 意!锁定落锤到固定和释放机构要象图中演示的那样用两个拇指!然后慢慢抬高落锤直到将如图所示,双手抬起落锤直到拇指可以压到固定与释放机构O 其锁定到固定和释放机构。避免强行锁定，可能引起错误测试。落锤抓取操作试验记录样板试验机构：市镇试验室试验记录确定动态变形模量仪器：轻型落锤仪 ZFG02，荷载板直径 300mm，制造商： ZO

28、RN ，Stendal项目编号： 111/95项目：xyz 高速公路试验场地：不固定道路基础， 167 号试验现场土壤类型：砾砂填充材料：无天气：干燥操作者：Miller 先生序 号日期 时间 编号测试点 描述 标志速度值 (mm/s)速度均 值变形值 (mm)变形均 值 (mm)s/v (ms)Evd(MN/m2)95.11.14123.70.438110:33断面 2199.1124.80.3080.3793.03759.411151.60.39295.11.14114.80.422210:35断面 23182.3169.30.4000.4152.45154.215210.90.42495

29、.11.14165.70.296310:41断面 25178.7152.50.2900.3242.12569.427113.10.38795.11.14159.00.322411:56断面 26137.8165.70.2550.3462.08865.032200.30.46295.11.14130.60.451511:59断面 2763.5131.30.2540.3602.74262.539199.90.37495.11.14170.30.392617:45断面 29188.3160.40.3220.3342.08267.472122.60.28995.11.14186.90.401718:0

30、9断面 31169.5179.40.3750.4102.28554.976181.90.454测试点：现场算术平均值： 标准差： 变异系数： 要求的最大最小分位点： 品质数：Xm(s/v)=2.4ms s(s/v)=0.4ms V(s/v)=15.3% Th (s/v)=3.0ms Q (s/v)=1.627Xm(E vd)=61.8MN/m 2 s(Evd)=5.9 MN/m 2 V(E vd)=9.6%Tm(E vd)=55.0 MN/m 2Q(E vd)=1.150结果： Q0.88! 167 试验现场合格！ 市镇， 95年 11月 15 日签名部填土和颗粒层的承载力试验二者的关系：1.

31、压实系数 密度的百分数2.静态荷载板试验3.动态变形模量普氏击实试验 DprEv2Evd%MN/m 2MN/m 2这个对比依赖于土的类型。DprEv2Evd砾石：10010045988040977035砂1008040987035976030砾石土和砂的分类0.063 0.2砂，细0.20.63砂，中0.632.0砂，粗0.26.3砾，细6.320.0砾，中20.063.0砾，粗超过63.0石轻型落锤仪简要说明根据道路修建土工和岩石技术规范TP BF StB part B 8.3试验准备在试验道路标高放好荷载板；放置加载装置到荷载板；除去安全运输装备；抬起落锤并锁定在上部停止位置；按如下指示，

32、执行 3 次预加荷载：校准活动链接保持垂直；释放落锤；抓住反弹的落锤并再次锁定。3 次荷载后维持落锤在下方。进行试验用试验电缆连接沉降仪和荷载板；打开沉降仪开关；按开始按钮开始试验；显示“执行冲击荷载”就按照前面的描述进行3 次冲击加载；第三次冲击加载后维持落锤在下方，并将其用安全运输装备限制。显示器将显示 3 次测试的沉降和应力峰值。按开始按钮；显示平均值和动态变形模量 Evd 。ZFG02 包括数据存储的特殊功能在显示 Evd 后自动存储。显示器也附加显示逻辑记录号。特别功能的 ZFG02 还包括微型打印机。使用包括打印机的 ZFG02 同重复按开始按钮可使你拥有你喜欢的打印输出结果。安全

33、说明为避免任何损坏或事故应通过运输安全装置将落锤限制。试验时查看是否取出运输安全装置。 为避免任何意外， 落锤锁定在上端的停止位置时不要在 低于落锤的位置工作。测试电缆仅在落锤在地面时插入。 请注意， 只可用提供的电源。 沉降 仪的低压不应超过 12V ，即使是使用汽车电力系统充电时。 仪器不能直接使用一些车辆 （如 卡车、铲车等）上的 24V 电源系统。六、地基系数 K 30与变形模量 Ev及动态变形模量 Evd 的测试与对比 (2004年铁 路测试年会论文)地基系数 K 30与变形模量 Ev及动态变形模量 Evd 的测试与对比张千里(铁道科学研究院，北京， 100081 )1 引言在国际上

34、， 铁路路基的设计和施工控制的参数主要有：压实系数、 相对密度、 孔隙率或 空气率、地基系数 K30与变形模量 Ev1和 Ev2 及动态变形模量 Evd等等。其中地基系数 K30与 变形模量 Ev1 和 Ev2 及动态变形模量 Evd 的试验和所反映的问题有一定的类似。在我国，地 基系数 K 30已成为铁路路基设计和施工中的一个基本的参数。了解其与变形模量Ev1 和 Ev2及动态变形模量 Evd 的关系，正确理解各参数的意义和特点，有利于分析比较各国的路基设 计标准，学习和借鉴国外的先进经验。这在当前的客运专线和无碴轨道的建设中非常重要。2 各自的测试原理2.1 地基系数 K 30地基系数 K

35、30 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。试验的基本步骤为 1.平整场地，除去松土； 2.安置平板载荷仪； 3.加载。加载为分级加 载。按铁路工程土工试验规程 TB10102 2004，加载为先预加 0.01MPa 荷载 30s，待稳 定后卸除荷载，然后以 0.04MPa 的增量，逐级加载。每增加一级荷载，当 1min 的沉降量不 大于该级荷载沉降量的 1%时，增加下一级荷载。当总沉降量超过规定的基准值 (1.25mm) ， 或者荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基的屈服点，试验即可终止。 而以前，在 K30 试

36、验中，加载一般采用 0.035MPa 为一级，且预压荷载也为 0.035MPa 。地基系数 K30 的计算如下：K30 s/Ss式中 s为 S曲线上 1.2510-3m 对应的荷载强度( MPa)； Ss为下沉量基准值 (1.25 10-3m)。因此地基系数 K30 实际上是一个地基刚度系数的概念。 比较弹性半空间体上圆形荷载板 的公式：E0 0.79(1 2)d /s如取为 0.21，有变形模量：E0 1.5rK 30可见同变形模量有一定的关系。2.2 变形模量 Ev1 和 Ev2变形模量 Ev1和 Ev2 试验也属于平板载荷试验，在试验装备上与地基系数K 30是及其相似的。主要差别在于操作

37、步骤与资料整理和计算方法的不同。该试验在一般情况下也采用直径 300mm 的载荷板。先预压 0.01MPa 的荷载 30s，然后 分级加载， 直到沉降达到 5mm 或荷载达到 0.5MPa。加载时， 对荷载的增量没有作硬性规定， 但规定加载等级不应小于 6 级，每级加载要在 1 分钟内完成，加载完成后经 120s加下一级60s。荷载。对于持力层停留等待的时间允许缩短为变形模量计算的理论基础是弹性半空间体上圆形局部荷载的公式：E0 0.79(1 2)d / s取为 0.21，并采用增量形式：EV 1.5r / s计算 0.3 max到 0.7 max的割线。为了有效地利用测试记录的数据，减小误差

38、也采用对试验数据作二次回归：利用下式计算：EV1.5ra11a 2 max试验经两次加载。 Ev1 和 Ev2分别为第一次加载和第二次加载时计算的情况。2.3 动态变形模量 E vd动态变形模量 Evd 试验是落锤施加冲击荷载的载荷板试验。通常，载荷板的直径也为 300mm ，锤重为 10kg，最大的冲击力为 7.07kN ，荷载脉冲脉冲宽度 18mm。试验记录落锤冲 击时板的沉降。在假定冲击力恒定和泊松比为 0.21 的情况下，由弹性半空间体上圆形局 部荷载的公式计算模量：EVd0.79(12)d / s 1.5r / s 22.5/ s操作时， 除了平整场地和垫铺干砂外， 要预先施加三次冲击荷载， 然后作三次落锤冲击试验， 求平均值。 尽管预先施加三次冲击荷载， 但由于反弹很难保证载荷板同地面的结合象静载那 样良好， 测试的沉降在很大程度上是界面的影响， 测试值其实也不是真正意