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T0943-2008 承载板测定土基回弹模量试验方法

时间:2016-11-14来源:泰鼎恒业浏览次数:

1. 目的和适用范围 
1.1 本方法适用于在现场土基表面,通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法,测
出每级荷载下相应的土基回弹变形值。 
1.2 本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。
 2. 仪具与材料 
本试验需要下列仪具与材料: 
(1) 加载设施:载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆,作
为加载设备。在汽车大梁的后轴之后约80cm处,附设加劲小梁一根作反力架。汽车轮胎充气压力0.50Mpa。 
(2) 现场测试装置,由千斤顶、测力计(测力环或压力表)及球座组成。 
(3) 刚性承载板一块,板厚20mm,直径30cm,直径两端设有立柱和可以调整高度的
支座,供安放弯沉仪测头,承载板安放在土基表面上。 
(4) 路面弯沉仪两台,由贝克曼梁、百分表及支架组成。 
(5) 液压千斤顶一台,80~100kN,装有经过标定的压力表或测力环,其容量不小于
土基强度,测定精度不小于计量程的1/100。 
(6) 秒表。 
(7) 水平尺。 
(8) 其它:细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。
 3. 方法与步骤 
   3.1.准备工作 
(1) 根据需要选择有代表性的测点,测点应位于水平的路基上,土质均匀,不含杂
物; 
(2) 仔细平整土基表面,撒燥洁净的细砂填平土基凹处,砂子不可覆盖全部土基表
面避免形成一层。 
(3) 安置承载板,并用水平尺进行校正,使承载板置水平状态。 
(4) 将试验车置于测点上,在加劲小梁中部挂垂球测试,使之恰好对准承载板中心,
然后收起垂球。 
(5) 在承载板上安放千斤顶,上面寸垫钢圆筒、钢板,并将球座置于顶部与加劲横
梁接触。如用测力环时,应将测力环置于千斤顶与横梁中间,千斤顶及寸垫物必须保持垂直,以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。 
(6) 安放弯沉仪,将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上,百分表对零
或其他合适的初始位置上。
3. 2.测试步骤
4. (1) 用千斤顶开始加载,注视测力环或压力表,至预压0.05Mpa,稳压1min,
承载板与土基紧密接触,同时检查百分表的工作情况是否正常,然后放松千斤顶油门卸载,稳压1min后,将指针对零或记录初始读数。 
(2) 测定土基的压力一变形曲线。用千斤顶加载,采用逐级加载法,用压力表
或测力环控制加载量,荷载小于0.1Mpa时,每级增加0.02Mpa,以后每级增加0.04Mpa,左右。为了使加载和计算方便,加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载(P)后,稳定1min,立即读记两台弯沉仪百分表数值,然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0,待卸载稳定1min后,再次读数,每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时,取平均值。如超过30%,则应重测。当回弹变形值超过1mm时,即可停止加载。 
(3) 各级荷载的回弹变形和总变形,按以下方法计算:    回弹变形(L)=(加载后读数平均值—卸载后读数平均值) 
×弯沉仪杠杆比 
总变形(Lˊ)=(加载后读数平均值—加载初始前读数平均值)                  ×弯沉仪杠杆比 
   (4)测定总影响量a。最后一次加载卸载循环结束后,取走千斤顶,重新读取百分表读数,然后将汽车开出10m以外,读取终读数,两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量a。 
   (5)在试验点下取样,测定材料含水量。取样数量如下: 
①最大粒径不大于5mm,试样数量约120g; 
②最大粒径不大于25mm,试样数量约250g;
③ 最大粒径不大于40mm,试样数量约500g 
(6)在紧靠试验点旁边的适当位置,用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。 
(7)本试验的各项数值可记录于记录表上。  
4  计算 
 4.1各级压力的回弹变形值加上该级的影响量后,则为计算回弹变形值。是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其它类型测试车时,各级压力下的影响ai算: 
式中:T1——测试车前后轴距(m); 
      T2——加劲小梁距后轴距离(m);
       D——承载板直径(m); 
      Q——测试车后轴重(N); 
      Pi——该承载板压力(Pa); 
      a—— 总影响量(0.01mm); 
      ai——该级压力的分级影响量(0.01mm)。   

承载板压力(MPa) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50
影响量 0.6a 0.12a 0.18a 0.24a 0.36a 0.48a 0.60a
 
4.2将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上,排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的P~L曲线。 如曲线起始部分出现反弯,应按图T0943-2所示修正原点0,0’则是修正后的原点。
4.3算相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值:                                                                                            
 
   试中: Ei——相应于各级荷载下的土基回弹模量(Mpa) 
            µ0——土的泊松比,根据部颁路面设计规范规定选用;           
       D—— 承载板直径30cm;          
       pi—— 承载板压力(Mpa); 
            Li—— 相对于荷载pi时的回弹变形(cm)。 
4.4 取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法计算土基回弹模量E0值:

 试中:E0——土基回弹模量(Mpa); 
      µ0——土的泊松比,根据部颁路面设计规范规定选用; 
      Li——结束试验前的各级实测回弹变形值; 
      pi——对应于Li的各级压力值。 
5 报告 
5 .1本试验采用的记录格式表T0943-2

路线和编号:                                       路面结构:
测定层位:                                         测定用汽车型号:
承载板直径(cm):                                  测定日期:年  月  日
千斤顶读数 荷载P(kN) 承载板压力p(MPa) 百分表读数(0.01mm) 总变形(0.01mm) 回弹变形(0.01mm) 分级影响量(0.01mm) 计算回弹变形(0.01mm) (MPa)
加载前 加载后 卸载后
                     
                     
                     
                     
                     
                     
总影响量a(0.01mm)
土基回弹模量值(MPa)
 
5.2试验报告应记录下列结果:
(1) 试验时所采用的汽车。 
(2) 近期天气情况。 
(3) 试验时土基的含水量(%)。 
(4) 土基密度和压实度。 
(5) 相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值。 
(6) 土基回弹模量E0值(Mpa)。