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 |
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 |
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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) |