地基系数K30要点解析.ppt

地基系数K30 前言：几十年来，我国铁路路基的设计和施工质量控制标准主要是采用压实系数、相对密度及孔隙率等压实度参数。虽然以这些指标作为路基填筑质量检测标准，对路基填土具有检测方便、结果直观等优点，但是这些物理参数仅能间接反映填筑土层的力学性能。在某些情况下，如当取用较差的C类土时，即使路基填土达到设计的压实度，但其强度指标仍然较低，不能满足路基的要求。所以，对于高速铁路或其它对强度及变形指标要求严格的路基，不能只用压实度参数监控路基填筑压实质量。为了保证路基填土的强度及变形指标作为路基填筑质量控制标准，引入如地基系数K30指标、加州承载比CBR，Evd动态变形模量等。 1.概念：作为秦沈客运专线路基施工质量控制的重要指标—— 地基系数K30, 在我国铁路建设史上是第一次正式作为路基质量控制指标应用, 该检测方法是从日本引进而来的.所谓K30方法式用直径为30cm的承压板做载荷试验，通过逐级加载得到逐级加载下的沉降量，K30值大小一般是相应与沉降量为0.125cm时的单位荷载，表达式为: 2. 物理意义 K30值是指地基产生0.125cm沉降量需要施加的压力强度值。当K30值大时，说明地基刚度大，当K30值小，则表示地基刚度小。K30值是一个能反映路基强度与变形参数的承载力指标。因此采用地基系数K30作为路基压实度的控制指标确有其必要性。 3. K30平板荷载试验 K30平板荷载试验是在平整好的压实表面安放直径为30cm的圆形承压板，再安装好千斤顶、测力仪、百分表，然后施加预压荷载，检测反映路基强度与变形参数的承载力指标的试验方法 。 K30平板载荷试验适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料，测试有效深度范围为400～500mm。 K-30型平板载荷测试仪主要技术参数： 1.荷载板直径：300mm2.千斤顶加载能力范围：0～30T3.千斤顶行程：120mm4.测桥跨度：3000mm5.手动测泵额定压力：70Mpa6.压力测试范围：0～40Mpa7.位移测试范围：0～10mm 加载试验： 1) 为稳固荷载板，预先加0.01MPa荷载约30s，待稳定后卸除荷载，将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。 2) 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产 生的沉降量的1％时，读取荷载强度和下沉量读数，然后增加下一级荷载。 3) 当总下沉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。 （具体试验方法可参考《铁路工程土工试验规程》（TB10102－2004）） 路基K30检测 4.K30 的适用性分析 由于K30 的荷载板直径只有300mm , 因此对所填路基土的颗粒粒径和级配有一定的限值, 否则颗粒粒径过大, 级配不均匀, K30的测试结果就会带来较大的误差, 难以真实反映路基的压实情况。因此, K30 作为一种检测方法并不是什么样的路基条件都是可以适用的, 仅适用于均匀地基土(如粗、细粒土) 地基系数K30 的检测, 对于拌和较均匀的级配碎石也是符合测试要求的, 而对于颗粒不均匀的碎石土, 其K30 检测就难以得出准确可靠的测试结果, 甚至会导致对实际施工质量作出错误的判断。 5. K30影响因素分析研究 对K30 测试值大小的影响因素很多, 包括填料的性质、级配、压实系数K、含水量W 、碾压工艺、最大干密度、最佳含水量、试验操作方法及测试面平整度等。各因素对K30 测试值的影响做以下分析。 5. 1 填料因素对K30测试值的影响 不同的填料由于颗粒级配组成有较大的差异, 决定了最大干密度和最佳含水量差别很大, 因而不同的填料其K30 测试值就有较大的差别。砂粘土的K30 值为120～ 140MPa/m , 砾砂及中砂土其K30值为120～ 200MPa/m , 级配碎石其K30 值为190 ～ 240MPa/m , 因而选用颗粒级配良好的填料是提高K30测试结果关键的内在因素。 5. 2 施工工艺对K30 测试结果的影响 施工工艺是决定K30 测试结果大小的主要因素K30测试值随碾压遍数的增加而增大。 5. 3 含水量对K30测试结果的影响 一般来说, 控制在最佳含水量附近施工, 路基压实系数较高, 路基质量好, 基床表面刚度较大, K30测试结果较高。但是由于受季节及天气气温变化的影响, 其水分的蒸发程度不同, 含水量差别较大, 因