Evd动态平板载荷试验讲述.ppt

Evd动态平板载荷试验 一．前言 高速行车是铁路现代化的重要标志。高速铁路的出现对传统铁路的设计、施工、检测及养护维修提出了新的挑战和新的要求。就路基工程而言，最关键的就是路基的工后沉降控制问题。 路基是轨道的基础，控制路基变形就是为高速线路提供一个平坦、均匀和稳定的轨下基础。由于路基是一种土工结构物，是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节，也是轨道变形的主要来源。 所以可以说，路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和行车安全，科学、合理的试验检测方法则是保证路基施工质量的重要措施。 在路基工程施工中，土体压实是一个最基本的问题，但仅仅用压实度指标来检测和判断压实质量有其局限性。相同压实度的土体其力学性能可能会有较大的差异。 因此，在检测压实度的基础上，还应将强度及变形指标作为反映路基承载力的标准，即抗力检测法是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。 路基的承载力在决定线路的平顺与稳定，保证列车能快速、安全运行及路基的耐用性能上起着重要作用。因为列车在运行时，冲击力引起的路基变形是由路基的强度所决定。 传统的强度及变形参数指标是通过静态平板载荷试验测得的，即检测地基系数K30指标。而路基实际承受的荷载不仅有静荷载，还有列车运行时对路基产生的动荷载。特别是随着列车提速和高速铁路的出现，动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显，也就是说，路基的稳定和变形问题主要是由于动荷载引起的。 所以，采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学合理、更符合实际情况。 二 .动态变形模量测试的原理 路基施工质量动态变形模量测试（也称动态平板载荷试验），是高速铁路路基施工质量检测的一种新方法。该仪器是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，在冲击能相同的条件下，测试路基面的垂直变形值，以此计算路基动态变形模量Evd值。 与动力触探法检测路基的承载力相比，它们的相似之处是：它们都是采用一定质量的落锤，以一定高度自由下落冲击路基面；但两者的检测原理和检测方法完全不同。动力触探设备简单，操作方便，检测速度快，但影响测试结果的因素较多，如：探杆侧壁摩擦阻力的影响、地下水的影响、探杆的连结刚度等，是一种较为粗略的定性方法。 而动态变形模量的检测方法是采用电子技术获得路基填筑质量信息和数据的一种先进检测方法，可直接测得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。 动态变形模量测试仪由落锤仪和沉陷测定仪组成。 落锤仪主要包括：脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置和承载板等。 沉陷测定仪主要包括：测振传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源等部分。 动态变形模量的检测方法是采用一定质量的落锤，从一定高度自由落下，通过阻尼装置、承力罩、承载板，对路基面产生瞬间冲击，使路基面产生沉陷，这种沉陷变形反映了路基土的抗力性能。从理论上讲，路基碾压越密实，沉陷值越小，路基的动态变形模量Evd值越高；反之路基的Evd值越低。 根据平板压力公式，动态变形模量： Evd=1﹒5×r×σ/S (MPa) 其中：1.5—承载板形状影响系数 σ--路基面最大动应力（MPa） S—承载板的沉陷值(mm) r--承载板的半径,150mm 落锤质量一定时，冲击力（动应力）由落锤的落高和阻尼装置控制，它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力，《京沪高速铁路线桥隧站设计暂规》中规定，路基面最大设计动应力为0.1Mpa，该值被认为是列车高速运行时对路基面所产生的实际动应力。 三、动态平板载荷试验操作方法 1. 试验前的准备 平整测试面 放置荷载板 加载装置在荷载板上就位 用测量电缆将沉陷测定仪与荷载板连接 松开搬运锁 2.试验步骤 打开沉陷测定仪电源 使导向杆保持垂直 进行三次预冲击 连续三次冲击测试 显示三次测试的沉陷值S1、S2、S3 显示三次平均沉陷值Sm和动态变形模量值Evd 储存并打印测试结果 试验记录表 四 . 主要技术指标 1．适用及测试范围：符合现行规范的各类路基土及基床填料。 （1）适用的土壤种类范围与K30平板载荷仪相同，即可用于不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料。 （2）测试范围：10MPa＜Evd＜225MPa （3）测试影响深度：0～500mm 2.加载装置 （1）加载装置重：15kg，其中落锤重：10kg （2）最大冲击力：7.07kN （3）冲击力持续时间：18±2ms 3.载荷板 重量：15 kg，直径：300mm，厚度：20 mm 4.沉陷测定仪 （1）沉陷测试范围 ：0.10mm～2.00±0.04mm （2）重量： 5kg 五. 动态变形模量测试仪的主要特点 体积小、重量轻、便于携带 安装及拆卸方便