現場土基回彈測定儀

現場土基回彈測定儀是一種適用於現場土基表面,通過承載板對土基逐級載入、卸載的方法,測出每級荷載下相應的土基回彈變形值,經過計算求得土基回彈模量的儀器。

測試步驟

1)用千斤頂開始載入,注視測力環或壓力表,至預壓0.05MPa、穩壓1min,使承載板與土基緊密接觸,同時檢查百分表的工作情況是否正常,然後放鬆千斤頂油門卸載,穩壓1min,將指針對零或記錄初始讀數。
2)測定土基的壓力-變形曲線。用千斤頂載入,採用逐級載入卸載法,用壓力表或測力環控制載入量,荷載小於0.1MPa時,每級增加0.02MPa,以後每級增加0.04MPa左右。為了使載入和計算方便,載入數值可適當調整為整數。每次載入至預定荷載後,穩定1min,立即讀記兩台彎沉儀百分表數值,然後輕輕放開千斤頂油門卸載至0,待卸載穩定1min,後,再次讀數,每次卸載後百分表不再對零。當兩台彎沉儀百分表讀數之差小於平均值的30%進,取平均值。如果超過30%,則應當重測,當回彈變形值超過1mm時,即可停止載入。
3)各級荷載的回彈變形和總變形,按以下方法計算:
回彈變形L=(載入後讀數平均值-卸載後讀數平均值)×調彎沉儀槓桿比
總變形L’=(載入後讀數平均值-載入初始前讀數平均值)×調彎沉儀槓桿比
4)測定汽車總影響量a。最後一次載入卸載循環結束後,取走千斤頂,重新讀取百分表初讀數,然後將汽車開出10m以外,讀取終值數,兩隻百分表的初、終讀數差之平均值乘彎沉儀槓桿比即為總影響量a。
5)在試驗點下取樣,測定材料含水量。
6)在緊靠試驗點旁邊的適當位置,用灌砂法或環刀法或其他方法測定土基的密度

計算方法

1、各級壓力的回彈變形加上該級的影響量後,則為計算回彈變形值。下表是以後軸重60KN的標準車為測試車的各級荷載影響量的計算值。當使用其他類型測試車時,計算各級壓力下的影響量ai按下式計算:
式中T1——測試車前後軸距(M)
T2——加勁小梁距後軸距離(M)
D——承載板直徑
Pi——該級承載板壓力(Pa)
Q——測試車後軸重(N)
a——總影響量(0.01mm)
ai ——該級壓力的分級影響量(0.01mm)
2、將各級計算回彈變形值點繪於標準計算紙上,排除顯著偏離的異常點並繪出順滑的P-L曲線,如曲線的起始部分出現反彎應按圖2-1修正原點0。
P-L曲線修正以後,按式(2-9)計算相應於各級荷載下的土基回彈量值Ei。
式中 Ei——相應於各級荷載下的土基回彈模量值(MPa)
U0 ——土的泊松比,根據部頒設計規範規定取用
D ——承載板直徑30cm
Pi ——承載板壓力(MPa)
Li——相對於荷載Pi時的回彈變形(cm)
最後取結束試驗前的各回彈變形值按線性回歸方法同式2-10計算求得土基回彈模量E0值
式中 E0 ——相應於各級荷載下的土基回彈模量值MPa
U0——土的泊松比,土基一般取為0.35
Li——結束試驗前的各級實測回彈變形值cm
Pi——對應於LI的各級壓力值MPa
P-L曲線大多呈微凸形,少數(土較乾而密實時)具有近似性關係。因而,回彈模量值仍是隨荷載壓力增加而減小的變數,應按路基實際受到的壓力(或回彈彎沉)大小來取值。但承載板試驗至什麼情況結束,現在沒有統一的做法

主要參數

1、液壓千斤頂:80-100KN及球座
2、測力計:60KN
3、鋼性承載板:板厚20mm,直徑為Φ30cm,直徑兩端設有立柱和可以調整高度的支座
4、橫樑:1.5m

測定方法

儀器與材料

1)載入設施:載有鐵塊或集料等重物、後軸重不小於60KN的載重汽車一輛。在汽車大梁的後軸之後約80cm處,附設加勁小梁一根作反力架。汽車輪胎充氣壓力為0.5MPa。
2)現場測試裝置,由千斤頂、測力計(測力環或壓力表)及球座組成。
3)剛性承載板一塊,板厚20mm,直徑為30cm,直徑兩端設有立柱和可以調整高度的支座供安放彎沉儀測頭,承載板放在土基表面上。
4)路面彎沉儀兩台,由貝克曼梁、百分表及其支架組成。
5)液壓千斤頂一台,80-100KN,裝有經過標定的壓力表或測力環,其容量不小於土基強度,測定精度不小於測力計量程的1/100。
6)其他:秒表、水平尺、細砂、毛刷、垂球、鎬、鐵鍬、鏟等。示意圖如下

試驗前準備

1)根據需要選擇有代表性的測點,測點應位於水平的路基上,土質均勻,不含雜物 2)仔細平整土基表面,撒乾燥潔淨的細砂填平土基凹處,砂子不可覆蓋全部土基表面避免形成一層。
3)安置承載板,並用水平尺進行矯正,使承載板處於水平狀態。
4)將試驗置於測點上,在加勁小梁中部懸掛垂球測試,使之恰好對準承載板中心,然後收起垂環。
5)在承載板上安放千斤頂,上面襯墊鋼圓筒,並將球座置於頂部與加勁橫樑接觸。如用測力環時,應將測力環置於千斤頂與橫樑中間,千斤頂及襯墊物必須保持垂直,以免加壓時千斤頂傾倒發生事故並影響測試數據的準確性。
6)安放彎沉儀,將兩台彎沉儀的測頭分別置於承載板立柱的支座上,百分表對零或其他合適的初始位置。

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