变形模量Ev2检测规程

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1、Is E n (wb)v2Code for strain modulus test of E、几前本规程是根据铁道部建设管理司的安排进行编制的。本规程共分 7 章，主要内容包括：总则、术语和符号、基本规定、仪器设备、试验要点、资料整理与计算、变形模量 E 检测示例等。 v2本规程系首次编制。在执行本规程过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交铁道第五勘察设计院（北京市大兴区康庄路 9 号，邮政编码： 102600），并抄送铁道部经济规划研究院（北京市海淀区羊坊店路甲8 号，邮政编码：100038），供今后修订时参考。本规程由铁

2、道部建设管理司负责解释。本规程主编单位：铁道第五勘察设计院。本规程主要起草人：李庆民、肖金凤、李树峰、王慨慷、刘长勇李绍文、刘祥志、郝小亮、东爱明。目次1 总则12 术语和符号12.1 术 语12.2 符 号13 基本规定24 仪器设备25 试验要点56 资料整理与计算77 变形模量 E 检测示例 10 v2本规程用词说明12变形模量 E 检测规程条文说明 13 v21 总 则1.0.1 为统一变形模量 E 检测方法及技术要求，为路基工程设计和 v2施工提供可靠的指标和参数，制定本规程。1.0.2 本规程适用于铁路路基工程变形模量 E 检测。v21.0.3 变形模量 E 检测除应符合本规程外，

3、尚应符合国家现行的有 v2关强制性标准的规定。2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 变形模量 E 试验 Strain modulus test of E v2 v2通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后，再进行第二次加载，用测得的承载板下应力。和与之相对应的承载板中心沉降量s,来计算变形模量E及E /E值的试验方法。v2 v2 v12.1.2 一次变形模量 The first Strain modulus用第一次加载测得的承载板下应力O和与之相对应的承载板中心沉降量 s 计算的变形模量。2.1.3 二次变形模量 The second Strain modulus用第二次加载测得

4、的承载板下应力o和与之相对应的承载板中心沉降量 s 计算的变形模量。2.2 符 号E 变形模量vE 一次变形模量v1E 二次变形模量v2CT承载板下应力s 沉降量测表读数Ms承载板中心沉降量3 基本规定3.0.1变形模量E试验适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土v2和土石混合填料。3.0.2 变形模量 E 试验应采用直径 300mm 承载板。变形模量 E 的v2 v2 计量单位为 MPa。3.0.3 试验场地及环境条件应符合下列要求：1 对于水分挥发快的中粗砂，表面结硬壳、软化或因其他原因表层扰动的土，变形模量 E 试验应置于其影响以下进行，下挖深度 v2应不大于承载板直径。2对于粗、细粒

5、均质土，宜在压实后24h内开始检测。3 测试面应水平无坑洞。对于粗粒土或混合料填层造成的表面凹凸不平，承载板下应铺一层厚约23mm的干燥中砂或石膏腻子。4 试验时测试点应远离震源。5 雨天或风力大于6级的天气不得进行试验。3.0.4 变形模量 E 测试仪测量应采用自动采集、数字显示仪器。v23.0.5 承载板的沉降量应采用中心单点测量。4 仪器设备4.0.1 变形模量 E 测试仪器应包括承载板、反力装置、加载装置、v2荷载量测装置及沉降量测装置。1 承载板应符合下列要求：1）承载板直径应为300mm土0.2mm，厚度应为25mm土 0.2mm，材 质应为 Q345 钢。承载板上应带有水准泡。2

6、）承载板加工表面粗糙度Ra不应大于6.3 “m。2反力装置的承载能力应大于最大试验荷载10kN以上。3 加载装置应符合下列要求：1 ）千斤顶应通过高压油软管与手动液压泵连接。千斤顶顶端应 设置球铰，并配有可调节丝杆和加长杆件。2）高压油软管长度不应小于1.8m，两端应装有自动开闭阀门的 快速接头。3）手动液压泵上应装有可调节减压阀，可准确地对承载板进行 分级加、卸载。4）千斤顶两边应固定，并确保不倾斜。千斤顶活塞的行程不应 小于150mm。在试验过程中，千斤顶高度不应超过600mm。4 荷载量测装置的量测表量程应达到最大试验荷载的1.25 倍， 最大误差应不大于 1%，显示值应能保证承载板上的

7、荷载有效位至少 达到 0.001MPa。5 沉降量测装置应符合下列要求：1）沉降量测装置应由测桥和测表组成。2）测桥的测量臂可采用杠杆式（见图 4.0.1-1）或垂直抽拉式 （见图4. 0 . 1-2 ） 。测量臂应有足够的刚度。图 4.0.1-1 杠杆式测量臂1触点 2承载板 3千斤顶 4加长杆件 5反力装置6沉降量测表 7支撑架 8杠杆支点 9测量臂 10支撑座图 4.0.1-2 垂直抽拉式测量臂1触点 2承载板 3千斤顶 4加长杆件 5反力装置6沉降量测表 7支撑架 8垂直支架 9支撑座3）承载板中心至测桥支撑座的距离应大于1.25m。杠杆式测量 臂杠杆比h:h可在1： 1至2： 1范围

8、内选择，选定后不得改变。PM4）沉降量测表最大误差不应大于0.04mm,分辨率应达到0.01mm, 量程不应小于 10mm。4.0.2辅助工具应包括铁锹、钢板尺（长400mm）、毛刷、刮铲、水准仪、铅锤、褶尺、干燥中砂、石膏粉、油、遮阳挡风设施等。4.0.3 测试仪器标定应符合下列规定：1）传感器、测表应按国家有关规定标定。2）变形模量 E 测试仪必须每年标定一次。v25 试验要点5.0.1 场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表面松土。当测试 面处于斜坡上时，应将承载板支撑面做成水平面。5.0.2 测试仪器安置应符合下列要求：1 将承载板放置于测试点上，使承载板与地面完全接触，必要 时可铺设

9、一薄层干燥砂（23mm ）或石膏腻子。同时利用承载板上水 准泡或水准仪来调整承载板水平。当用石膏腻子做垫层时，应在承载 板底面上抹一层油膜，然后将承载板安放在石膏层上，左右转动承载 板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，被挤出的石膏应在凝固前 清除，直至石膏凝固以后方可进行测试。2 将反力装置承载部位安置于承载板上方，并加以制动。承载 板外侧边缘与反力装置支撑点之间的距离不得小于 0.75m。3 将千斤顶放在承载板的中心位置，使千斤顶保持垂直。用加 长杆和调节丝杆使千斤顶顶端球铰座与反力装置承载部位紧贴。4 安置测桥时应将沉降量测装置的触点自由地放入承载板上测 量孔的中心位置，沉降量测表必须与

10、测试面垂直。测桥支撑座与反力 装置支撑点的距离不得小于 1.25m。5 试验过程中测桥和反力装置不得晃动。6 沉降量测装置应有遮阳挡风设施。5.0.3预加载时，应预先加O.OIMPa荷载约30s，待稳定后卸除荷 载，将沉降量测表读数调零。5.0.4 加载与卸载应符合下列要求：1变形模量E试验第一次加载应至少分6级，并以大致相等的v2荷载增量（0.08MPa）逐级加载，达到最大荷载为0.5MPa或沉降量达 到 5mm 时所对应的应力后，再进行卸载。2 承载板卸载应按最大荷载的50%、25%和0三级进行。3 卸载后，按照第一次加载的操作步骤，并保持与第一次加载 时各级相同的荷载进行第二次加载，直至

11、第一次所加最大荷载的倒数 第二级。4每级加载或卸载过程必须在lmin内完成。5加载或卸载时，每级荷载的保持时间为加in，在该过程中荷 载应保持恒定。6 试验中若施加了比预定荷载大的荷载时，应保持该荷载，并 将其记录在试验记录表中，加以注明。5.0.5 当试验过程中出现承载板严重倾斜，以至承载板水准泡上的 气泡不能与圆圈标志重合或承载板过度下沉及量测数据出现异常等 情况时，应查明原因，另选点进行试验，并在试验记录表中注明。6 资料整理与计算6.0.1每一级荷载的应力a-和所对应的沉降量测表读数s应按表M6.0.1填写。承载板中心沉降量s应按下式计算：式中 ss=sMhhP6.0.1)M承载板中心

12、沉降量（mm）；s沉降量测表读数（mm）；Mh /h 杠杆比。PM表6.0.1变形模量已、,试验记录工程名称：填料类型：试验编号：工程地点：填层厚度：仪器名称：施工单位：试验标咼：仪器型号：试验里程：天气：杠杆比hp/h加卸载顺序 序号何载F(kN)应力（T （MPa）沉降量测表读数sm（mm）承载板中心沉降量s（mm）预压复位复核年月日试验年月日6.0.2 根据试验结果绘制应力沉降量曲线（见图6.0.2），应力沉降量曲线上应用箭头标明受力方向。应力-.ua图 6.0.2 应力沉降量曲线匚亠01hb里降沉6.0.3变形模量E计算应符合下列规定：v1第一次加载和第二次加载所得到的应力沉降量曲线，

13、可用 6.0.3-1 式表达：s = a + 叮。+ 叮（6O31）式中o承载板下应力（MPa）；s 承载板中心沉降量（ mm）；a0常数项（mm）；ai一次项系数（mm/ MPa）；a2二次项系数（mm/ MPa2）。2 应力沉降量曲线方程的系数是将测试值按最小二乘法计算得到的。用于计算系数的方程式为：(6.0.32)6.0.33)+ a to 2 =工 s1 i 2 i ii =1i =1i =1a to0ii=1+ a tno2+a tn o3 =tnso1 i 2 i i ii =1i =1i =10 i 1 i 2ii6.0.34）i=1i =1i =1i =11； 。2s2；（Jn

14、S，分别为每级荷载的应力和相应的承 n载板中心沉降量测试值。3变形模量Ev是通过应力一沉降量曲线在0.3巧 和0.7o1V1max1max之间割线的斜率确定的，变形模量应按下式计算：1E = 15r （6.0.35）Vi a + a o1 2 1max式中Ev .变形模量（MPa）；V ir 承载板半径（ mm）；巧第一次加载最大应力（MPa）；1maxai 一次项系数（mm/ MPa）；a2 二次项系数（mm/ MPa2）。6.0.4 试验结束应将试验结果按表 6.0.4 填写。表 6.0.4 试验结果汇总表汇总指标第一次加载第二次加载n（MPa）a0（mm）a1 （mm/MPa）a2 （

15、mm/MPa2）E = 15 r1（MPa）via + a o12 1maxE、”/ Ev1注：采用第一次加载测试值计算的变形模量为E1；采用第二次加载测试值计算的变v1形模量为 Ev2。v27 变形模量 E 检测示例v27.0.1 本检测示例中 E 测试仪测桥测量臂为杠杆式，杠杆比v2h :h = 2.0。测试仪应按本规程中图4.0.1-1安装。PM7.0.2 变形模量 E 和 E 的值是通过表 7.0.2 中的试验数据计v1 v2算得出。表7.0.2变形模量E试验记录v2工程名称：XXX填料类型：XXX试验编号：XXX工程地点：XXX填层厚度：XXX仪器名称：XXX施工单位：XXX试验标咼

16、：XXX仪器型号：XXX试验里程：XXX天气：XX杠杆比h/h : 2.0加卸载顺序 序号荷载F(kN)应力a(MPa)沉降量测表读数SM(mm)承载板中心沉降量s(mm)预压0.710.0100.030.06复位0.000.0000.000.0015.650.0800.160.32211.310.1600.280.56317.040.2410.410.82422.690.3210.521.04528.270.4000.621.24631.810.4500.701.40735.340.5000.791.58卸载817.760.2510.641.2898.550.1210.511.02100.0

17、00.0000.390.78第二次加载110.000.0000.390.78125.730.0810.460.921311.380.1610.531.061417.040.2410.601.201522.620.3200.661.321628. 350.4010.701.401731.810.4500.751.50复核年月日试验年月日7.0.3 根据试验结果绘制应力沉降量曲线如图 7.0.3。图 7.0.3 应力沉降量曲线7.0.4 将试验结果填入试验结果汇总表 7.0.4。表 7.0.4 试验结果汇总表汇总指标第一次加载第二次加载n(MPa)0.5000.450a0(mm)0.0910.77

18、7al(mm/MPa)2.9391.887a2(mm/MPa2)-0.004-0.685一 1E =1.5 r (MPa)via + a b12 Imax76.62145.69E、/ Evi1.90本规程用词说明执行本规程条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在 执行中区别对待。（1）表示很严格，非这样做不可的词：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。（2）表示严格，正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。（3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”；反面词采用“不宜”。表示允许有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“

19、可”。变形模量 E 检测规程v2条文说明 本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行中应注意的事 项等预以说明。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。101本规程主要是在参照铁路工程土工试验规程MTB101022004）和德国DIN18134平板载荷试验标准（2001年修订版）的基础上，结合现场试验情况编制而成。3.0.2德国DIN18134平板载荷试验标准（2001年修订版）中承载板的直径有300mm、600mm和762mm三种，考虑到铁路路基施工质量检测中使用的是 300mm 承载板，本条规定“变形模量 E 试验 v2应采用直径300mm承载板”3.0.3 对下挖深度的规定主

20、要是考虑铁路路基工程每层填筑厚 度。土体的含水率对其强度测定有较大的影响，因此，试验时土体的 含水率变化范围应是在其使用期间所能保持的范围。本条对开始试验时间的规定是依据铁路工程土工试验规程（TB101022004 ）中K平板载荷试验规定的“对于粗、细粒均质土，宜在压实后24h内30开始试验”。4.0.1德国DIN18134平板载荷试验标准（2001年修订版）规定承载板应采用 S355J0 钢制成， S355J0 钢对应国内钢材型号为 Q345。对试验过程中千斤顶高度的规定是为确保千斤顶不倾倒，其值参考了德国DIN18134平板载荷试验标准（2001年修订版）中的规定。德国DIN18134平板载荷试验标准（2001年修订版）中规定承 载板中心至测桥支撑座的距离必须为1500 5mm。考虑到本规程规定 了承载板的直径为300mm，本规程规定“承载板中心至测桥支撑座的 距离应大于 1.25m”。6.0.1 变形模量 E 测试仪测桥测量臂为垂直抽拉式时，所测得 v2的承载板中心沉降量与沉降量测表的读数是相等的，为了统一，可认 为垂直抽拉式测量臂杠杆比为 1：1。7 由于本规程在铁路行业首次颁布，为便于检测人员操作，本 规程增加了检测示例部分，供检测人员参考。