[發明專利]一種路基土體變形模量的室內測試方法

無效

• 申請號: 201210075208.0
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102680340A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 趙明階;孫笑;榮耀;周軍平;劉運來
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;E02D33/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;寸南華

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技術領域

本發明涉及到路基壓實質量的強度指標檢測技術方法，特別涉及一種路基土體變形模量的室內測試方法。?

背景技術

目前，在我國路基壓實質量檢測的強度指標大多采用地基系數K和壓實度指標，地基系數K是通過“試驗荷載——沉降曲線”一次加載求得，其沉降形變包括了填料的彈性變形和塑性變形，因此，地基系數K并不能完整、準確的反映路基的土體變形。壓實度指標僅能反映路基土體的壓實程度，不能反映路基土體在載荷下的形變。路基土體的變形模量E由于考慮了“空間效應應力——變形”的特征，能夠較為準確的反映路基土體的實際變形特性，可以用作控制路基填筑的強度指標之一。?

現有技術總分地基系數K和壓實度指標的測試都可以在室內試驗測得，而變形模量E只能在現場進行測試，并且，對試驗場地和環境條件要求較高，例如：現場測試時，測試點必須遠離震源，以保證測試精度；雨天或風力大于6級的天氣不得進行試驗等等。顯然，現有技術路基土體變形模量E的測試方法存在著費時費力、測試條件苛刻和費用較高等缺陷。?

發明內容

為解決現有技術路基土體變形模量E的測試方法存在的費時費力、測試條件苛刻和費用較高等缺陷等問題，本發明提出一種路基土體變形模量的室內測試方法。本發明路基土體變形模量的室內測試方法采用擊實土樣和擊實筒整體作為路基土體變形模量的室內測試方法的試件，采用第一次加載卸載、第二次加載卸載檢測的每次加載或卸載的荷載值和對應的形變，根據各次加載卸載的荷載值和對應的形變繪制“荷載一沉降量”曲線，并根據下式（2）、（3）、（4）求得曲線?的系數，及，?

????????????????????????（2）

??????????????????（3）

????????????????（4）

式中：為常數項，單位為mm；為一次項系數，單位為mm/Mpa；為二次項系數，單位為mm/Mpa；和分別為每一級荷載的應力和相應的荷載板中心的沉降量測試值，單位分別為Mpa和mm；n為每次加載級數，第一次加載為6級，第二次加載為5級；

采用下式（5）計算路基土體的變形模量E_vj：

???????????????（5）

式中：r為圓柱體的半徑，單位為mm；σ₁max為第一次加載的最大荷載，單位為Mpa；為常數項，單位為mm；為一次項系數；單位為mm/Mpa；為二次項系數，單位為mm/Mpa；E_vj為第j次加載卸載的變形模量值，j?=1,2。

進一步的，本發明路基土體變形模量的室內測試方法包括以下步驟：?

⑴?按照擊實試驗標準JTGE40-2007《公路土工試驗規程》制備試件，并將擊實土樣和擊實筒整體作為路基土體變形模量的室內測試方法的試件；

⑵?把試件放在壓力機承載臺面上，在試件上中央豎直放置一個直徑為50mm的圓柱體傳力桿，在圓柱體傳力桿的上方墊一塊承載板，調整承載板，使其保持水平；在承載板的兩側分別安裝一個千分表，并調整千分表的位置，使其保持垂直；

⑶?預壓，控制壓力機加載荷載的大小和時長，先加壓0.05Mpa，保壓2?min，使傳力桿與試件表面緊密接觸，然后卸載，讀取千分表的初讀數，且以mm為單位記錄；

⑷?進行第一次加載，分6級加載，每級荷載分別為：0.08Mpa、0.16Mpa、0.24Mpa、0.32Mpa、0.4?Mpa和0.5?Mpa，每級荷載加載完后，保壓2min后分別記錄兩個千分表的讀數；6級加載完成后開始卸載，分3級卸載，每級卸載后的荷載分別為0.25?Mpa、0.125Mpa和0?MPa，每級卸載后，保壓2min后分別記錄兩個千分表的讀數，且以mm為單位記錄；

⑸?進行第二次加載，在第一次加載卸載后，傳力桿仍然與試件表面緊密接觸，第二次加載分5級加載，每級荷載為：0.08Mpa、0.16Mpa、0.24Mpa、0.32Mpa和0.4?Mpa，每級荷載加載完后，保壓2min后分別記錄兩個千分表的讀數，且以mm為單位記錄；

⑹?“荷載一沉降量”曲線繪制，以試件的沉降量s作為y軸，單位為mm；加載的每級荷載值作為x值，單位為Mpa；繪制“荷載一沉降量”曲線；

⑺?求系數、系數?及系數

“荷載—沉降量”曲線，可用下式（1）表達：