【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 into?！　?廣泛適用于鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、城市交通、港口、碼頭及工業(yè)與民用建筑的地基施工質(zhì)量監(jiān)控測(cè)試，也能適用于場(chǎng)地狹小的困難地段的檢測(cè)，如路橋(涵)過(guò)渡段及路肩的檢測(cè)。　　 4．2 發(fā)展現(xiàn)狀　　 鐵路路基壓實(shí)質(zhì)量是保持線路穩(wěn)定與平順、保證列車能高速、安全運(yùn)行的重要條件，而控制和檢測(cè)壓實(shí)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)、方法和設(shè)備，則是保證壓實(shí)質(zhì)量的重要措施?！　?幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外均沿用20世紀(jì)30年代美國(guó)提出的壓實(shí)度指標(biāo)，即壓實(shí)系數(shù)K、相對(duì)密度Dnr，或孔隙率n作為路基設(shè)計(jì)及施工控制的土的壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。雖然壓實(shí)度為參數(shù)的路基壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具有擊實(shí)試驗(yàn)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但是，對(duì)于高速鐵路或其他對(duì)強(qiáng)度指標(biāo)要求嚴(yán)格的情況，僅靠壓實(shí)度參數(shù)來(lái)反映填土的壓實(shí)質(zhì)量是有其局限性的。　　 為了保證路基填土的強(qiáng)度指標(biāo)，20世紀(jì)70一80年代，許多國(guó)家開始用強(qiáng)度及變形指標(biāo)作為路基填土質(zhì)量控制參數(shù)，即所謂的“抗力檢測(cè)法”，其中包括美國(guó)的CBR(加州承載比值)標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)、法國(guó)、奧地利和瑞士等國(guó)家的靜態(tài)變形模量Ev2標(biāo)準(zhǔn)，日本的地基系數(shù)K”標(biāo)準(zhǔn)等。中國(guó)自大秦重載鐵路修建時(shí)開始引用日本的K3，標(biāo)準(zhǔn)，并且在新建干線鐵路和準(zhǔn)高速鐵路上得以應(yīng)用?？梢姡捎脧?qiáng)度及變形參數(shù)作為控制指標(biāo)是路基質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一大進(jìn)步。　　 然而，無(wú)論是靜態(tài)變形模量Ev2，還是地基系數(shù)K30，兩者都是采用∮300mm的靜態(tài)平板載荷試驗(yàn)儀，通過(guò)在壓實(shí)填土表面做靜壓試驗(yàn)測(cè)得的，二者反映的都是靜態(tài)應(yīng)力作用下土體抵抗變形的能力。眾所周知，鐵路路基承受的是列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)荷載，特別是高速列車的出現(xiàn)，動(dòng)荷載產(chǎn)生的沖擊力對(duì)路基的影響更為明顯，而K30和Ev2值都不能完全反映列車在高速運(yùn)行條件下所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力對(duì)路基的真實(shí)作用狀況。　　 為了解決上述問(wèn)題，20世紀(jì)90年代德國(guó)開始采用新型路基壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)——?jiǎng)討B(tài)變形模量Evd標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的最大特點(diǎn)是能夠反映列車在高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力對(duì)路基的真實(shí)作用狀況。動(dòng)態(tài)變形模量Eva從研究開發(fā)至今已有20多年的歷史(圖小2)，在歐洲普遍采用的是具有代表性的德國(guó)HMP公司開發(fā)的LFG系列正。動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀，也稱輕型落錘儀(LFG)。動(dòng)態(tài)變形模量Evd標(biāo)準(zhǔn)在德國(guó)首先應(yīng)用于道路建設(shè)、路面墊層、管道和電纜溝槽、5　　承載比(CBR)試驗(yàn)　　 CBR(CaliforniaBeatingRatio)又稱加州承載比，由美國(guó)加利福尼亞州公路局首先提出。CBR用于評(píng)定路基土和路面材料強(qiáng)度，在美國(guó)和日本被廣泛應(yīng)用于路基和路面設(shè)計(jì)。隨著中國(guó)高速公路和鐵路建設(shè)的發(fā)展，CBR試驗(yàn)被納入《公路~22試驗(yàn)規(guī)程》，CBR指標(biāo)被列入《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》，作為路基填料選擇的依據(jù)。鐵路路基施工也采用CBR作為評(píng)價(jià)填料強(qiáng)度的輔助指標(biāo)。CBR試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)出填料浸水后的強(qiáng)度，這一指標(biāo)對(duì)鐵路浸水路基非常重要?！　?CBR用于評(píng)定基層、墊層或土基材料的相對(duì)承載力，是一項(xiàng)反映土體抗垂直位移和抵抗局部荷載壓人變形能力的指標(biāo)，當(dāng)接近極限平衡條件時(shí)，兼可反映土體抗剪強(qiáng)度的相對(duì)量度。CBR值反映了路基填筑材料的水穩(wěn)性和整體強(qiáng)度的大小，不僅可與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)作為無(wú)機(jī)結(jié)合材料的試驗(yàn)補(bǔ)充，還解決了砂和砂礫類建筑材料因顆粒間沒(méi)有粘聚力，無(wú)法利用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的問(wèn)題?！　?根據(jù)試驗(yàn)的不同目的和對(duì)象及試驗(yàn)的場(chǎng)所和方法、試樣的狀態(tài)等，承載比試驗(yàn)分為室內(nèi)CBR和現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)又分為現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)和落球儀快速測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)?！　?5．1 室內(nèi)CBR試驗(yàn)　　 5．1．1 試驗(yàn)原理　　 所謂CBR值，就是試料貫入量達(dá)到2．5mm或5111[11時(shí)的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)荷載強(qiáng)度(7MPa或10．5MPa)的比值，用百分?jǐn)?shù)表示。試驗(yàn)中，材料的承載能力越高，對(duì)其壓入一定貫入深度所需施加的荷載越大?！　?試驗(yàn)時(shí)，按路基施工時(shí)的最佳含水量及壓實(shí)度要求在試桶內(nèi)制備試件，加載前飽水4晝夜，其目的是預(yù)測(cè)路基土或基層填料在使用期間經(jīng)歷氣象變化和長(zhǎng)年運(yùn)行過(guò)程中的含水量變化以及在最惡劣情況下來(lái)推算CBR值，浸泡96h的試樣飽和度一般可達(dá)75％一95％。　　 在浸水過(guò)程中及貫入試驗(yàn)時(shí)，在試件頂面施加荷載板，使試樣在受到一定約束力的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，其目的是模擬路面結(jié)構(gòu)施加于試樣表面的上部壓力，各國(guó)統(tǒng)一采用施加50N荷載的標(biāo)準(zhǔn)方法?！　?室內(nèi)CBR試驗(yàn)適用于在規(guī)定的試桶內(nèi)制件后，對(duì)各種土和路面基層、底基層材料所進(jìn)行的試驗(yàn)，試樣的最大粒徑宜控制在25Him以內(nèi)，最大不得超過(guò)3xmm?！　?一般以擊實(shí)簡(jiǎn)內(nèi)徑的l／4一l／3作為粒徑成分的最大尺寸界限，即對(duì)150mm內(nèi)徑的擊實(shí)筒，容許最大粒徑為38．1lniil。為保匪試驗(yàn)材料CBR值的準(zhǔn)確，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量避免CBR試筒中的大顆粒，因?yàn)樾拚牟牧蠌?qiáng)度特性會(huì)明顯不同于原始材料，另外含有大顆粒材料的試驗(yàn)結(jié)果較細(xì)顆粒的材料試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性差。第52頁(yè)5．1．2 主要儀器設(shè)備　　 室內(nèi)CBR試驗(yàn)儀見圖5—l。　　 1．圓孔篩：孔徑38mm、25mitt、20nun和5mill篩各一個(gè)?！　?2．試筒：內(nèi)徑152ram、高170mm的金屬圓筒；套環(huán)，高50mm；筒內(nèi)墊塊，直徑151mm、高50mm；夯擊底板，同擊實(shí)儀。試筒的型式和主要尺寸如圖5—2所示?！　?3．夯錘和導(dǎo)管：夯錘的底面直徑50mm。夯錘在導(dǎo)管內(nèi)的總行程為450mm，夯錘的形式和尺寸與重型擊實(shí)試驗(yàn)法所用的相同?！　?4．貫人桿：端面直徑50mm、長(zhǎng)約100mm的金屬桿?！　?5．路面材料強(qiáng)度儀或其他荷載裝置：重力小于50kN，能調(diào)節(jié)貫人速度至l mm／rain，可采用測(cè)力計(jì)式，如圖5—3所示。6 落錘式彎沉儀檢測(cè)　　 道路和鐵路道床表面在荷載作用下的彎沉值可以反映路面的結(jié)構(gòu)承載能力，是反映路面和道床強(qiáng)度最主要的力學(xué)指標(biāo)，也是應(yīng)用最廣泛的路面結(jié)構(gòu)狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，其檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展十分迅速。落錘式彎沉儀(Falling Weight Deflectmeter，簡(jiǎn)稱FWD)是目前世界上公隊(duì)的先進(jìn)的路面承載能力動(dòng)載評(píng)定設(shè)備，在60多個(gè)國(guó)家和地區(qū)先后得到應(yīng)用，特別是在美國(guó)和西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家，F(xiàn)WD應(yīng)用十分廣泛，取得了非常顯著的效果。落錘式彎沉儀也是目前國(guó)際上最先進(jìn)的路面強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)沒(méi)備之一，其應(yīng)用已步入規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的階段。美國(guó)聯(lián)邦公路局經(jīng)過(guò)分析對(duì)比，確認(rèn)FWD是較好的路面承載能力評(píng)定設(shè)備，并選定FWD為路面強(qiáng)度評(píng)定的重要設(shè)備。殼牌石油公司已正式將FWD列入殼牌路面設(shè)計(jì)手冊(cè)?！　?中國(guó)從20世紀(jì)80年代中后期起引進(jìn)FWD，結(jié)合其開發(fā)和應(yīng)用，進(jìn)行了大量的理論和試驗(yàn)研究工作，并已取得了一些重要成果?！堵坊访娆F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》(J丁J 059—95)已將FWD列為彎沉檢測(cè)設(shè)備。由于彎沉值能夠體現(xiàn)路面強(qiáng)度現(xiàn)時(shí)的實(shí)際狀況，因此除被用來(lái)評(píng)價(jià)道路的使用狀況，同時(shí)還是新建和改建道路的重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，例如在我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范中所使用的容許彎沉和設(shè)計(jì)彎沉。　　 落錘式路基動(dòng)剛度檢測(cè)，由于在鐵路既有線上基床系數(shù)K３０的測(cè)試不容易實(shí)現(xiàn)，可以采用落錘式動(dòng)剛度檢測(cè)儀測(cè)試基床動(dòng)剛度，并可換算相應(yīng)的K：。值，以此評(píng)價(jià)路基基床質(zhì)量。該方法需要扒開部分道碴進(jìn)行操作，影響行車，普查或有資料可查時(shí)，也可在路肩測(cè)試，然后推測(cè)軌道下方的相應(yīng)參數(shù)?！　?6．1 發(fā)展概況　　 彎沉(Deflection)是表征路基路面整體強(qiáng)度的重要參數(shù)，雖然世界各國(guó)測(cè)試彎沉的設(shè)備和方法有所不同，但對(duì)彎沉基本概念的理解是相同的。彎沉定義一般是指路基或路面表面在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)車的荷載作用下輪隙位置產(chǎn)生的總垂直變形值(總彎沉)或垂直回彈變形值(回彈彎沉)，單位為o．01mm。針對(duì)落錘式彎沉儀而言，彎沉是指與落錘重量對(duì)應(yīng)的當(dāng)量荷載使路表面產(chǎn)生的瞬時(shí)變形值?！　?彎沉測(cè)試技術(shù)是隨著機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和激光等高科技技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步的，其發(fā)展階段大致體現(xiàn)為3種測(cè)試方式：初級(jí)人工測(cè)試、機(jī)械自動(dòng)化測(cè)試和高速激光測(cè)試。彎沉測(cè)試的目的是要測(cè)出路面在荷載作用下的垂直位移量，最初是利用橫梁、百分表等簡(jiǎn)單工具，通過(guò)杠桿原理進(jìn)行人工測(cè)量，這就是我們所熟知的貝克曼梁測(cè)試儀。這種儀器構(gòu)造及操作簡(jiǎn)單，成本低廉，容易掌握和普及，但存在的問(wèn)題是測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性受人為及其他因素影響較大，測(cè)試效率低，當(dāng)測(cè)試路段距離較長(zhǎng)，采樣點(diǎn)數(shù)量比較大時(shí)，難以滿足要求?！　?為了降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高測(cè)試效率，增加采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，英、法等國(guó)在計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70年代研制出了自動(dòng)彎沉儀。自動(dòng)彎沉儀以位移傳感器　　 第64頁(yè)自動(dòng)測(cè)試彎沉信號(hào)，通過(guò)設(shè)置程序控制測(cè)量機(jī)構(gòu)自動(dòng)運(yùn)作，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度?！　?靜態(tài)彎沉在結(jié)構(gòu)沒(méi)計(jì)和性能評(píng)價(jià)上存在著局限性，隨著對(duì)高等級(jí)公路路基路面結(jié)構(gòu)和材料的不斷研究，為