【正文】 床施加的瞬時(shí)沖擊作用，得到路面或道床瞬時(shí)變形情況，其測(cè)量結(jié)果比較精確，信息量大?；诔休d板實(shí)驗(yàn)原理所測(cè)得的動(dòng)態(tài)彎沉及彎沉盆數(shù)據(jù)推算回彈模量是目前正待研究的課題，一些設(shè)計(jì)單位已經(jīng)將FWD的動(dòng)態(tài)彎沉數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中。　　 靜態(tài)彎沉在結(jié)構(gòu)沒計(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，為得到更符合實(shí)際結(jié)構(gòu)和材料技術(shù)特性的動(dòng)態(tài)彎沉，又開發(fā)出落錘式彎沉儀(FWD)?！　?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。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。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?！　?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。值，以此評(píng)價(jià)路基基床質(zhì)量。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?！　?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。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。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。　　 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。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。試筒的型式和主要尺寸如圖5—2所示?！　?1．圓孔篩：孔徑38mm、25mitt、20nun和5mill篩各一個(gè)。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?！　?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?！　?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％。　　 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。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。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。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)。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。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?！　?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)?！　?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。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。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?！　?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?！　?4．1．4 適用范圍　　 適用于粒徑不大干荷載板直徑1／4的各類土、土石混合填料、非膠結(jié)路面基層及改良土，測(cè)試有效深度范圍為400—500 into。該儀器的工作原理是利用落錘從一定高度自由下落在彈簧阻尼裝置上，產(chǎn)生的瞬間沖擊荷載，通過(guò)彈簧阻尼裝置及傳力系統(tǒng)傳遞給∮300 1nill的承載板，在承載板下面(即測(cè)試面)產(chǎn)生符合列車高速運(yùn)行時(shí)對(duì)路基面所產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，使承載板發(fā)生沉陷；，即阻尼振動(dòng)的振幅，由沉陷測(cè)定儀采集記錄下來(lái)?！　?4．1．3 z，d動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀及工作原理　　 Evd動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀也稱輕型落錘儀(德文縮寫：LFG)，是用于檢測(cè)土體壓實(shí)指標(biāo)動(dòng) 第43頁(yè)態(tài)變形模量正。動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)法　　 Evd動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)法是采用正。d／s (4—1)式中 Eva——?jiǎng)討B(tài)變形模量(MPa)，計(jì)算至o．1MPa；　　 r——圓形剛性荷載板的半徑(mm)；　　 q——荷載板下的最大動(dòng)應(yīng)力，它是通過(guò)在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力F，＝7．07 kN且沖擊時(shí)間r，＝17ms時(shí)標(biāo)定得到的，即，＝O．1MPa；　　 S實(shí)測(cè)荷載板下沉幅值(mm)；　　 1．5——荷載板形狀影響系數(shù)?！　?Evj＝1．5fdeformation)是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fx和沖擊時(shí)間乙作用下抵抗變形能力的參數(shù)。　　 本章說(shuō)明了動(dòng)態(tài)變形模量Eva的概念，國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，特點(diǎn)與應(yīng)用前景，儀器設(shè)備，檢測(cè)方法,并給出了應(yīng)用實(shí)例。　　 Evd動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)屬于動(dòng)力荷載試驗(yàn)，是一種快速、方便檢測(cè)路基動(dòng)荷載特性的承載力指標(biāo)的新試驗(yàn)方法。　　 (2)反力裝置的承載能力應(yīng)大于最大試驗(yàn)荷載lokN以上。承載板上應(yīng)帶有水準(zhǔn)泡?！　?3．3 儀器設(shè)備　　 1．變形模量Ev2測(cè)試儀器應(yīng)包括承載板、反力裝置、加載裝置、荷載量測(cè)裝置及沉降量測(cè)裝置?！　?4．變形模量Ev2測(cè)試儀測(cè)量應(yīng)采用自動(dòng)采集、數(shù)字顯示儀器?！　?(4)試驗(yàn)時(shí)測(cè)試點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離震源?！　?(3)測(cè)試面應(yīng)水平無(wú)坑洞。試驗(yàn)血置于其影響以下進(jìn)行，下挖深度應(yīng)不大于承載板直徑。的計(jì)量單位為MPa?！　?2．變形模量Er2試驗(yàn)應(yīng)采用直徑300mm承載板。在參照德國(guó)《平板載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(DINl8134)(2001年修訂版)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況，鐵道部組織編制了中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《變形模量Er2檢測(cè)規(guī)程(試行)》(鐵建設(shè)(2005)188號(hào))，并于2005年10月29口發(fā)布實(shí)施?！　?中國(guó)在新發(fā)布的《客運(yùn)專線無(wú)碴軌道鐵路設(shè)計(jì)指南》中采用了正?！　?為了更有效地分析土的變形性質(zhì)和承載能力，德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用了二次循環(huán)靜載法，其結(jié)果采用二次變形模量Ev2表示。二次循環(huán)靜載也是按每級(jí)80kPa加載，分級(jí)加載到最后一級(jí)荷載的沉降穩(wěn)定后，開始卸載，卸載梯度按最大荷載的o．5或o．25倍逐級(jí)進(jìn)行，全部荷載卸除后，記錄其殘余變形，之后又開始另一加載循環(huán)。　　 3．1．2 發(fā)展現(xiàn)狀　　 在平板載荷試驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中，常用的加載方式有單循環(huán)靜載和二次循環(huán)靜載?！　?2．變形模量Ev　　 土體的變形模量正，值是通過(guò)一次加載或重復(fù)加載測(cè)得的應(yīng)力一位移曲線上o．3aomax。　　 3．1 概念與發(fā)展　　 3．1．1 概　　念　　 1．平板載荷試驗(yàn)　　 平板載荷試驗(yàn)的白的在于測(cè)出應(yīng)力一位移曲線，并對(duì)地面的變形量與承載力的關(guān)系進(jìn)行分析計(jì)算，通過(guò)應(yīng)力一位移曲線得出變形模量Ev。因此，用測(cè)得的二次加載曲線來(lái)計(jì)算土體在力的作用下抵抗變形的能力——二次變形模量Er2，并采用Ev2作為路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)是比較科學(xué)、合理的。理論上，如果反復(fù)卸載、加載、再卸載、冉加載，循環(huán)下去，則土體的塑性逐漸消除，最后得