高速铁路的路基检测方法Evd与K的对比

路基动态变形模量E vd与地基系数K30的相关性研究——以湘桂高速铁路扩改工程为例秦立朝1，徐国元2（1. 湖南高速铁路职业技术学院，湖南衡阳 421001；2. 华南理工大学，广东广州 510641）摘 要：依据湘桂高速铁路扩改工程实况，对路基动态变形模量E vd与地基系数K30的相关性进行研究。

分别对基床底层和基床表层的E vd和K30进行一元线性回归分析，得到二者相关系数R分别为0.96和0.92，表明二者具有良好的相关性。

利用一元线性回归分析结果进行反算，得到的K30与TB 10621-2014《高速铁路设计规范》给出的标准相近。

综合考虑检测的便捷性和施工的高效性，可以将E vd作为路基压实质量控制的主要力学指标，而K30可通过E vd估算得到。

关键词： 高速铁路；路基工程；动态变形模量；地基系数；相关性；一元线性回归中图分类号：U416.1 文献标识码：A文章编号：2095-8412 (2019) 02-001-04工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.02.001引言我国高速铁路所特有的运行速度快、舒适度高、正点率高、安全可靠等特点，对其技术标准提出了更高的要求。

然而，路基病害的不断产生，对高速铁路正常运营造成了潜在威胁。

高速铁路施工工期较短，使得路基固结时间不够、压实不到位，成为导致高速铁路路基病害的主要原因，而路基变形的控制能够防止病害，应成为高速铁路路基填筑的主要考虑因素。

此外，路基刚度的均匀性、列车运行条件及自然条件下的稳定性，也是高速铁路路基填筑与普通铁路不同的两个方面[1]。

1 路基填筑标准研究现状长期以来，我国铁路路基填筑设计和施工的质量控制标准主要是压实系数、相对密度及孔隙率等压实度参数。

这些指标虽然具有检测方便、结果直观等优点，但仅能间接反映填筑土层的力学性能。

为了保证路基填土的强度及变形指标满足要求，20世纪70年代以后，许多国家和地区开始采用强度及变形指标，如地基系数K30、加州承载比（CBR）等，作为路基填筑的质量控制标准。

一、Evd动态变形模量测试仪的功能1、采用Evd动态变形模量测试仪进行动态平板载荷试验，主要用于铁路、公路、机场、城市交通、港口及工业与民用建筑的地基承载力检测。

可用于监测土、非胶结路面基层及改良土的压实质量。

它适用于最大粒径小于63mm的土类以及土石混合料。

2、Evd在铁路中已应用于以下工程：既有线提速改建（胶济线、郑徐线、武九线、浙赣线）新建高速铁路（京沪高速昆山试验段）新建客运专线（秦沈客运专线）新建普速铁路（新长线、宁启线、渝怀线）3、既有线提速改建中Evd可作为K30的快速方法，推算出K30值；4、高速铁路中Evd直接作为基床表层和过渡段的压实指标，与 K30同时作为必检指标。

二、Evd动态变形模量测试仪的优点1、模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试，能够反映土体的实际受力情况。

其荷载板下的最大动应力σ=0.1 Mpa，与高速铁路设计的土的动应力相符。

2、测试速度快，检测一点只需约2分钟。

在检测数量不变的情况下，可以缩短检测时间，不影响施工进度；在相同的检测时间内，可以增加检测数量，使测试数据更具有代表性；施工中可以随时跟踪检测，发现问题及时处理，真正实现施工过程中的质量监控。

3、操作简便、自动化程度高、大幅度减轻劳动强度。

避免人工读表、记录、绘图、计算产生的误判和误差；全自动数据处理系统，数据液晶显示且现场打印输出波形及结果，确保测试结果的准确、客观。

4、体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便。

仪器总重量不超过35kg，最大单件重不超过15kg，不需要额外的加载设备；仪器测试地点转移迅速、方便。

5、适用范围广。

该测试仪器除了可适用的土壤种类范围与K30相同外，还特别适应于施工场地狭窄的困难地段，如路基与桥涵过渡段的检测。

6、特别适合于受动荷载作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地基质量监控测试。

7、环保型产品。

无核辐射以及废气等污染，利于环境保护和试验人员的身体健康。

三、 Evd动态变形模量测试仪的应用和发展状况目前，国际上广泛采用的是德国产HMP LFG型动态变形模量测试仪（亦称：轻型落锤仪），该仪器从开发应用至今己有20多年的历史，仪器的性能、质量、功能以及软件已相当完善，居国际领先地位，它已用于我国京沪高速铁路试验段项目中。

一、Evd动态变‎形模量测试仪‎的功能1、采用Evd动‎态变形模量测‎试仪进行动态‎平板载荷试验‎，主要用于铁路‎、公路、机场、城市交通、港口及工业与民用建‎筑的地基承载‎力检测。

可用于监测土‎、非胶结路面基‎层及改良土的‎压实质量。

它适用于最大‎粒径小于63‎m m的土类以‎及土石混合料‎。

2、Evd在铁路‎中已应用于以‎下工程：既有线提速改‎建（胶济线、郑徐线、武九线、浙赣线）新建高速铁路‎（京沪高速昆山‎试验段）新建客运专线‎（秦沈客运专线‎）新建普速铁路‎（新长线、宁启线、渝怀线）3、既有线提速改‎建中Evd可‎作为K30的‎快速方法，推算出K30‎值；4、高速铁路中E‎v d直接作为‎基床表层和过‎渡段的压实指‎标，与 K30同时作‎为必检指标。

二、Evd动态变‎形模量测试仪‎的优点1、模拟高速列车‎对路基产生的‎动应力进行动‎载测试，能够反映土体‎的实际受力情‎况。

其荷载板下的‎最大动应力σ=0.1 Mpa，与高速铁路设‎计的土的动应‎力相符。

2、测试速度快，检测一点只需‎约2分钟。

在检测数量不‎变的情况下，可以缩短检测‎时间，不影响施工进‎度；在相同的检测‎时间内，可以增加检测‎数量，使测试数据更‎具有代表性；施工中可以随‎时跟踪检测，发现问题及时处‎理，真正实现施工‎过程中的质量‎监控。

3、操作简便、自动化程度高‎、大幅度减轻劳‎动强度。

避免人工读表‎、记录、绘图、计算产生的误‎判和误差；全自动数据处‎理系统，数据液晶显示‎且现场打印输‎出波形及结果‎，确保测试结果‎的准确、客观。

4、体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方‎便。

仪器总重量不‎超过35kg‎，最大单件重不‎超过15kg‎，不需要额外的加‎载设备；仪器测试地点‎转移迅速、方便。

5、适用范围广。

该测试仪器除‎了可适用的土‎壤种类范围与‎K30相同外‎，还特别适应于‎施工场地狭窄‎的困难地段，如路基与桥涵‎过渡段的检测‎。

浅谈高速铁路路基动态检测方法Evd摘要：由于铁路的高速运输能力为我国的经济发展起到非常重要的促进作用，所以高速铁路逐渐成为了铁路建设的新贵。

随着我国高速铁路、新线客专等高等级铁路建设的快速发展，方便了百姓的出行，同时对路基的质量标准提出了更高的要求。

客运专线铁路路基压实质量是保持线路稳定与平顺、保证列车高速和安全运行的重要条件。

所以科学、合理的监控测试方法是保证路基施工质量的重要措施。

因此本文主要介绍客运专线路基检测方法Evd的检测方法、测试原理、测试仪器。

Evd检测方法与以往路基的检测方法有所不同,是一种模拟铁路列车运行过程中对路基结构动态压力作用下，路基动态变形模量的检测方法，是目前国内的铁路客运专线新标准提出的必须要采用的检测方法。

关键词：高速铁路；路基；动态平板荷载EvdAbstractThe high speed railway transport capacity has played a very important role in promoting Chinese economic development, so the high speed railway gradually becomes the new railway construction.With the rapid development of Chinese high speed railway and passenger dedicated railway constructing of high grade that they have a rapid development and making life convenient,while it puts forward higher requirements for the quality standard of subgrade. The roadbed compaction quality of passenger dedicated railway line is to maintain the stability and smoothness and to guarantee the safe operation of high-speed trains and an important condition to ensure safe operation.So scientific and reasonable monitoring test method is the important measure to ensure the quality of subgrade construction.So this article mainly introduces the passenger railway roadbed Evd testing methods, testing principle, testing equipment.Evd testing methods different with previous subgrade detection methods is a kind of simulation in the process of railway train operation for subgrade structure under the action of dynamic pressure and dynamic deformation modulus of subgrade detection method,.It is the detection method what must be employed proposed by the new standard of domestic railway passenger dedicated line. Keywords:high speed railway;subgrade;dynamic plate load Evd.引言路基的施工质量关系到整个工程的质量、进度和列车运行安全，而控制和检测压实质量的标准、方法和设备，则是保证压实质量的重要措施。

Evd与K301.K30：地基系数（1）产生：捷克工程师文克勒在1867年在研究铁路路基上部结构时提出了对弹性地基的假设：地基上任何点的沉降取决于作用在同一点上所受到（2（3pKn位：S（430时，用单位面积压力处以荷载板相应的下沉量，计算时选用的沉降量1.25*10-3m（下沉量基准值），因此K30=荷载强度/（1.25*10-3）（K30已列入铁路路基规范要求）（5）注意事项：①K30的检测与填料粒径有关（填料最大粒径小于荷载板1/10范围内时，地基反力系数的测试值才不受此数据的离散。

因此K30的检测应在填土粒径小于3cm的填料进行）；②为保证受力平衡，荷载板应放置在平整无坑洞的地面上，必要时可以铺一薄层砂，且必须远离震源。

对于表面结硬壳、软化或已被扰动的土体，需要把表层铲去整平③与被测大于62.Evd（1（2）定义：路基中某点的动应力与动应变之比，它描述了一定状态下该点抵抗动荷载产生动变形的能力。

（3）检测仪器：使用动态变形模量测试仪。

（手持落锤弯沉仪）。

（4）原理：利用落锤从一定高度自由下落在弹簧阻尼装置上，再经Ф300mm承载板在填土面上产生符合列车高速运行时对路基面所产生的动应力，使填土面产生沉陷。

通过测试冲击荷载的大小，一定填土面范围的动变形来求算路基土层的Evd。

（5）反映：反映路基实际应力情况，可以更真实和更科学地进行填土的施工质量控制，是今后高速铁路路基质量检测的趋势。

（6）适用范围：1.粒径不大于荷载板1/4直径的各类土、土石混合填10MPa（7Evdr击时间s1.53.K30。

铁路路基地基系数K30与动态变形模量Evd相关性研究王晨飞1发布时间：2021-09-09T02:43:21.296Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：王晨飞1 王丽红2 朱文会3 [导读] 在铁路路基工程施工过程中，路基填料检测质量控制采用“ 双指标控制”，即压实度与地基系数。

《铁路路基工程施工质量验收标准》规定铁路路基每增加0.3m路基填料，要求对其进行压实度和地基系数检测。

目前检测地基系数有K30平板载荷试验及Evd动态平板载荷试验。

但是两者检测结果不一致，影响路基施工质量综合判断。

因此，如何建立两种检测方法的相关性，得出适合本地区的相关关系，加快路基检测的速度和准确性，是当前急需解决的问题。

王晨飞1 王丽红2 朱文会31呼和浩特市建设工程质量安全中心呼和浩特 0100102 呼和浩特职业学院呼和浩特 0100103 呼和浩特市市政建设服务中心呼和浩特 010010摘要：在铁路路基工程施工过程中，路基填料检测质量控制采用“ 双指标控制”，即压实度与地基系数。

《铁路路基工程施工质量验收标准》规定铁路路基每增加0.3m路基填料，要求对其进行压实度和地基系数检测。

目前检测地基系数有K30平板载荷试验及Evd动态平板载荷试验。

但是两者检测结果不一致，影响路基施工质量综合判断。

因此，如何建立两种检测方法的相关性，得出适合本地区的相关关系，加快路基检测的速度和准确性，是当前急需解决的问题。

关键词：铁路路基地基系数K30 Evd动态变形模量路基强度0 前言近年来，随着铁路事业的不断发展，高铁建设对铁路路基工程质量要求越来越高。

然而，仅靠地基系数K30反映路基强度具有一定局限性。

为更好地保证铁路路基填土的强度指标，路基强度在地基系数K30检测的基础上引入Evd动态变形模量测试法。

通过综合考虑K30与Evd 检测值，更高效的应用两种检测方法，建立K30与Evd的量化相关关系显的十分重要，K30与Evd的量化相关关系确定后可相互指导，共同卡控高铁建设路基强度值。

路基施工的质量试验检测（一）检测方法及仪器质量检测采用“抗力检测法”，即用强度及变形指标作为路基填土质量控制参数，主要包括Ev2、Evd、K30、n（或K）指标。

1、动态弹性模量Evd（dynamicmodulusofdeformation）是指土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。

该法操作简单、测试速度快，检测一点只需三分钟。

所以，在施工中可以增加检测点的数量，使试验数据更全面、更有代表性；并且还可以随时跟踪检测，真正实现施工过程中的质量监控。

动态变形模量测试仪主要由落锤仪和沉陷测定仪组成，落锤仪包括：脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置、承载板等，沉陷测定仪主要包括传感器、放大器、数据处理器、打印机和电源。

2、静态变形模量（EV1、EV2）静态变形模量Ev1、Ev2试验也属于平板载荷试验，在圆形载荷板上分级施加静荷载，测试荷载强度与沉降变形的关系，测试仪通过第一次加载及卸载和第二次加载画出两次加载的强度（P）-沉降（S）曲线，取0.3σ0max和0.7σP0max两点之间的切线斜率作为Ev1及Ev2传值。

静态变形模量测试仪由载荷反力装置、载荷平板、压力装置、测力装置、沉降测量装置和辅助装置等载荷承台：一般是有效荷载至少比试验所需的最高试验载荷高出10KN的载重车、拖车、固定支座做为载荷承台。

最简单的方法是直接用压路机做为载荷承台。

载荷平板：载荷平板主要由在其表面布置有盒式水准仪且带有量测装置的、平底的金属板构成。

压力装置。

压力装置是由压力泵、压力油管、液压压力机等构成。

测力装置。

测力装置是由压力装置的液压压力机上的压力表或压力传感器组成。

沉降量测装置。

沉降量测装置是由一个探测装置和千分表及信息处理软件构成。

3、K30平板载荷试验按《铁路工程土工试验规程》（TB10102—2004）（二）检测指标1、基床以下路堤填筑检验数量：沿线路纵向每100m每压实层检验压实系数或孔隙率6点，其中：左、右距路肩边线1m处各2点，路基中部2点；每100m每填高90cm检验地基系数4点，其中：距路基边线2m处左、右各1点，路基中部2点。

K30、变形模量E v及动态变形模量E vd的对比试验研究薄会申李铂(铁道第三勘察设计院天津 300251)摘要：在客运专线的快速建设过程中，随着路基施工机械化水平的大幅度提高和先进机械的使用，路基填筑速度不断提高，传统的静载测试方法由于速度缓慢，已经逐渐出现与工程进度不相适应的现象。

在铁路路基工程施工中，通过控制土体的密实度指标和强度指标来保障路基的填筑质量，主要控制参数有压实系数、相对密度、孔隙率或空气率、地基系数K30与变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd等。

因为路基填筑的施工方法不同以及含水量的差异和击实标准的差别，相同密实度的土体其力学性能指标有较大的差异。

因此，在检测密实度的基础上，将强度及变形指标作为反映路基承载力的压实标准，是国内外路基施工质量检测技术的发展方向。

在我国铁路系统，地基系数K30已经成为路基设计和施工的一个基本参数，变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd是近年从国外引进的技术，做为与K30平行的试验方法，列入最近发布的一系列铁路设计标准中。

三种测试技术都是测试土体的强度指标，均适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土和土石混合填料，但是，由于国内没有大量开展变形模量E v1和E v2及动态变形模量E vd检测工作，缺少实践数据的支持，对其认知也存在一定的差别，在测试操作程序和数据处理方法上也存在较大的差异。

对于新引进的变形模量Ev及动态变形模量Evd测试方法，如何明确各参数的真正意义，进行完整系统的分析，从而与地基系数K30进行有机的结合，做到既保证施工质量又提高施工效率和经济效益，利用科学、合理的监控测试方法保证路基施工质量，将是今后路基测试工作的研究目标。

本文系统介绍了地基系数K30与变形模量Ev及动态变形模量Evd三种测试方法，并通过对三种测试方法的对比分析，总结了各自的特点和影响因素。