Evd动态模量检测方法
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«铁路工程质量检测技术手册»----E vd动态平板载荷试验一. 概述E vd 动态平板载荷试验是检测路基的承载力,即动态变形模量Evd指标,而路基的承载力在决定线路的平顺与稳定,保证列车能快速、安全运行及路基的耐用性能上起着重要作用。
传统的检测路基承载力指标是通过静态平板载荷试验测得,而路基实际承受的荷载不仅有静荷载,还有列车运行时对路基产生的动荷载。
特别是随着列车提速和高速铁路的出现,动荷载产生的冲击力对路基的影响更为明显,也就是说,路基的稳定性和变形问题主要是由于动荷载引起的,所以,采用模拟列车运行时产生的动应力及动应变指标作为路基的填筑质量检测标准将更科学、更符合实际情况。
二. 工作原理Evd动态平板载荷试验是利用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,模拟列车高速运行时对路基面产生的动荷载效应冲击路基面,在冲击能相同的条件下,测试路基面的垂直变形值,以此计算路基的动态变形模量值。
也就是采用一定质量的落锤,从一定高度自由落下,通过阻尼装置、承力罩、承载板,对路基面产生瞬间冲击,使路基面产生沉陷,这种沉陷变形反映了路基土的抗力性能。
从理论上讲,路基碾压越密实,沉陷值越小,路基的动态变形模量值Evd越高;反之,路基的Evd越低。
根据平板压力公式,动态变形模量:Evd=1.5×r×σ/s (MN/m2)其中:1.5——承载板形状影响系数r——承载板的半径,150mmσ——路基面最大动应力s——承载板的沉陷值(mm)此公式表示按照弹性各向同性半空间理论,并假定横向变形系数υ=0.21时,圆形刚性板在竖向集中荷载作用下的地面沉陷。
根据公式计算的动态变形模量Evd值即代表被测点的承载力。
冲击力(动应力)由落锤的落高和阻尼装置控制,它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力,«京沪高速铁路线桥隧站设计暂规»中规定,路基面最大设计动应力为0.1Mpa。
四、动态变形模量E vd测试原理与操作要点1.测试原理ZFG02轻型落锤式测试仪:动态变形模量(Evd)测试仪ZFG02用于道路施工中检查基床、基底的方法。
动态变形模量是反映散骨料或再生料、回填料、级配碎石、石灰土组成的基床、基底土、砾石基层及地基承载能力的一个指标。
体积小,重量轻便于携带--总重量35公斤安装、拆卸方便、操作简单--一人便可操作自动化程度高、测试速度快——一次测试只需3分钟性能稳定、可靠、精度高——采用先进的传感技术环保型产品、已人为本——无辐射、废气等污染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X围广。
该测试仪器除了可适用的土壤种类X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Evd动态变形模量测试仪的应用和发展状况《京沪高速铁路设计暂行规定》(2004修订版)、《京沪高速铁路路基施工暂行规定》(2004)和《京沪高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(2004)中已明确将Evd指标作为压实标准,要求路基基床表层、路桥、涵过渡段级配碎石的填筑必须同时满足K30、Evd和n的压实标准。
动态变形模量Evd详解2篇动态变形模量evd详解(一)动态变形模量Evd(Equation for Variable Deformation)是材料力学中的一个重要参数,用于描述材料在变形过程中的应力和应变之间的关系。
Evd在一定程度上反映了材料的蠕变性能和动态加载下的弹性行为。
本文将对动态变形模量Evd进行详细解析。
1. 动态变形模量Evd的基本概念动态变形模量Evd是在动态加载下测定的材料弹性模量。
在动态加载下,材料的应力和应变会发生变化,因此需要引入动态变形模量Evd来描述材料的弹性行为。
Evd是一个描述材料在动态加载下弹性特性的重要参数,这个参数可以通过实验测定得到。
2. 动态变形模量Evd与静态变形模量的关系动态变形模量Evd与静态变形模量之间存在一定的关系,一般情况下,动态变形模量Evd小于静态变形模量。
这是因为在动态加载下,材料的应变速率较大,材料分子间的相互作用减弱,从而导致材料的弹性模量降低。
3. 动态变形模量Evd的测量方法动态变形模量Evd的测量一般基于蠕变实验或冲击实验。
在蠕变实验中,通过给材料施加一定的静态载荷,然后在一段时间内观察材料的变形情况,从而得到动态变形模量Evd。
在冲击实验中,通过给材料施加冲击载荷,然后观察材料的应力和应变曲线,从而得到动态变形模量Evd。
4. 动态变形模量Evd的应用动态变形模量Evd在材料工程中有着广泛的应用。
首先,Evd可以用于评估材料在动态加载下的弹性性能,从而指导材料的设计和选择。
其次,Evd还可以用于计算材料在动态加载下的应力和变形,为工程实践提供参考。
此外,Evd还可以用于研究材料的动态特性,深入了解材料的本质。
综上所述,动态变形模量Evd是描述材料在动态加载下的弹性行为的一个重要参数。
通过对Evd的研究和测量,可以深入了解材料的弹性特性,并为材料工程提供可靠的参考。
对Evd的进一步研究和应用将有助于推动材料科学和工程的发展。
动态变形模量试验EVd检测标准及方法1目的可用于测定土体在落锤冲击荷载作用下的沉陷值,计算土体的动态变形模量E*2适用范围本试验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,测试有效深度约为测表直径的L 5倍。
3依据《铁路工程土工试验规程》TB 10102-20104工作流程4.1接受委托正式接手检测工作时,应获得委托方书面形式的委托函,了解工程概况,明确委托方意图即检测目的,同时也使即将开展的检测工作进入合法轨道。
1.2调查、资料收集为进一步明确委托方的具体要求和现场实施的可行性,了解施工工艺和施工中出现的异常情况,应尽可能收集相关的技术资料,主要收集内容有:岩土工程勘察资料、施工资料等。
4. 3试验场地及环境条件应符合下列规定:(1)测试面宜水平,其倾斜度不大于5。
(2)测试面应平整无坑洞。
(3)试验时测试面应远离震源。
4∙ 4仪器设备准备4. 4. 1本试验采用的仪器设备应符合下列规定。
1、动态变形模量测试仪由加载装置、承载板、沉陷测定仪三部分组成。
2、加载装置:加载装置主要由落锤、挂(脱)钩装置,导向杆、阻尼装置构成。
3、承载板4、沉陷测定仪。
4. 4. 2试验仪器的检定和落距的检查应符合下列规定:1.试验仪器必须每年检定一次。
2.仪器在每次试验前应检查仪器标明的落距。
4. 4. 3试验操作应符合下列规定:场地测试面应平整,用毛刷扫去松土。
测试面宜做成水平,其倾斜度不大于5。
,必要时可用少量干燥剂补平。
1.将承载板放置在平整好的测试面上,安装上导向杆并保持垂直2.将落锤提升至挂(脱)钩装置上挂住,然后使落锤脱钩自由下落,当落锤弹回后将其抓住并挂在挂(脱)钩装置上。
此操作进行三次预冲击。
3.正式测试时按第三条的操作方法进行三次冲击测试作为正式测试记录,测试应避免荷载板的移动和跳跃。
5、试验结果计算公式:E vd=l. 5r 6 /s式中:E vd——动态变形模量(MPa),计算至EIMPa;r ----- 圆形刚性承载板半径(mm),即r=150mm;6一—承载板下的最大动应力,它是通过早刚性基础上,由最大冲击力Fs=7. 07kN且冲击时间ts=18ms时标定得到的,6 =0. IMPa5s ----- 承载板沉陷值(mm);试验结果可采用简化公式计算:E vd=22. 5/s。
Evd动态变形模量
1、方法概要
适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土、土石混合填料、非胶结路面基层及改良土,测试有效深度范围为400~500mm,测试的有效深度为承载板直径的1.5倍。
广泛适用于铁路、公路、机场、城市交通、港口、码头及工业与民用建筑的地基施工质量监控测试。
也能适用于场地狭小的困难地段的检测,如路桥(涵)过渡段及路肩的检测。
2、检测仪器设备
Evd动态变形模量测试仪应由加载装置、荷载板和沉陷测定仪三部分组成,其中,各组成部分应符合下列要求:1)加载装置(挂(脱)钩装置;落锤;导向杆;阻尼装置)
2)荷载板(圆形钢板;传感器)
3)沉陷测定仪
(1)加载装置主要由挂(脱)钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置等部分构成:
a.落锤重:10kg;
b.最大冲击力:7.07kN;
c.冲击持续时间:18±2 ms;。
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。
变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验-图文编写:张千里2006年1月目录一、客运专线无碴轨道铁路设计指南(路基部分)二、变形模量Ev2测试原理与操作要点三、变形模量Ev2测试仪A某01使用说明四、动态变形模量Evd测试原理与操作要点五、动态变形模量Evd测试仪ZFG使用说明六、地基系数K30与变形模量Ev及动态变形模量Evd的测试与对比一、客运专线无碴轨道铁路设计指南(路基部分)2术语由平板荷载试验第二次加载测得的土体变形模量。
动态变形模量Evd:由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体变形模量。
工后沉降:在铺轨工程完成以后,基础设施产生的沉降量。
差异沉降:在铺轨工程完成以后,路桥或路隧连接处的沉降差。
折角:在铺轨工程完成以后,路基与桥梁或隧道间由于过渡段沉降造成的弯折角度。
4路基4.1一般规定4.1.1路基工程应按土工结构物进行设计,其地基处理、路堤填筑、边坡支挡2防护以及排水设施等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性,确保列车高速、安全和平稳运行。
4.1.2路基工程应避免高填、深挖、长路堑和高大挡土墙。
路堤高度原则上应大于基床厚度。
一般路堤填土高度不宜超过8m。
4.1.4土质地基路基均应进行工后沉降分析。
路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。
工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm;长度大于20m沉降比较均匀的路基,允许的最大工后沉降量为30mm,并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求:Rh0.4Vj2式中:Rh——轨面圆顺的竖曲线半径,m;Vj——设计最高速度,km/h。
路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm,过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。
4.1.5无碴轨道路堤填筑后,应对路基沉降进行系统的观测与分析评估,观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m,过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。
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。
Evd动态模量检测方法
1、Evd的适用范围、规范及特点:
1.1 Evd的适用范围:适用于土壤和岩石在筑路中的技术检测规定,在土地建设中监控和在交通道路建设中快速检测动力学变形模量Evd(MPa)。
适用于铁路、公路、机场、城市交通、港口及工业与民用建筑的地基承载力的检测。
1.2 Evd的适用规范:适用于TB10102-2004《铁路工程土工试验规程》、TB10414《铁路路基工程施工质量验收标准》、铁建设函【2005】754号《客运专线无碴轨道铁路设计指南》、铁建设【2005】160号《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》、铁建设【2005】157号《京沪高速铁路设计暂行规定上、下》、铁建设【2005】140号《新建200-250公里客运专线铁路设计暂行规定》。
1.3 Evd的特点:①快速低成本:更少的测试时间(每测点不超过3分钟)、无须额外增加荷载、现场马上给出测试结果。
②简单、易操作:重量轻、部件少、人性化设计、可轻松由单人操作及搬运、可测试狭小不易到达的位置。
它由一个产生既定冲力的机械负重设备和载重板组成。
一个10Kg的落锤作为机械负重设备。
落锤在一个经标定确定的高度下自由落体在一个圆形弹簧设备上,在18ms的冲击时间内产生一个7.07kN的最大冲力。
出于施工安全考虑,落锤配备一个传输保险,操作杆配备一个稳翻保险。
为了保证每次测量的落差准确无误,挡板上端为落锤配了一个控制擎。
载重板的直径为300mm。
载重板下的中度标准应力振幅在既定的负重冲击下为0.1kN/mm2。
两个承载柄和一个坚固的珠集形盛重匣被固定在载重板上。
盛重匣里有个作为沉陷测量传感器的加速度接收器。
电子沉陷测量设备是一个带自动激发装置和连续记录测量的数码手动测量仪。
它运行时既可用交流电又可以用插线电源或车载电源。
2 动态变形模量Evd测试仪的构成示意图
动态变形模量测试仪由加载装置、荷载板和沉陷测定仪3部分组成,见下图
3 EVD的操作方法、要点及结果的处理
3.1试验操作应按下列步骤进行:
3.1.1测试前的准备工作:①测试面应平整。
应使荷载板与地面良好的接触。
必要时可用少量的细中砂来补平。
②导向杆应保持垂直。
③检查仪器标明的落距。
3.1.2测试步骤:①荷载板放置在平整好的测试面上,安装上导向杆并保持其垂直。
②将落锤提升至挂(脱)钩装置上挂住,然后使落锤脱钩并自由落下,当落锤弹回后将其抓住并挂在挂(脱)钩装置上。
按此操作进行三次预冲击。
其目的是使荷载板与地面更好的接触,消除土基的塑性变形。
③正式测试时按上述②的方式进行三次冲击测试,作为正式测试结果。
测试时应避免荷载板的移动和跳跃。
可用脚踩住荷载板板。
④测试市,应记录每个测点的工程名称、检测部位、测试时间、土的种类、含水率以及相关参数。
3.2试验结果的处理:
试验结果应按下列平板压力公式计算:
Evd=1.5*r*σ/S
式中 Evd---动态变形模量(MPa),计算至0.1 MPa;
r----圆形刚性荷载板的半径(mm),即r=150mm;
σ----荷载板下的最大动应力,它是通过在刚性基础上,由最大冲击力Fs=7.07kN且冲击时间t s=18ms时标定得到的,σ=0.1MPa;
S----实测荷载板下沉幅值(mm);
1.5---荷载板形状影响系数。
实测结果可采用下列简化公式:
Evd=22.5/S
取三次冲击测得的平均值S计算Evd,作为该检测点的测试值。
在试验记录表格中应附有动态变形模量测试仪打印出的实测结果及实测S-t(沉陷-时间)曲线。