土基与路面材料回弹模量检测（承载板法）

你将完成的任务:

本次试验将以某高速公路为背景，通过承载板法来计算路基的回弹模量。

你将收获的知识与能力:

1. 土基回弹模量定义；

2. 承载板法测量土基回弹模量原理、特点及适用范围；

2. 承载板法测量土基回弹模量试验步骤及停止加载的原则；

3. 承载板法测量土基回弹模量数据处理；

工期要求：

4学时

一、任务准备

引导问题一：影响土基回弹模量的因素有哪些？

路基作为路面结构的基础，其抗变形能力对路面结构的强度、刚度和稳定性起着决定性的作用。根据我国《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)的沥青路面设计方法，我国路面结构设计中，路基力学性能参数均要采用路基回弹模量，因此路基回弹模量是我国路基设计的重要力学参数，因其受土质、含水量、压实度、测试方法等诸多因素的影响，使其数值的确定比较困难，也就给设计与施工带来很多不确定因素和问题。

根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)，新建公路初步设计时，可根据查表法、室内实验法、换算法等，经综合分析、论证，确定沿线不同路基状况的路基回弹模量设计值。通过现场测定路基回弹模量值与压实度、路基稠度或室内试验测定路基土回弹模量值与室内路基土CBR值等资料，建立可靠的换算关系，利用换算关系计算现场路基回弹模量。当路基建成后在不利季节实测各路段路基回弹模量代表值，以检验是否符合设计值的要求。现场实测方法宜采用承载板法，也可采用贝克曼梁弯沉仪法。若在非不利季节测试，则应进行修正。

固定土质种类的情况下，土基回弹模量值随着含水量和密实度的变化而变化，特别是含水量对回弹模量的影响最大。有关资料显示，保持干密度不变，仅含水量增加1%（绝对值）可使土基回弹模量降低8%～18%，平均降低11%。如考虑含水量增加常使干密度减小，则含水量增加1%使回弹模量降低的百分率还要大于11%。

小测试：下面的说法是否正确？

1、路表回弹模量越大，表示路基路面的整体承载能力越大。

2、用承载板测定土基回弹模量，当其回弹变形大于1mm时，即可停止加载。

3、承载板法测定回弹模量时，应采用逐级加载—卸载方式。

4、对同一测点采用承载板法和贝克曼梁法测得土基模量一般是不一致的。

5、回弹模量反映了材料的弹性特性。

6、承载板测定回弹模量，采用逐级加载——卸载的方式进行测试。

7、承载板法测定回弹模量一般采用加载、卸载的办法进行试验，由于测试车对测定点处的路面会产生影响，故要进行总影响量测定，并在各分级回弹变形中加上该影响量值。

引导问题二：各基压力下的回弹变形值加上该级的影响量后，则为计算回弹模量，当使用非标准车其他类型测试车时，各级压力下的影响量与那些因素有关？

二、计划与决策

引导问题三：本次检测所需要的规范、规程有哪些？

查找《                          》规范有关承载板法测回弹模量的规定，用千斤顶加载，采用逐级加载卸载法，每级加载卸载要求是：

引导问题四：承载板法测回弹模量所需要的工具有哪些？

三、实施与控制

引导问题五：土基回弹模量E0测定点结果是如何计算？

试验规程规定：

3.1 准备工作

（1）汽车装载，称后轴的质量；

（2）绑扎加劲工字梁，量测加劲梁与后轴的距离（2000px）；

（3）标定千斤顶（油压表读数与荷载关系曲线）；

（4）检查弯沉仪与百分表的灵敏度；

（5）准备附属的仪具与材料。

 3.2 测试步骤

1、选择测点，平整土基表面，安放仪器。

2、预压到0.05Mpa，稳压一分钟，卸载，稳压一分钟，将指针调0，或记录初始读数。

3、测定土基的压力变形曲线。采用逐级加载卸载法，压力小于0.1Mpa时，每级增加0.02Mpa，以后每级增加0.04Mpa。为了可以使加载和计算方便，加载数值可适当的调整为整数。每一次加载到预定的荷载之后，稳定一分钟，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻的放开千斤顶的油门卸载，至0，卸载稳定后再次读数，每一次卸载之后百分表不再对零，当两台弯沉仪百分表读数之差，小于平均值的30%时，取平均值。如果超过30%，则应重侧。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。

4、计算回弹变形和总变形

5、测定总影响量a。

6、在测点下取样，测定材料的含水量。

7、在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法等，测定土基密度。

4 计算

1、各级荷载下的回弹变形

回弹变形=（加载后读数平均值-卸载后读数平均值）×弯沉仪杠杆比

2、总回弹变形

总回弹变形＝（加载后读数平均值-加载初始前的读数平均值）×弯沉仪杠杆比

3、各级荷载下的影响量

各级荷载下的分级影响量a i=（T1+T2）πD² Pi×a/（4T1×Q）

T1：测试车前后轴距     T2：加劲小梁距后轴

D ：承载板直径      Pi ：测试车后轴重

a ： 总影响量       a i ：该级压力的分级影响量

4、各级荷载下的土基回弹模量

Ei=πD×Pi（１-μ^２）／4*L1

Ei:相对与各级荷载下的土基回弹模量

μ:土的泊松比      D :承载板直径

Pi:承载板压力      L1:相对于荷载Pi的回弹变形（cm）

5、土基回弹模量

   E0=πD×∑Pi（１-μ^２）／4*∑L1

E0:土基回弹模量             μ:土的泊松比

D :承载板直径          Pi:承载板压力

L1:相对于荷载Pi的回弹变形（cm）