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变形模量E2在高铁路基检测中应用实验分析研究:张杰
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文章编号:1672-7479(2013)01-0077-02
变形模量E2在高铁路基检测中应用实验分析研究
张杰
(中铁四院集团西南勘察设计有限公司,云南昆明650214)
Experimental Analysis and Research on Application of
Modulus of Deformation in Roadbed Detection of High-speed Rail
ZHANG Jie
摘要对某高铁路基基床底层第三、第四和第六层碾压后,碾压后3h和碾压后6h三个时间段
进行试验研究,分别对各种指标进行检测,并对检测数据进行分析,探求E2的合理检测时间,并分析
E2和Ed、K3的相关关系,为其他同类路基工程质量检测提供借鉴
关键词路基E2检测时间相关关系
中图分类号:TU413
文献标识码;A
概述
2.2试验方法リ
(1)整平测试面,清除地面的杂物,尽量使承载板
无砟轨道对工后沉降要求特别严格,而路基压实和地面充分接触。
质量直接决定了工后沉降的大小。因此,必须要找到
(2)试验仪器安装。
一套科学、合理的检测标准来控制路基的压实质量。
(3)预加载0.01MPa荷载,约30s后卸除荷载
目前,客运专线的检测指标有:n、K0、Ew和E2。n(孔调零沉降量测表读数。
隙率)用常规的方法就可以检测,K2在我国已经有了
(4)进行第一次加载。必须至少分6级,以
20多年的应用和研究,积累了丰富的经验,仪器设备、0.08MPa的增量逐级加载,达到最大荷载为0.5MPa
试验方法和设计指标相对成熟;是欧洲很多国家
或沉降量达到5mm时所对应的应力后,再进行卸载。
直沿用的、成熟的路基压实设计标准和检测技术,刚刚
(5)按最大荷载的50%、25%、0三级进行卸载
被引人我国,还没有技术储备,很有必要确立我国的测
(6)卸载后,再次以0.08MPa的增量逐级加载到
试方法和规范标准。
第一次所加荷载的倒数第二级。
2E2基本概念和试验方法
3检测数据综合分析
2.1基本概念
某高铁DK42+822~DK242+959段基床底层第
变形模量E。测试试验是平板载荷试验的一种,利三层、第四层和第六层碾压后,碾压后3h和碾压后
用30cm的圆形承载板和加载装置,对测试点进行第
6h,分别测试E2、E./Eい、E1、K30和E、值,得到72组
次加载和卸载,然后进行第二次加载,通过计算测得数据。
的应力和相对应的位移形成的应力一位移曲线,得出相3.1不同检测时间下E2测试结果分析
应的E2和E2/E值。
分别将基床底层第三层、第四层和第六层测得的
E数据,绘制成不同检测时间下E2的分布曲线,如图
1、图2和图3所示。
收稿日期:2012-12-21
作者简介张杰(1984一),女,2011年毕业于石家庄铁道大学道路与
路基碾压完毕,随着时间的推移,路基检测E2值
铁道工程专业,工学硕士,助理工程师
增大,但是,当到达一定时间后,E2值增加不是很
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铁道勘察
2013年第1期
300r刚張压后
。y=-0.0014x+2.2715
R=0.0217
碾压3h
3.0
200碾压6h
150
G2.0
1.5
1.0
50100150200250300350
820840860880900920940
E。2/MPa
里程
图1基床底层第三层不同检测时间测得Ev2分布
图4E2与Ea/Ewn关系
之间基本没有相关关系,是独立的的两个物
300「◆刚碾压后
250■碾压3h
理量。
碾压6h
3.3E2、E2/E、与E的相互关系
对DK242+822~DK242+959段基床底层第三层、
l00
第四层和第六层所测得的E2值和相应的E。/E』值
820840860880900920940
相同位置所检测的E值进行数据分析,如图5和图
里程Rm
图2基床底层第四层不同检測时间测得E2分布
6所示。
300
y=1.1382x+40.127
R2-=0.3335
刚碾压后
300
压3h
碾压6h
7090110130150170
2084086080900920940
里程/krn
图5E2与E的关系
图3基床底层第六层不同检测时间测得E2分布
y=-0.0074x+2.84
R2=0.513
著。出现这种现象的原因主要是受外部检测环境条件
2.4
2.0
的影响,被测路基表面土体的状态是影响测试值的主
要因素。在进行平板载荷试验时,土体的含水量对其
影响很大,当土体中水以结合水的形式存在时能够増
406080100120140160180
Evd/MP
加其强度,而以自由水的形式存在时会降低其强度。
图6Ea/Ew与Ev的关系
路基刚碾压完毕时,含水量偏高,造成检测值偏低;随
着时间的推移,填料中的水分逐渐挥发,含水量降低,
可以看出:E2测试值和Ed测试值这两个量之间
由于水的吸力和表面张力使填料颗粒之间的有效应力相关性一般,相关系数为0.58,当E取规范值40MPea
增大,从而使测试值増大。另外,受到碾压后余震时,根据回归曲线,得Eっ为85MPa,与规范值相当,反
的影响,土体的塑性变形有一个回复的过程,也可使测映出规范中Ba和E对路基压实质量控制程度大体上
试值增大。一段时间之后,填料表面水分挥发到一定一致。测试E2所需时间较长,每个测试点要45min
程度,含水量不再变化,因此测试值不再增加,这说明以上,还需要反力装置,造成机械的浪费,而E。测试简
E测试结果具有时效性。因此,在进行路基检测时,单、所需时间很少。因此,研究Ea与E。的相关性,在
要确定合理的检测測时间。
施工条件大致相同的情况下,进行大量的试验,并对积
3.2E2与E2/E、相互关系分析2
累的数据进行分析研究,探索出用Ew代替E2检测的
对DK242+822~DK242+959段基床底层方法具有教高的经济价值。而/E与E,的相关性
第三层、第四层和第六层所测得的E2值和相应
较高,相关系数为0.71,可以看出,随着E2/E值的增
大,E。测试值随着变小。
的E2/E值进行数据分析,如图4所示。
4En、E与K0相互关系分析
可以看出:E、2与E/E分布比较离散,其
对DK242+822-242+959段基床底层第三层、第
回归曲线相关系数仅为0.15,这说明这两个量
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