客运专线路基压实标准与检测技术.pptx
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1、会计学1客运专线路基压实标准与检测技术客运专线路基压实标准与检测技术2023/3/162 K K3030 E Ev2v2 E EvdvdOK!第1页/共78页2023/3/163主要内容主要内容n n客运专线铁路路基质量检测必要性客运专线铁路路基质量检测必要性客运专线铁路路基质量检测必要性客运专线铁路路基质量检测必要性n n客运专线铁路路基压实标准(参数)及其检测技术客运专线铁路路基压实标准(参数)及其检测技术客运专线铁路路基压实标准(参数)及其检测技术客运专线铁路路基压实标准(参数)及其检测技术 压实系数压实系数压实系数压实系数K K 孔隙率孔隙率孔隙率孔隙率n n 地基系数地基系数地基系数
2、地基系数K30K30 动态变形模量动态变形模量动态变形模量动态变形模量EvdEvd 静态二次变形模量静态二次变形模量静态二次变形模量静态二次变形模量Ev2Ev2 n n客运专线路基填料粒径问题客运专线路基填料粒径问题客运专线路基填料粒径问题客运专线路基填料粒径问题n n碾压过程中的均匀性检测(碾压过程中的均匀性检测(碾压过程中的均匀性检测(碾压过程中的均匀性检测(FDVKFDVK或或或或CCCCCC)第2页/共78页客运专线铁路路基质量检测客运专线铁路路基质量检测客运专线铁路路基质量检测客运专线铁路路基质量检测必要性必要性必要性必要性一方面,可以评价路基施工过一方面,可以评价路基施工过程中或竣
3、工后路基的质量,检验路程中或竣工后路基的质量,检验路基是否达到了设计要求,验证路基基是否达到了设计要求,验证路基是否具有足够的是否具有足够的强度强度能够承受列车能够承受列车动荷载的作用,同时,又具备保证动荷载的作用,同时,又具备保证列车安全、舒适运行的合理列车安全、舒适运行的合理刚度刚度;另一方面,可以了解另一方面,可以了解施工过程施工过程的质量情况,控制施工进度,促进的质量情况,控制施工进度,促进施工单位改进施工工艺,加强施工施工单位改进施工工艺,加强施工质量管理,保质保量地完成施工任质量管理,保质保量地完成施工任务。务。第3页/共78页客运专线铁路路基压实标准客运专线铁路路基压实标准客运专
4、线铁路路基压实标准客运专线铁路路基压实标准及其检测技术及其检测技术及其检测技术及其检测技术客运专线路基压实标准客运专线路基压实标准(参数)(参数)压实系数压实系数K 孔隙率孔隙率n 地基系数地基系数K30 动态变形模量动态变形模量Evd 静态二次变形模量静态二次变形模量Ev2第4页/共78页2023/3/166客运专线路基结构设计客运专线路基结构设计各国铁路路基压实标准参数选取各国铁路路基压实标准参数选取压实标准参数压实标准参数日本日本德国德国法国法国英国英国铁盟铁盟中国中国压实系数压实系数K K (D(Dprpr)孔隙率孔隙率n n 含气率含气率n na a地基系数地基系数K K3030变形
5、模量变形模量E Ev2v2 动态变形模量动态变形模量E Evdvd小型贯入小型贯入N N1010第5页/共78页2023/3/167压实系数压实系数K 填料压实后的干密度与击实试验测得的最大干密度的比值。填料压实后的干密度与击实试验测得的最大干密度的比值。填料压实后的干密度与击实试验测得的最大干密度的比值。填料压实后的干密度与击实试验测得的最大干密度的比值。n n环刀法环刀法粉土、黏性土粉土、黏性土粉土、黏性土粉土、黏性土n n灌水法灌水法最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于60mm60mm的土的土的土的土n n灌砂法灌砂法最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于20mm2
6、0mm的土的土的土的土n n气囊法气囊法最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于最大粒径小于20mm20mm的土的土的土的土n n核子湿度密度仪核子湿度密度仪细粒土、砂类土细粒土、砂类土细粒土、砂类土细粒土、砂类土铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程(TB10102TB10102TB10102TB101022004200420042004)第6页/共78页2023/3/168孔隙率孔隙率n土的孔隙体积与总体积的比值,以百分率表示。土的孔隙体积与总体积的比值,以百分率表示。土的孔隙体积与总体积的比值,以百分率表示。土的孔隙体积与总体积的比值,以百分率表示。
7、n n灌水法灌水法n n灌砂法灌砂法n n气囊法气囊法铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程(TB10102TB1010220042004)第7页/共78页2023/3/169德国德国水囊法测试仪水囊法测试仪(Dpr)第8页/共78页2023/3/1610 2005年年7月月,北北京京,第第七七届届中中国国国国际际现现代代化化铁铁路路装装备备展展览览会会上上,德德国国HMP公公司司展展出出“灌灌水水法法”的的仪仪器器化化产产品品 水囊法测试仪水囊法测试仪(Dpr)第9页/共78页2023/3/1611 Dpr 水囊法测试仪水囊法测试仪工作原理工作原理第10页/共78页2023/3/1612D
8、pr现场试验现场试验1.测试点和仪器准备;2.确定零点;3.读取零点L0;4.挖测试坑;5.收集挖出土样;6.测试坑就绪;7.测试仪坑顶就位,橡胶囊塞进坑内;8.读取刻度L1,容积=(L1L0)*A;9.测试完毕。第11页/共78页2023/3/1613n nK K30 30 平板载荷试验平板载荷试验 对直径对直径对直径对直径30cm30cm30cm30cm的刚性荷载板分级施加静荷载,在的刚性荷载板分级施加静荷载,在的刚性荷载板分级施加静荷载,在的刚性荷载板分级施加静荷载,在测得的应力测得的应力测得的应力测得的应力位移曲线上,取位移位移曲线上,取位移位移曲线上,取位移位移曲线上,取位移1.25
9、mm1.25mm1.25mm1.25mm所对应所对应所对应所对应的应力与的应力与的应力与的应力与1.25mm1.25mm1.25mm1.25mm的比值,定义为的比值,定义为的比值,定义为的比值,定义为“地基系数地基系数地基系数地基系数K K K K30303030”。K K30 30=1.25 1.25 1.25 1.25/1.25 1.25 (MPa/m)(MPa/m)铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程(TB10102TB1010220042004)地基系数地基系数K K3030第12页/共78页2023/3/1614K30现场试验现场试验第13页/共78页2023/3/1615n n
10、E Evd vd 动态平板载荷试验动态平板载荷试验铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程(TB10102TB1010220042004)动态变形模量动态变形模量E Evd vd 第14页/共78页2023/3/1616Evd现场试验现场试验第15页/共78页2023/3/1617执行执行中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准铁建设铁建设20051882005188号号变形模量变形模量E Ev2v2检测规程(试行)检测规程(试行)20052005年年1010月月2929日发布实施日发布实施 静态二次变形模量静态二次变形模量E Ev2 v2 第16页/共78页2023/3/1618Ev2现
11、场试验现场试验第17页/共78页2023/3/1619参照参照参照参照铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程(TB101022004TB101022004)E Evd vd vd vd 动态平板载荷试验动态平板载荷试验第18页/共78页前前 言言第19页/共78页 铁路路基压实质量是保铁路路基压实质量是保持线路稳定与平顺、保证列持线路稳定与平顺、保证列车能高速、安全运行的重要车能高速、安全运行的重要条件。而控制和检测压实质条件。而控制和检测压实质量的标准、方法和设备,则量的标准、方法和设备,则是保证压实质量的重要措施。是保证压实质量的重要措施。第20页
12、/共78页2023/3/1622 几十年来,国内外均沿用美国三十年代几十年来,国内外均沿用美国三十年代提出的压实度指标,即提出的压实度指标,即压实系数压实系数K(Dpr)、相对密度相对密度Dr或或孔隙率孔隙率n作为路基设计及施工作为路基设计及施工控制的土的压实质量标准。控制的土的压实质量标准。虽然虽然压实度压实度为参数的路基压实质量标准为参数的路基压实质量标准具有击实试验指导现场施工、现场检测简便具有击实试验指导现场施工、现场检测简便等优点,但是,对于高速铁路或其他对强度等优点,但是,对于高速铁路或其他对强度指标要求严格的情况,仅靠压实度参数来反指标要求严格的情况,仅靠压实度参数来反映填土的压
13、实质量就有其局限性。映填土的压实质量就有其局限性。第21页/共78页2023/3/1623 为了保证路基填土的强度指标,为了保证路基填土的强度指标,七、八十年代,许多国家开始用七、八十年代,许多国家开始用强度及变形指标作为路基填土质强度及变形指标作为路基填土质量控制参数,即所谓的量控制参数,即所谓的“抗力检抗力检测法测法”。其中包括美国的。其中包括美国的CBR(加州承载比值)标准,德国、(加州承载比值)标准,德国、法国、奥地利和瑞士等国家的法国、奥地利和瑞士等国家的静静态二次变形模量态二次变形模量Ev2 标准,日本标准,日本的的地基系数地基系数K30 标准等。标准等。我国自大秦重载铁路修建时我
14、国自大秦重载铁路修建时开始引用日本的开始引用日本的K30 标准,并且标准,并且在新建干线铁路和准高速铁路上在新建干线铁路和准高速铁路上得以应用。可见,采用得以应用。可见,采用强度强度及及变变形形参数作为控制指标是路基质量参数作为控制指标是路基质量标准的一大进步。标准的一大进步。第22页/共78页2023/3/1624 然而,无论是然而,无论是静态二次变形模静态二次变形模量量Ev2,还是,还是地基系数地基系数K30,两者,两者都是采用都是采用300mm的静态平板载荷的静态平板载荷试验仪,通过在压实填土表面做试验仪,通过在压实填土表面做静压试验测得的,二者反映的都静压试验测得的,二者反映的都是是静
15、态应力作用下土体抵抗变形静态应力作用下土体抵抗变形的能力的能力。众所周知,铁路路基承。众所周知,铁路路基承受的是列车运行时产生的动荷载,受的是列车运行时产生的动荷载,特别是高速列车的出现,动荷载特别是高速列车的出现,动荷载产生的冲击力对路基的影响更为产生的冲击力对路基的影响更为明显,而明显,而K30 和和Ev2值都不能完全值都不能完全反映列车在高速运行条件下所产反映列车在高速运行条件下所产生的动应力对路基的真实作用状生的动应力对路基的真实作用状况。况。第23页/共78页2023/3/1625 另外,另外,K30 和和Ev2试验设备和试验设备和试验方法上还存在着一些不足:试验方法上还存在着一些不
16、足:n n试验设备庞大,需要大吨位加载试验设备庞大,需要大吨位加载车;车;n n操作复杂、麻烦,要求条件苛刻;操作复杂、麻烦,要求条件苛刻;n n费时、费力;费时、费力;n n占用人员和台班费,检测费用高;占用人员和台班费,检测费用高;n n要求有宽敞的试验场地,不适用要求有宽敞的试验场地,不适用狭窄地段;狭窄地段;n n试验结果影响因素较多,误差较试验结果影响因素较多,误差较大等。大等。第24页/共78页2023/3/1626 为解决上述问题,为解决上述问题,德国德国HMP公司公司于于80年代初开始研发一种年代初开始研发一种轻型、便携、快速、高自动化、轻型、便携、快速、高自动化、高精度的地基
17、承载能力的动态高精度的地基承载能力的动态测试仪器,称为测试仪器,称为“轻型落锤仪轻型落锤仪”,德文缩写,德文缩写“LFG”。通过通过“轻型落锤仪轻型落锤仪”试验试验所检测的地基承载力指标,术所检测的地基承载力指标,术语称为语称为“动态变形模量动态变形模量”,符,符号号“Evd”。因此,。因此,“轻型落轻型落锤仪锤仪”也称为也称为“Evd动态变形模动态变形模量测试仪量测试仪”。第25页/共78页2023/3/1627 Evd试验仪器和试验方法的试验仪器和试验方法的研究与应用,有效地克服了研究与应用,有效地克服了K30 和和Ev2上述不足。上述不足。具有具有体积小、重量轻、便于体积小、重量轻、便于
18、携带;安装及拆卸方便、操作简携带;安装及拆卸方便、操作简便;自动化程度高、测试速度快;便;自动化程度高、测试速度快;性能稳定、测试精度高;检测费性能稳定、测试精度高;检测费用低;适应范围广等优点。用低;适应范围广等优点。Evd 将成为路基质量检测的将成为路基质量检测的发展方向。发展方向。第26页/共78页2023/3/1628德国德国德国德国HMPHMP公司研发的公司研发的公司研发的公司研发的LFGLFG型型型型Evd Evd 动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪动态变形模量测试仪 20多年的发展多年的发展历史历史功能最强大、最先进功能最强大、最先进LFGKC型型中、英文双语
19、中、英文双语第27页/共78页2023/3/1629n n动态变形模量动态变形模量Evd 是德国九十年是德国九十年代开始采用的新型路基压实质量代开始采用的新型路基压实质量标准,从研究开发至今已有近二标准,从研究开发至今已有近二十年的历史。十年的历史。n n动态变形模量动态变形模量Evd 标准首先应用标准首先应用于道路建设、路面垫层、管道和于道路建设、路面垫层、管道和电缆沟槽、渠道、基础回填等工电缆沟槽、渠道、基础回填等工程。程。n n1997年年2月德国颁布执行的月德国颁布执行的德国德国铁路建设轻型落锤仪使用规定铁路建设轻型落锤仪使用规定(NGT39)标志着动态变形模量)标志着动态变形模量Ev
20、d 标准开始在铁路工程中正式标准开始在铁路工程中正式采用。采用。国外国外 Evd 标准情况标准情况第28页/共78页2023/3/1630 1999年年12月月20日颁布执行日颁布执行的德国铁路规范的德国铁路规范DS 836(Ril 836)中,按路基结构形式、中,按路基结构形式、设计速度、填土种类、工程设计速度、填土种类、工程部位的不同,明确规定了各部位的不同,明确规定了各种情况下的动态变形模量种情况下的动态变形模量Evd 的设计标准值,其中,的设计标准值,其中,设计速度设计速度300km/h的高速铁的高速铁路路基基床表层的路路基基床表层的Evd 设计设计标准为标准为50MPa。国外国外 E
21、vd 标准情况标准情况第29页/共78页2023/3/1631德国铁路德国铁路德国铁路德国铁路300km/h300km/h高速客运专线高速客运专线高速客运专线高速客运专线无碴轨道路堤结构设计横断面图无碴轨道路堤结构设计横断面图无碴轨道路堤结构设计横断面图无碴轨道路堤结构设计横断面图Ril 836.0501Evd=50MPa第30页/共78页2023/3/1632国内国内国内国内Evd Evd Evd Evd 研究情况研究情况研究情况研究情况n n1999年铁道部立项的科技研究开发计划项目“秦沈客运专线路基关键技术研究(D)施工质量监控测试仪器的研制(合同编号99G13)”由三家分别研制出三套不
22、同的路基施工质量检测仪器样机:n n石家庄铁道学院路基施工质量监控仪n n铁道建筑研究设计院动态变形模量测试仪n n铁道部科学研究院路基动刚度仪第31页/共78页2023/3/1633国内国内国内国内Evd Evd Evd Evd 研究情况研究情况研究情况研究情况 经过了三年的研究,作为科研课题,于2002年3月通过了铁道部科技成果鉴定。三台样机从设计原理、测试参数和结构构造上都截然不同:第32页/共78页2023/3/1634国内国内国内国内Evd Evd Evd Evd 研究情况研究情况研究情况研究情况n n石家庄铁道学院路基施工质量监控仪检测的是波速VR;n n铁道部科学研究院路基动刚度
23、仪检测的是动刚度;n n铁道建筑研究设计院DBM型动态变形模量测试仪检测的是动态变形模量Evd,原理与德国LFGLFG型EvdEvd动态变形模量测试仪基本相同。第33页/共78页2023/3/1635E Evdvdvdvd 主要应用于以下两个方面:主要应用于以下两个方面:主要应用于以下两个方面:主要应用于以下两个方面:一、铁路新线建设、既有线提速改造建设一、铁路新线建设、既有线提速改造建设一、铁路新线建设、既有线提速改造建设一、铁路新线建设、既有线提速改造建设 依据依据铁路工程土工试验规程铁路工程土工试验规程 (TB10102-2004TB10102-2004)、)、铁路路基工程施工质量验收标
24、准铁路路基工程施工质量验收标准 (TB10414-2003TB10414-2003,J285-2004J285-2004)将将“Evd Evd Evd Evd 动态平板载荷试验动态平板载荷试验”作为作为“K K K K30303030平板载平板载荷试验荷试验”的快速试验方法,根据的快速试验方法,根据Evd Evd Evd Evd 与与K K K K30 30 30 30 的相关的相关关系式,关系式,由由由由Evd Evd Evd Evd 测试值推算出测试值推算出测试值推算出测试值推算出K K K K30303030 值值值值。第34页/共78页2023/3/1636 E Evdvd与与与与K
25、K3030的相关关系式的相关关系式的相关关系式的相关关系式n n细粒土细粒土细粒土细粒土:K K K K30 30 30 30 =3.45=3.45=3.45=3.45 E E E Evdvdvdvd +0.1 +0.1 +0.1 +0.1 n n粗粒土粗粒土粗粒土粗粒土:K K K K30 30 30 30 =3.33=3.33=3.33=3.33 E E E Evdvdvdvd +6.09+6.09+6.09+6.09n n碎石土碎石土碎石土碎石土:K K K K30303030 =3.10=3.10=3.10=3.10 E E E Evdvdvdvd +14.3+14.3+14.3+14
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 客运 专线 路基 标准 检测 技术
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