承载板测定土基回弹模量试验方法

1． 目的和适用范围

（1）       本方法适用于在现场土基表面，通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值。

（2）       本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。

2． 仪具与材料

本试验需要下列仪具与材料：

（1）       加载设施：载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆，作为加载设备。在汽车大梁的后轴之后约2000px处，附设加劲小梁一根作反力架。汽车轮胎充气压力0.50Mpa。

（2）       现场测试装置，由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。

（3）       刚性承载板一块，板厚20mm,直径750px，直径两端设有立柱和可以调整高度的支座，供安放弯沉仪测头，承载板安放在土基表面上。

（4）       路面弯沉仪两台，由贝克曼梁、百分表及支架组成。

（5）       液压千斤顶一台，80~100kN，装有经过标定的压力表或测力环，其容量不小于土基强度，测定JING度不小于计量程的1/100。

（6）       秒表。

（7）       水平尺。

（8）       其它：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。

3． 方法与步骤

  1．准备工作

（1）       根据需要选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，土质均匀，不含杂物；

（2）       仔细平整土基表面，撒燥洁净的细砂填平土基凹处，砂子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。

（3）       安置承载板，并用水平尺进行校正，使承载板置水平状态。

（4）       将试验车置于测点上，在加劲小梁中部挂垂球测试，使之恰好对准承载板中心，然后收起垂球。

（5）       在承载板上安放千斤顶，上面寸垫钢圆筒、钢板，并将球座置于顶部与加劲横梁接触。如用测力环时，应将测力环置于千斤顶与横梁中间，千斤顶及寸垫物必须保持垂直，以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。

（6）       安放弯沉仪，将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上，百分表对零或其他合适的初始位置上。

2．测试步骤承载板测定土基回弹模量试验方法

（1）                    用千斤顶开始加载，注视测力环或压力表，至预压0.05Mpa，稳压1min,承载板与土基紧密接触，同时检查百分表的工作情况是否正常，然后放松千斤顶油门卸载，稳压1min后，将指针对零或记录初始读数。

（2）                    测定土基的压力一变形曲线。用千斤顶加载，采用逐级加载法，用压力表或测力环控制加载量，荷载小于0.1Mpa时，每级增加0.02Mpa,以后每级增加0.04Mpa,左右。为了使加载和计算方便，加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载（P）后，稳定1min，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0，待卸载稳定1min后，再次读数，每次卸载后百分表不再对零。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。如超过30%，则应重测。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。

（3）                    各级荷载的回弹变形和总变形，按以下方法计算：

  回弹变形（L）=（加载后读数平均值—卸载后读数平均值）

×弯沉仪杠杆比

总变形（Lˊ）=（加载后读数平均值—加载初始前读数平均值）

                ×弯沉仪杠杆比

  （4）测定总影响量a。Z后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表读数，然后将汽车开出10m以外，读取终读数，两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量a。

  （5）在试验点下取样，测定材料含水量。取样数量如下：

Z大粒径不大于5mm,试样数量约120g;

Z大粒径不大于25mm,试样数量约250g;

Z大粒径不大于40mm,试样数量约500g

（6）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的密度。

（7）本试验的各项数值可记录于记录表上。

4  计算

（1）各级压力的回弹变形值加上该级的影响量后，则为计算回弹变形值。是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其它类型测试车时，各级压力下的影响ai算：

           （ T₁+T₂）πD²P₁

      ai = ——————————·a

                4T₁Q

式中：T₁——测试车前后轴距（m）;

T₂——加劲小梁距后轴距离（m）；

D——承载板直径（m）;

Q——测试车后轴重（N）；

P₁——该承载板压力（Pa）;

a——总影响量（0.01mm）；

ai——该级压力的分级影响量（0.01mm）。

  （2）将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上，排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的P~L曲线。

（3）       算相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值：

         πD   p_i

       Ei=—·— (1—µ₀²)        

⁴      L_i                                                                                            

  试中： Ei——相应于各级荷载下的土基回弹模量（Mpa）

         µ₀——土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用；

         D——承载板直径750px；

         p_i——承载板压力（Mpa）；

         L_i——相对于荷载p_i时的回弹变形（cm）。

（4）       取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法计算土基回弹模量E₀值：

      πD    Σp_i

E₀= ——·——（1—µ₀²）                                                                                            

      4    ΣL_i

试中：E₀——土基回弹模量（Mpa）；

µ₀——土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用；

L_i——结束试验前的各级实测回弹变形值；

p_i——对应于L_i的各级压力值。

（5）       报告

5 试验报告应记录下列结果：

（1）       试验时所采用的汽车。

（2）       近期天气情况。

（3）       试验时土基的含水量（%）。

（4）       土基密度和压实度。

（5）       相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值。

（6）       土基回弹模量E₀值（Mpa）