摘要 主要對客運專線路基檢測方法中的地基系數(shù)K30和靜態(tài)變形模量Ev2進行了對比試驗研究,得出了相關結論,并通過對檢測數(shù)據(jù)進行分析,提出了對現(xiàn)場施工的優(yōu)化建議。 關鍵詞 客運專線;路基;檢測;K30; Ev2 0 前言 京石客運專線北起北京西站,經(jīng)涿州、高碑店、保定、定州、石家莊機場,至石家莊北站,全線總長281公里,第JS-3標一工區(qū)管段位于河北省保定市清苑縣境內(nèi),起訖里程范圍為:DK156+600~DK175+500,全長18.85km,其中路基長5309.24m。主要采用AB組填料和級配碎石進行分層填筑,列車設計速度350km/h,對軌道可靠性、平順性和穩(wěn)定性要求很高。為了更好的控制路基質(zhì)量,采用了多種不同的檢驗方法同步進行檢測,以期能達到最好的控制效果。 1 K30與Ev2的簡介 1.1 地基系數(shù)K30 地基系數(shù)K30是指采用直徑為30 cm的荷載板,測定下沉量為1.25 mm地基系數(shù)的平板載荷試驗方法,測定土體在靜荷載作用下的承載力指標。計量單位為MPa/m,測試有效深度范圍為400~500 mm。 加載先預加0.01 MPa荷載30 s,待穩(wěn)定后卸除荷載,然后以0.04 MPa的增量逐級加載。每增加一級荷載,當l min的沉降量不大于該級荷載沉降量的1%時,增加下一級荷載。當總沉降量超過規(guī)定的基準值(1.25 mm),或者荷載強度超過估計的現(xiàn)場實際最大接觸壓力,或者達到地基的屈服點,試驗即可終止。 1.2 靜態(tài)變形模量Ev1 和Ev2 靜態(tài)變形模量Ev1 和Ev2試驗是通過平板載荷試驗兩次加載測得的土體變形模量。試驗采用直徑300 mm的載荷板。先預壓0.01MPa的荷載30s,然后以大致相等的荷載增量(0.08 MPa)逐級加載,達到最大荷載(0.5 MPa)或沉降量達到5 mm時所對應的應力后,進行卸載。卸載應按最大荷載的50%、25%和0%三級進行。卸載后,按照第一次加載的操作步驟,并保持與第一次加載時各級相同的荷載進行第二次加載,直到第一次所加最大荷載的倒數(shù)第二級。 Ev1和Ev2記分別是對第一次加載和第二次加載數(shù)據(jù)做回歸后,根據(jù)公式計算的結果。Ev1/Ev2 值反映了填筑土體存在的不可恢復塑性殘余變形量大小。Ev1/Ev2值越大,說明土體存在的不可恢復塑性殘余變形量大,反之,說明土體存在的不可恢復塑性殘余變形量小。 2 K30與Ev2的對比試驗研究 地基系數(shù)K30和變形模量Ev1試驗過程基本一致, K30試驗操作屬于手動操作,儀器精度并不高,現(xiàn)場記錄需人工描點繪圖讀取下沉量為1.25mm所對應的荷載σ。Ev1要求加載不少于六級,一般每級加載量約0.08Mpa。 現(xiàn)將京石客運專線3標DK156+600~DK158+219.14段,對現(xiàn)場AB料和級配碎石填筑壓實質(zhì)量進行檢測的地基系數(shù)K30和變形模量Ev1、Ev2數(shù)據(jù),抽取其中比較有代表性的部分進行對比匯總,分別見表1-2: 表1 AB料K30、Ev1、Ev2實測值對比
表2級配碎石K30、Ev1、Ev2實測值對比
通過上表可以看出:盡管地基系數(shù)K30加和變形模量Ev1結果計算不一樣,由于兩者試驗方法基本一樣,兩者結果的相關性相當好。通過對數(shù)據(jù)一元回歸分析得出結果為: 相關直線方程:K30=4.521 Ev1一25.694 相關系數(shù):r=O.9542 而且在數(shù)據(jù)整理時發(fā)現(xiàn),Ev2/Evl值越小,地基系數(shù)K30和變形模量Ev1的相關性越好,當把Ev2/Evl≧2.0的點舍去重新進行回歸分析,得出結果為: 相關直線方程:K30=4.018 Ev1一6.483 相關系數(shù):r=O.9842 同樣對地基系數(shù)K30和變形模量Ev2進行了回歸分析,表明K30與Ev2 相關性并不好,分析后得出的結果為: 相關直線方程:K30=2.261Ev2—31.458 相關系數(shù):r=O.7324 3 結論及建議 3.1 結論 (1) 地基系數(shù)K30和變形模量Ev1的相關性相當好,但與Ev2的相關性較差; (2) Ev2與K30相比檢測精度要高一些; 3.2 建議 Ev2與K30檢測方法基本相同,但Ev2比K30更精準一些,但檢測時間長一些,通過進行靜態(tài)變形模量檢測,Ev1就可以反映K30的情況,Ev2可以進一步反映填筑土體存在的不可恢復塑性殘余變形量大小。所以建議做Ev2檢測,就可以取消K30檢測,這樣就可以在確保質(zhì)量的前提下,最大可能的加快施工進度,不至于因為檢測速度影響施工。 目前,我國的客運專線路基檢測技術大部分是從從德國、日本引進的,因此在消化吸收的基礎上,我們應該根據(jù)近年來本國的實際施工情況,選出最佳的檢測技術,以便在客運專線建設中逐步推廣,使我國的客運專線建設技術更上一層樓! 參考文獻 [1] 中華人民共和國鐵道部. 中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[z].北京:中國鐵道出版社,2004 [2] 中華人民共和國鐵道部.TB10102—2004,J338—2004鐵路工程土工試驗規(guī)程 [3] 中華人民共和國鐵道部.客運專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標準:鐵建設[2005]160號 [4] 鐵路工程試驗與檢測.山西科學技術出版社.主編:安文漢 [5] 李怒放.動態(tài)變形模量Evd標準的應用與展望[J].鐵道標準設計,2003,(6)
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