地基反应模量测试方法的研究.doc

1、1地基反应模量测试方法的研究摘要:地基反应模量的测试值，对飞机场跑道、停机坪的设计，有着重要的意义，本文结合工程实例及相关试验,研究了地基反应模量的测试方法。通过大量的试验数据及对比分析，验证了此试验方法的准确性与可靠性，具有重要的理论意义和现实意义。 关键词：地基土；反应模量；测试 中图分类号：TL372 文献标识码： A 引言 我国城镇化建设的发展脚步日益提速，其配套设施的建设需求也愈发凸显。如飞机场，地铁，便捷的公路等等，基建项目的成功，推动着我们检测技术的发展。 本文所述测试方法有两个显著的优点；1.试验装置简单可靠，操作易行。2.试验点布置于所求层位，测值能够准确的反应地基真实情况。

2、 在此我们对地基反应模量的测试方法加以浅析并小结，仅供同行参考。 2.地基反应模量的试验方法研究 2.1 原理 本试验方法是荷载-弯沉法，其理论依据是文克勒地基模型理论。 K=P/L 式中 K地基的反应模量(MPA/M 或 MN/M3)； 2P单位压力(MPA)； L弯沉值(M)。 地基反应模量 K 值，用刚性承载板试验测定，通过逐级加载测定相应的总弯沉值，得到荷载-弯沉曲线，如下图所示。由于土基变形的非线性特性，K 值随所增加的压力(或弯沉)而变化。为了使所确定的地基反应模量值有代表性，通常有两种作法：当地基较软弱时，取 L=0.127CM 时相对应的压力 P 计算地基反应模量；当地基较为坚

3、硬时，取单位压力P=0.07MPA 时相对应的弯沉值 L 计算地基反应模量。 2.2 实验操作 （1）. 试验设备：采用具有反力装置的堆载平台（主梁、工字钢、堆载重物） ，装有测力计的油压千斤顶，位移传感器，5 层厚 28-30mm、直径不同（450-750mm）的钢垫板，5.4 米贝克曼梁弯沉仪，沉降测量百分表。 （2）. 测试准备：在预定试验点位开挖基坑，约直径大于 2.8 米的圆型试坑（保证最下层钢垫板外缘距基坑边缘大于 1 米） ，要求坑底整理平坦，不得有浮土或松动；坑槽长度：通过试坑中心，分别成 120 度角方向，在同一土层位，三侧开挖长各 6 米、宽 1 米的坑槽（安装贝克曼梁）

4、；承重平台：在垂直坑槽方向，根据实际情况堆砌承重平台。 （3）. 设备安放：在已挖好的试坑中心点安防钢垫板，在安放第一块钢垫板时，首先保证钢垫板的接触面与土层完全接触，然后将钢垫板逆时针旋转 360 度，再顺时针旋转 180 度，就位完毕，其上依次叠加其余钢垫板，保证每块钢垫板的圆心对齐，接着安装千斤顶，也要中心对3齐，调整与反力梁之间的间隙，安装调试贝克曼梁及百分表，安装完毕，准备开始试验。 （4）. 试验过程：本工程所涉场地均为粉质粘土，试验中，首先用15.4KN 的荷载，预压 2 次，使受力土层与钢垫板紧密接触，消除表层虚土影响，卸载后清表调零，同时调整贝克曼梁，亦调零。准备就绪，正式开

5、始试验，分级加荷，每级加载分别为：0.0MPa0.034 MPa0.069 MPa0.103 MPa0.137 MPa0.172 MPa0.206 MPa；实际加载值折算为 KN，每级加载不低于 120min，且保证沉降量相对稳定，并读取沉降值后，方可施加下一级荷载，如此往复，直至试验结束。 （5）. 注意事项：试验过程中，必须对图的原始状态、土质形状、含水量等物性指标，同步检测，这是因为，机场跑道项目试验土层，多数为浅部土层受气候、大气降水等因素影响较大，土基试验结果也会发生相应变化。因此，为保证工程质量及使用安全，土基模量应按最不利因素考虑，对于多雨或潮湿地区，宜采用土壤预浸水，使土壤呈饱

6、和状态，再试验为宜。 机场项目，地基反应模量试验 P-S 截图 43. 成果分析与应用 本场地多为可塑粉质粘土，持力能力受液性状态、含水量影响较大，通过实验数据分析：黄褐色可塑粘土层地基反应模量值为：19.343.3MN/ m3，褐色可塑粉质粘土层地基反应模量值为：21.239.5MN/ m3。可以看出同种土质性状的土层，其地基反应模量 K 值的变化，与液性指数呈反比，即含水量越大其 K 值越小，反之越大。 综述：本实验特点是操作简便，试验结果直接可靠，可控性强，并适应不同地质条件土层。但要注意，本实验与土质性状、含水量状态密切相关，所以试验中务必减少扰动，保证土层原始状态，操作中严格执行操作

7、规程，确保测取真实有效数据，为设计、施工提供科学支持。 另附某新建机场工程的测试数据如下表： 试点编号 土层深度 土样状态 地基反应模量 土样点描述 土性 容重 含水量 液性指数 塑性指数 MN/m3 1 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.85 23.5 0.33 12.3 33.1 2 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.86 24.4 0.44 12.5 25.6 3 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.88 24.9 0.46 12.5 23.6 54 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.86 26.2 0.59 12.4 19.3 5 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.8

8、7 22.8 0.28 12.2 43.3 6 0.8m 黄褐色、可塑 粉质粘土 1.86 24.1 0.44 12.7 26.4 7 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.89 25.8 0.51 13.3 21.2 8 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.88 25.2 0.4 13.4 26.3 9 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.91 24.9 0.34 13.2 31.8 10 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.9 25.1 0.38 13.1 29.4 11 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.89 23.1 0.31 13.4 39.5 12 0.8m 褐色、可塑 粉质粘土 1.88 25.9 0.49 13.2 23.7 机场项目，地基反应模量试验数据汇总截表 在该工程中，试验数据全部被有效采用，即提高了工作效率，又取得了很好的设计、施工效果和经济效果。 本文述例的实验方法，快捷易操作，且准确度高，希望为更多的工程实例借鉴。 参考文献： 1.文克勒地基模型理论。 2. 工程地质手册 ，工程地质手册编委会，北京：中国建筑工业出版社。 3.岩土工程手册 ，岩土工程手册编委会，北京：中国建筑工业出版社。