ｃＯｎＳＴＲＵＣＴＩＯｎ ＳＡＦＥＴＹ 建筑盔金２０１８￣３期 路桥工程试验与检测 高速铁路路基质量检测中平板载荷试验的应用 姜坎 （中铁十七局集团第三工程有限公司， 河北 石家庄 Ｏ５０２００） 【摘要】平板栽荷试验通常可应用到地基荷载的承受计算、土质的变形模量及填土高度等 方面中，并且其对各种填土和含有碎石的土质尤为合适，具有试验操作直观简便等优势，但同时也 非常容易受到各种因素的局限性影响。文章主要对平板栽荷试验在高速铁路路基质量检测中的３ 种应用形式展开有效分析，进而对得到的实际数据信息展开详细的探讨交流，对铁路路基质量检 测起到良好效果，可供参考。 【关键词】平板载荷试验 高速铁路路基质量 【中图分类号】Ｕ２１３．１ 【文献标志码】Ｂ 由于高速铁路路基的施工质量将直接影响到 火车的行驶安全性，因而科学合理的路基质量检 测方法就显得尤为重要。从目前实际情况来看，我 也与实际存在较大差距，即使充分考虑到了这些问 题，也会因为其中涉及环节较多，导致最终得到参 数准确性不高＿２］。由此可知，该种试验检测方法具 有一定局限性，通常可被应用到土石混合料结构 中，如颗粒直径大小不超过荷载板直径１／４的各种 类型碎石、土质及土石混合料等，保证其质量检测 深度大约在４００ ｒａｍ－５００ ｍｍ范围内，并且施工现 场还需要满足以下条件：测试面始终处于水平状 态；测试面倾斜角度要≤６。；测试表面平整无杂质， 如果是因为混合料所导致表面凹凸不平，则需要施 国高速铁路专线已取得了突破性进展，最快时速 可达到３６０ ｋｍ／ｈ，并且对于铁路路基质量也提出 了更严格的标准规范，以往单一化的铁路路基质 量检测手段已无法满足现今高速铁路火车行驶的 实际需求。在这种情况下，平板载荷试验方法应运 而生，在高速铁路路基质量检测中发挥了至关重 要的作用。 １．关于平板载荷试验方法的简要概述 基于现阶段实际情况来看，平板载荷试验在具 工人员通过少量细砂将其填平，如图１。 平板载荷试验主要采用的仪器为平板载荷试 验仪，又被称之为变形模具测试仪，主要是由落锤 体应用期间还是存在一定局限性，具体如下：（１）平 板载荷试验所产生的影响范围不会超出两倍承压 板直径，这就需要相关工作人员能对地基浅层土的 特性展开深入了解。（２）承压板的尺寸大小与实际 基础相差较大，因而在对刚性板边缘塑性展开时非 常容易对地表造成损坏，致使其实际承载力要比预 测低得多。另外，即使平板载荷试验是在地表展开 的，如果不考虑到埋设深度所产生的超载因素，也 会大大降低其实际承载力。（３）在采用平板载荷试 验方法时需要将其实际加载速度和试验速度展开 比较分析，结果发现通常透水性较差的黏土其变形 ［作者简介】姜坎（１９８４一），男，安徽淮南人，本科，工程师，从事高铁项目施工。 图１ 平板载荷试验工程图 ６７ ｃＯｎＳＴＲＵＣＴｉＯｎ ＳＡＦＥＴＹ 立筑盔金２０１８年第３期 路桥工程试验与检测 仪和沉陷测定仪二者组合而成，其中落锤仪又包含 原理就是由落锤冲击对平板荷载试验增加一定量 的大小和作用时间，进而得出相应土体变形模量。 例如载荷板的直径大小为６３０ｏ ｍｍ，而落锤重量约 为１２ ｋｇ，那么其产生的最大冲击力就为７．３１ ｋＮ，脉 冲宽度在１６ ｍｍ范围左右。 ３．关于高速铁路路基质量检测数据的有效 分析 导向杆、落锤、荷载板及脱钩装置等环节；而沉陷定 位仪则包含信号来源、信号处理、打印、电源供应及 传感器等设备工具，通常沉陷测量范围是在（０．１～ ２．Ｏ）ｍｍ￣Ｏ．０５ ｍｍ的范围内。 ２．现阶段常见的三种平板载荷试验方法 目前在对高速铁路路基质量展开检测的平板 载荷试验中，主要包括３种形式：地基系数Ｋ扒变 在此以合安项目为例，ＤＫ６５＋５４２．０５５￣ＤＫ６６＋ 形模量 、动态变形模量 。其中地基系数 的 应用原理如下：其作为地基抗力的主要表达指标之 一，能真实反映出地基运行的刚度情况，一般在地 下工程中使用较多，而在高速铁路路基质量检测 中，其不但具有设计计算分析的功能，还是路基质 量水平管理控制的基础依据。例如通过计算分析得 出相关数据，，１，３ｏ ｃｍ荷载板下沉约为１．２５ ｍｍ时， 其相对应的荷载强度和下沉量比值为Ｐ与１．２５ ｍｍ， 进而借此算出地基系数 数值。 Ｋ３ｏ＝Ｐｏ．１２５， ｌ２５ （１） 在式（１）中，Ｋ∞为地基系数，Ｐｎ。 为荷载板沉 降时对应的静荷载量，而 。笛则是荷载板沉降时的 沉降量。 而变形模量Ｅｌｖ２的工作原理便是将变形模量Ｅ 。 和变形模量 都列入到平板载荷试验中，并且要 增加载荷板进行静荷载的等级，进而准确判断出沉 降变形与荷载强度二者之间存在的某种联系，计算 得出高速铁路路基的变形模量。该种质量检测手段 与上文提到的地基系数 试验存在着一定的相似 之处，而其二者存在的最大区别便是计算方法和操 作步骤。关于变形模量的计算公式如式（２）所示： Ｅｏ＝Ｏ．７９（１ ）ｄｏ－Ｉｓ （２） 式（２）中ｄ代表的是载荷板直径数值，ｏｒ代表 的是统计求和，而 代表的是泊松比，主要取值为 ０．２１，进而利用增量途径得到Ｅｖ＝１．５ｒＡ￣／Ａｓ，并且为 了最大限度保证测试数据的准确性，相关人员还需 对其展开二次试验尽可能降低误差出现几率，利用 式（３）展开准确计算： Ｅｖ＝１．５ｒ １ （３） ０【１＋仅２ｍａＸ 式（３）中ｒ表示的是载荷板半径，基于两次路基 质量检测加载得出结论，在对高速铁路路基进行质 量检ｉ见０时大多数情况下都要选择，１，３ｏｏ ｍｍ的荷载 板 引。 最后一种便是动态变形模量 。其主要应用 ６８ ４７５．１３，该铁路路基施工主要采用的是螺杆桩进行 加固，桩间２．０ ｍ￣２．２ ｍ正方形布置，桩间距为２．０ ｍ， 桩顶设１．０·１．０·０．３５ ｍ钢筋混凝土桩帽，桩帽顶部 设０．６ ｍ厚碎石垫层，使其填料高度达到８ ｍ￣９ ｍ 之间，而基床以下和基床底层的填充材料均为ＡＢ 料。基于相关控制规范可了解到Ｋ加和Ｅｖ２对于基 床以下的测试数据较低，而Ｋ扒 及 对于基床 底层和基床表层的测试数据则较高。根据详细的研 究分析发现，对于同样材质的ＡＢ组材料，即使填 筑碾压工艺手段相同，也还是会出现离散性问题。 基于观察者目测可得到结果，含石量的尺寸大小对 路基质量指标的影响十分显著，一旦出现摊铺不均 匀情况，细料中的各项数值便会大幅度降低，而在 级配碎石的质量检测中，如果显示各项数据指标都 在碎石土上，那么也就代表着级配碎石的整体刚度 与碎石土相比较要强得多，也即 指标不合格。 而Ｅｖａ也只是微微高于标准数值状态，只有Ｅ 大 大超过了标准数值，才能充分反映出填料的级配情 况 ］。但同时其也存在着一定风险隐患，需在质量 检测结果出现前综合评价Ｅ 和 两项数值，特 别是Ｅ记路基质量检测试验的加载时间，要使其之 间间隔保持一定距离，在充分保证一测试点得到标 准值后方可展开下一测试点的测试工作，这样一来 就能有效缩短第一次加载时间，获得数值较偏小的 Ｅ。和Ｅｖ２数值，如表１。 试验检测结果标准表 表１ 检测位置 原料 Ｋ ＭＰａ－ｍ－ Ｅ ＭＰａ Ｅ ／ＭＰａ 基床下 碎石土 ≥１３５ ≥５Ｏ 基床底层 碎石土 ≥１５５ ≥６５ ≥４０ 基床表层 级配碎石 ≥１９５ ≥１２５ ≥５５ ４。结束语 综上所述，高速火车作为当代社会铁路行业发 展的重要标志之一，随着人们出行和使用频率的上 ｃＯｎＳＴＲＵＣＴＩＯｎ ＳＡＦＥＴＹ 建筑宠金２０１８￣３期 路桥工程试验与检测 桥梁工程中桩基静载试验自平衡测法分析 刘斌 （山西高速公路工程检测有限公司， 山西太原０３０００８） 【摘 要】在桥梁工程中，桩基静载试验自平衡测法是一项重要的手段，通过这种方法能够有效 测量桩端阻力与桩侧摩擦力之间的静荷载，大大提高了测量的准确性，同时相比于传统的静载试验 法，这种方法更加的快捷、经济、安全，同时受场地因素的影响较小，在桥梁工程中得到了广泛的应 用。本文着重对桥梁工程中桩基静载试验自平衡测法展开了深入的分析与探讨。 【关键词】桥梁工程桩基静载试验 自平衡测法 【中图分类号】Ｕ４４３．１５ 【文献标志码】Ｂ 传统的单桩竖向静载试验方法主要包含了压 １．自平衡法的原理与实验方法 重平台法、锚桩法、地锚法以及锚桩压重平台联合 （１）自平衡法的原理 法。而自平衡测法主要是应用在工程较大、吨位加 自平衡法是现阶段我国桥梁工程中，对于吨位 大工程中的一种新型静载试验法，其主要是通过与 较大基桩承载力检测中的一种常用方法，这种检测 地面油泵相连接，能够用于专用荷载箱。而荷载箱 方法的核心部件是通过油管与地面相连接的荷载 能够在工程中起到千斤顶的效果，能够将油泵传过 箱。其能够在工程检测中发挥出与千斤顶相同的作 的压力用在桩身。这种方法具有省时、省力的优点， 用，能够将油泵的压力直接作用于桩身之上ｎ］。在 只需要等待土体稳定后即可进行测试，大大节省了 进行实验时，能够通过地面中的油泵来对荷载箱进 时间，同时也不需要采用反力架；此外，由于桥梁基 行加压，当荷载箱受到了压力时，能够产生向上与 础受到场地的限制，采用传统的方法反而对于工程 向下的位移，从而对桩侧摩阻力与桩端的阻力发挥 的施工安全有所不利。 效果，随后按照设计要求，将测量的结果转化为荷 ［作者简介］刘斌（１９７１一），男，助理工程师，山西太原人，研究方向：建筑施工管理 升，对高速铁路施工运行和检测养护也应制定严格 参考文献： 的标准规范，如基于铁路路基角度来看，首先应关 ［１］辛明静．浅层平板载荷试验影响因素研究 注的便是铁路路基沉降控制问题，其不但是路基压 ［Ｄ］．兰州：兰州大学，２０１３． 实性能和整体质量的集中体现，还能更加全面凸显 ［２］杨国春．深层平板栽荷试验的试验研究 出动力特征发展情况。目前最常见的３种平板载荷 ［Ｄ］．长春：吉林大学，２００５． 试验方法即为 、 及 ，虽然其理论内容基本 ［３］张珊菊．地基变形特性研究及其在平板载 相同，但地基系数 和变形模量如却都是属于 荷试验中的应用［Ｄ］．广州：广东工业大学，２００４． 静态平板载荷试验，得到的也都是静力学指标，因 ［４］曹智博．平板载荷试验在高速公路路基检 而在实际操作应用中就要有效基于高速铁路路基 测中的应用Ｕ］．交通建设与管理，２０１５（０８）：３９—４１． 运行情况进行参考，从而为火车的顺利运行提供良 ［５］孙嘉良．铁路路基快速平板载荷试验方法 好保障。 研究［Ｊ］．路基工程，２０１４（０１）：７３—７５． （本文收稿：２０１７－１１－０２）