地基反应模量测试方法的研究

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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

2、布置于所求层位，测值能够准确的反应地基真实情况。　　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)；　　P――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

3、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：

4、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）；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

5、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，正式开始试验，分级加荷，每级加载分别为：0.0MPa→0.034MPa→0.069MPa→0.103MPa→0.137MPa→0.172MPa→0.206MPa；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

6、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，使土壤呈饱和状态，再试验为宜。　　　　　　　　　　机场项目，地基反应模量试验P-S截图　　　　　　　　3.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：19.3~43.3MN/m3，褐色可塑粉质粘土层地基反应模量值为：21.2~39.5MN/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

7、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　　10.8m黄褐色、可塑粉质粘土1.8523.50.3312.333.1　　20.8m黄褐色、可塑粉质粘土1.8624.40.4412

8、.525.6　　30.8m黄褐色、可塑粉质粘土1.8824.90.4612.52