路基土工试验教程

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1、1路基、路基病害与路基检测　　本章介绍了新建铁路、公路路基设计规范对基床、路堤、地基等的规定技术标准和技术要求，以及既有线的技术规则和要求，总结了既有线路基病害与危害的类型和特征，论述了路基检测的目的和意义，说明了路基检测的内容、方法和技术。　　1．1新建铁路、公路路基　　路基是铁路轨道和公路路面的基础，是铁路和公路系统的重要组成部分，随着速度提高，车辆的安全、舒适和平稳性要求更高，保证新线路基在填筑时的质量愈显重要。　　经过多年试验和实践，中国铁路根据运输模式、新建铁路和改造铁路在经济性和舒适性方面平衡而提出了不同的技术要求，制订了

2、适用于不同类型和等级的新建铁路的路基设计压实指标和检测方法，对道床、基床和路堤的填料、厚度、压实标准都有相应的规定。　　世界各国对土体压实质量执行的标准不同，因此检测方法也各异。各国现行路基压实标准有10种以上，均是以各个国家或部门根据自己多年经验累积而得的。这些压实指标是互相关联的，可归纳为两大类，即测试土的物理指标和测试土的力学指标。力学指标是反映土的强度和变形的综合指标,如地基系数、二次变形模量Ev2等，物理指标是为满足力学性能的辅助指标，如压实系数K、孔隙率n，因此，两种指标应按需要配合使用，目的是确保路基的强度和稳定。　　目

3、前中国铁路路基工程中对不同等级的线路和填土主要使用6种不同压实质量检测指标，即压实系数K、孔隙率”、相对密度Dr、地基系数K30。、动态变形模量Evd和二次变形模量Er2。随着铁路路基工程建设的发展，借鉴国内外先进的检测技术和经验，中国的路基技术标准会进一步发展和完善。　　1．1．1新建时速160km客货共线铁路　　2005年4月25日发布实施的《铁路路基设计规范》，适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km／h、货物列车设计行车速度等于或小于120km／L的I、U级铁路路基的设计。该规范对基床和路堤填料

4、及其压实标准提出了具体要求，对路基的工后沉降也提出了要求。　　1．基床　　路基基床总厚度为2．5m，基床表层厚度为o．6m，基床底层厚度为1．9m。基床填料及其压实标准分述如下。　　(1)基床表层　　I级铁路应选用A组填料(砂类土除外，填料分组参见《铁路路基设计规范》，以下同)，当缺乏A组填料时，可采用级配碎石或级配砂砾石。Ⅱ级铁路应优先选用A组填料，其次为B组填料。对不符合要求的填料，应采取土质改良或加固措施。填料的颗粒粒径不得大于　　　　第1页150mm。　　基床表层的压实控制指标和标准见表1—1和表l—2。　　(2)基床底层　　

5、I级铁路应选用A、B组填料，否则应采取土质改良或加固措施。Ⅱ级铁路可选用A、B、C组填料。当采用C组填料时，在年平均降水量大于500mm地区，其塑性指数不得大于12，液限不得大于32％，否则应采取土质改良或加固措施。填料的颗粒粒径不应大于200mm，或摊铺厚度的2／3。　　基床底层的压实控制指标和标准见表1—1。　　2．路堤　　路堤基床以下部位填料，宜选用A、B、C组填料。当采用D组填料时，应采取加固或土质改良；严禁使用E组填料。　　路堤基床以下部位填料的压实标准见表1—3。　　3．地基　　软土及其他类型松软地基上的路基应进行工后沉降

6、分析。路基的工后沉降量应满足I级铁路不应大于200n1，路桥过渡段不应大于10cm，沉降速率均不应大于5cm/年；Ⅱ级铁路不应大于30cm。第2页2地基系数K30检测　　路基压实质量控制的目的是对路基的承载能力和沉降变形进行控制，保持线路稳定与平顺，保证列车能安全、舒适、高速运行，而控制和检测压实质量的标准、方法和设备，则是保证压实质量的途径和措施。　　平板载荷试验被广泛地应用于铁路、公路、机场和其他工业与民用建筑工程的地基检测中。作为一种强度及变形指标，地基系数能够直观地表征路基刚度和承载能力。　　中国自大秦重载铁路修建开始，引入地

7、基系数K，值作为路基填料压实质量的检测控制指标，在铁路路基施工方面得到推广应用。K30平板载荷试验是一种检测路基压实质量有效的施工现场试验方法。目前，地基系数K。已成为现行新建铁路控制基床和路堤填料压实质量的主要指标之一。　　本章内容主要包括K30的概念与发展、试验的适用条件和要求、试验仪器和试验方法，试验结果计算和试验仪器校验方法。　　2．1概念与发展　　2．1．1地基系数K3，的概念　　地基系数K“是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。它是用直径为300mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验，取第一次加载测得的应力——

8、位移(q--s)曲线上s为1．25mm时所对应的荷载Qs，按K30＝Qs／1．25计算得出，单位是MPa／m。　　试验采用的承载板面积不尽相同，通常采用直径750mm或762mi'il的圆形载荷板。使用的载荷板直径不同，