变形模量Ev2的检测应用.ppt

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1、变形模量Ev2的检测应用Ev2的基本概念的基本概念变形模量Ev2测试试验是平板载荷试验的一种，利用30 cm 的圆形承载板和加载装置，对测试点进行第一次加载和卸载，然后进行第二次加载，通过计算测得的应力和相对应的位移形成的应力-位移曲线，得出相应的Ev2和Ev2/Ev1值。变形模量Ev2是反映荷载作用下土体抵抗变形能力的刚度参数。Ev2适用范围 变形模量Ev2试验适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类土和土石混合填料。变形模量Ev2试验应采用直径300mm承载板。变形模量Ev2的计量单位为MPa。试验条件及环境条件：对于水分挥发快的中粗砂，表面结硬壳、软化或因其他原因表层扰动的土，变形模量Ev

2、2试验应置于其影响以下进行，下挖深度应不大于承载板直径 对于粗、细粒均质土，宜在压实后24h内开始检测。测试面应水平无坑洞。对于粗粒土或混合料填层造成的表面凹凸不平，承载板下应铺一层厚约23mm的干燥中砂或石膏腻子。试验时测试点应远离震源。雨天或风力大于6级的天气不得进行试验。目前国内使用的Ev2测试仪主要有：国外仪器主要是德国的PDG-K型和PDG-SD型Ev2测试仪。国内仪器是铁道第五勘察设计院的JBM-型变形模量Ev2测试仪 测量仪器 变形模量Ev2测试仪器应包括承载板、反力装置、加载装置、荷载量测装置及沉降量测装置。沉降测量装置：沉降量测装置由测桥和测表组成。测桥的测量臂可采用杠杆式（

3、见图1）或垂直抽拉式（见图2）。测量臂应有足够的刚度。图1 杠杆式测量臂1触点 2承载板 3千斤顶 4加长杆件 5反力装置 6沉降量测表 7支撑架 8杠杆支点 9测量臂 10支撑座图2 垂直抽拉式测量臂1触点 2承载板 3千斤顶 4加长杆件 5反力装置6沉降量测表 7支撑架 8垂直支架 9支撑座试验方法(1)整平测试面，清除地面的杂物，尽量使承载板 和地面充分接触。(2)试验仪器安装。(3)预加载0.01 MPa 荷载，约30 s 后卸除荷载，调零沉降量测表读数。(4)进行第一次加载。必须至少分6 级，以0.08MPa 的增量逐级加载，达到最大荷载为0.5 MPa 或沉 降量达到5 mm 时所

4、对应的应力后，再进行卸载。(5)按最大荷载的50%、25%、0 三级进行卸载。(6)卸载后，再次以0.08 MPa 的增量逐级加载到第 一次所加荷载的倒数第二级。资料整理与计算承载板中心沉降量s计算公式：式中 承载板中心沉降量（mm）；沉降量测表读数（mm）；hP/hM杠杆比（在1：1至2：1范围内选择）。SMSMMSShhp 根据试验结果绘制应力沉降量曲线（见图6.0.2），应力沉降量曲线上应用箭头标明受力方向。应力沉降量S(mm)变形模量Ev2的计算：第一次加载和第二次加载所得到的应力沉降量曲线，可用下式表达：s=a0+a1+a2 式中 承载板下应力（MPa）；s 承载板中心沉降量（mm）

5、；a0常数项（mm）；a1一次项系数（mm/MPa）；a2二次项系数（mm/MPa2）。应力沉降量曲线方程的系数是将测试值按最小二乘法计算得到的。用于计算系数的方程式为：2012111.nnniiiiiinaaas230121111.nnnniiiiiiiiiaaas23420121111.nnnniiiiiiiiiaaas ，；，；，分别为每级荷载的应力和相应的承载板中心沉降量测试值。1s12s2nsn变形模量EV是通过应力沉降量曲线在0.3 和0.7 之间割线的斜率确定的，变形模量应按下式计算：max1max2121max11.5raaiEv式中 变形模量（MPa）；r 承载板半径（mm）

6、；第一次加载最大应力（MPa）；a1 一次项系数（mm/MPa）；a2 二次项系数（mm/MPa2）。max1iEv变形模量Ev2检测示例 本检测示例中Ev2测试仪测桥测量臂为杠杆式，杠杆比hP:hM2.0。变形模量Ev1和Ev2的值是通过下表中的试验数据计算得出。变形模量Ev2试验记录 根据试验结果绘制应力沉降量曲线如图。应力沉降量曲线将实验结果填入试验结果汇总表汇总指标汇总指标第一次加载第一次加载第二次加载第二次加载 （MPa）0.5000.450 (mm)0.0910.777 (mm/MPa)2.9391.887 (mm/MPa)-0.004-0.685 （MPa）76.62145.691.90maxa0a1a2iEv121max11.5raaEEvv12结语结语通过公式计算的Ev2值反映了路基的承载力指标，路基压实质量越好，Ev2值越大；反之Ev2值越小。变形模量Ev2指标比地基系数K30更科学、更合理，目前客运专线路基压实质量的控制已采用了Ev2指标。