T 0943—2008承载板测试土基回弹模量方法

1适用范围

本方法适用于在现场土基表面，通过承载板对土基逐级加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值，通过计算求得土基回弹模量。

2仪具与材料技术要求

(1)反力装置：载重汽车后轴重不小于60kN,在汽车大梁的后轴之后设有一加劲横梁作反力架用。

(2)荷载装置：由千斤顶、测力计(测力环或压力表）及球座组成，如图T 0943-1所示。

(3)刚性承载板一块，板厚20mm,直径为φ300mm,直径两端设有立柱和可以调整高度的支座，供安放贝克曼梁测头用，承载板安放在土基表面上。

(4)贝克曼梁、百分表及其支架2套。

(5）液压千斤顶一台，80～100kN,装有压力表或测力环，其量程不小于土基强度，测试精度不小于测力计量程的1%。

(6)秒表。

(7)水平尺。

(8)其他：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。

图T 0943-1承载板试验现场测试装置示意图1-加劲横梁；2-测力计；3-钢板及球座；4-钢圆筒；5-千斤顶；6-立柱及支座；7-承载板

3方法与步骤

3.1准备工作

(1)根据需要选择有代表性的测点，测点应位于水平的路基上，土质均匀，不含杂物。

(2)平整土基表面，撒干燥洁净的细砂填平土基凹处，砂子不可覆盖全部土基表面避免形成夹层。

(3)安置承载板，并用水平尺进行校正，使承载板处于水平状态。

(4)将试验车置于测点上，在加劲横梁中部悬挂垂球进行测试，使之恰好对准承载板中心，然后收起垂球。

(5)在承载板上安放千斤顶，上面衬垫钢圆筒、钢板，并将球座置于顶部与加劲横梁接触，如用测力环时，应将测力环置于千斤顶与横梁中间，千斤顶及衬垫物必须保持垂直，以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。

(6)将两台贝克曼梁的测头分别置于承载板立柱的支座上。

3.2测试步骤

(1)用千斤顶开始加载，注视测力环或压力表，至预压0.05MPa,稳压1min,使承载板与土基紧密接触，同时检查百分表的工作情况是否正常，然后放松千斤顶油门卸载，稳压1min后，将百分表调零或其他合适的初始位置上，记录初始读数。

(2)测试土基的压力－变形曲线。用千斤顶加载，采用逐级加载卸载法，用压力表或测力环控制加载量，荷载小于0.1MPa时，每级增加0.02MPa,以后每级增加0.04MPa左右。为了使加载和计算方便，加载数值可适当调整为整数。每次加载至预定荷载p后，稳定1min,立即读记两个百分表数值，然后轻轻放开千斤顶油门卸载至零，待卸载稳定1min后，再次读数，每次卸载后百分表不再调零。当两个百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值；如超过30%,则应重测。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。

(3)各级荷载的回弹变形和总变形，按下列方法计算：

回弹变形=(加载后读数平均值-卸载后读数平均值）×贝克曼梁杠杆比总变形=(加载后读数平均值-加载初始前读数平均值）×贝克曼梁杠杆比

(4）最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终读数，按下列方法计算总影响量a:

总影响量a=(百分表初读数平均值-百分表终读数平均值）×贝克曼梁杠杆比

(5)在试验点下取样，测试材料含水率。取样数量如下：

①最大粒径不大于4.75mm,试样数量约120g;

②最大粒径不大于19.0mm,试样数量约250g;

③最大粒径不大于31.5mm,试样数量约500g。

(6)在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法(T 0921）或环刀法(T 0923）等测试土基的密度。

4数据处理

4.1各级压力下的影响量a,按式(T 0943-1）计算：

ai=（T1+T2）πD²pi/4T1Q•a     (T 0943-1)

式中：a——第i级压力下的影响量(0.01mm）;

t ₁——载重汽车前后轴距(m）;

t ₂——加劲小梁距后轴距离(m）;

D——承载板直径(m）,记为0.3m;

Pi——第i级承载板压力(Pa）;

Q——载重汽车后轴重(N）;

a——总影响量(0.01mm）。

图T 0943-2修正原点示意图

4.2回弹变形计算值L为各级压力的回弹变形值加上该级的影响量。排除显著偏离的异常点，绘出顺滑的p-L曲线，如曲线起始部分出现反弯，应按图T 0943-2所示修正原点0,0'则是修正后的原点。

4.3按式(T 0943-2）计算相应于各级荷载下的土基回弹模量E值：

Ei=(πD/4)•Pi/Li(1-μ2 0)     (T 0943-2)

式中：E——相应于第i级荷载下的土基回弹模量(MPa）;

m0土的泊松比，根据路面设计规范规定取用，当无规定时，非黏性土可取0.30,高黏性土取0.50,一般可取0.35或0.40;

L,——相对于荷载p时的第i级回弹变形计算值(cm）。

4.4取结束试验前的各级回弹变形计算值，按线性回归方法由式(T 0943-3）计算土基回弹模量E值。

E0=(πD/4)•∑Pi/∑Li(1-μ2 0)    (T 0943-3)

5报告

本方法应报告下列技术内容：

(1)测试位置信息(桩号等）。

(2)试验时土基的含水率、土基密度。

(3)回弹变形、影响量及土基回弹模量。

条文说明

本方法属于静态回弹模量测试方法。

由于现在载重汽车未规定车辆类型，导致其前后轴距及加劲小梁距后轴距离不确定，原表T 0943-1中各级荷载影响量(后轴60kN）已不适用，故本次修订取消了表T 0943-1,各级影响量采用式(T 0943-1）进行计算。另外，补充了总影响量a的计算公式。

现场测试级配碎(砾）石、沥青稳定碎石等柔性基层回弹模量的测试可参考本方法。