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加強鐵路路基施工現場K30檢測,更好保障鐵路工程質量

加強鐵路路基施工現場K30檢測,更好保障鐵路工程質量
2023.02.03
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作者:中鋼國檢
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問題詳細描述

問題回復:

目前,鐵路工程對于我國經濟增長有著極大的推動作用,并且為了保證鐵路工程的施工質量,尤其是鐵路路基的施工質量,便要求施工單位對相關施工環節予以有效控制。其中,為了可以實現有效控制路基承載能力以及沉降變形等,便要求施工單位對路基壓實質量予以嚴格的控制,從而保證鐵道線路可以具備一定的穩定性,確保鐵路中列車可以高速、穩定且安全的行駛。

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現階段,地基系數K30是路基填料壓實質量檢測環節中的主要控制指標,經過K30平板載荷試驗驗證后,便可證明施工滿足設計要求。所以加強對鐵路路基施工現場K30檢測是極其重要的。

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地基系數K30試驗原理

K30試驗原理是在地基土上用直徑30cm的剛性荷載板垂直分級加荷,測得下沉量S與荷載強度P的關系曲線,取1.25mm下沉量S1.25對應的荷載強度P1.25,計算K30值,即地基系數。試驗采用的荷載板面積不盡相同,測得的地基系數也不同,一般以荷載板直徑加注說明。

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K30平板荷載試驗檢測步驟

1、 測試面準備

場地測試面應進行平整,并使用毛刷掃去松土。當處于斜坡上時,應將荷載板支撐面做成水面。

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2、 安置平板載荷儀

(1)將荷載板放置于測試地面上,應使荷載板與地面良好接觸,必要時可鋪設薄薄一層干燥砂(2~3mm)或石膏膩子。當用石膏膩子做墊層時,應在荷載板地面上抹一層油膜,然后將荷載板安放在石膏層上,左右轉動荷載板并輕輕擊打頂面,使其與地面完全接觸,與此同時可借助荷載板上水準泡或水準儀調整水平。

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(2)將反力裝置承載部分安置于荷載板上方,并加以制動,反力裝置的支撐點必須距荷載板外側邊緣1m以外。

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(3)將千斤頂放置于反力裝置下面的荷載板上,可利用加長桿和通過調節絲桿,使千斤頂頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上,組裝時應保持千斤頂垂直不出現傾斜。

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(4)安置測橋,測橋支撐座位應設置在距離荷載板外側邊緣及反力裝置支撐點1m以外。測表的安放必須相互對稱,并且應與荷載板中心保持等距離。

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3、 加載試驗

(1)為穩固荷載板,預先加0.01MPa荷載,約30s,待穩定后卸除荷載,將百分表讀數調至零或讀取百分表讀數作為下沉量的起始讀數。

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(2) 加載時應以0.04MPa的增量,按照荷載強度對應表上給定的壓力表值(該表與液壓千斤頂油缸連通并等壓強)逐級加載。每增加一級荷載,應在下沉量穩定后,讀取荷載強度和下沉量讀數。

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(3)下沉量是通過百分表的轉動量平均值來確定的,在百分表初始讀數為零的條件下加載到百分表累計讀數超過125那一級(即此時總下沉量超過規定的基準值1.25mm)或者荷載強度超過估計的現場實際最大接觸壓力,或者達到地基的屈服點時,試驗即可終止。

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(4)當試驗過程出現異常時(如荷載板嚴重傾斜,荷載板過度下沉),應將試驗點下挖相當于荷載板直徑的深度,重新進行試驗。對出現異常應在試驗記錄表中注明。

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4、 地基系數K30的計算

根據試驗結果繪出荷載強度與下沉量關系曲線,從荷載強度與下沉量關系曲線中得出下沉量基準值(1.25mm)對應的荷載強度,并根據標準中的公式計算出地基系數K30。

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K30平板荷載試驗的適用條件及要求

對平板載荷試驗測試值大小的影響因素很多,包括填料的性質、級配、壓實系數、含水率、碾壓工藝、最大干密度、最佳含水量、試驗操作方法、測試面平整度及天氣等。為了規范試驗過程,TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗規程》提出如下平板載荷試驗的適用條件和要求:

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(1)測試對象的顆粒級配

K30平板載荷試驗適用于了粒徑不大于荷載板直徑1/4的各類土和土石混合填料。若所填路基土的顆粒粒徑過大,級配不均勻,K30的測試結果就會帶來較大的誤差,難以真實反映路基的壓實情況。

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(2)有效測試深度

K30平板載荷試驗的測試有效深度范圍為400~500mm。

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由于K30平板載荷試驗結果所反映的是壓板下大約1.5倍壓板直徑深度范圍內地基土性狀,因此要想真實全面地反映更深土層的情況,尚需結合其他的檢測手段進行綜合評定。

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對于水分揮發快的均粒砂,表面結硬殼、軟化,或因其他原因表層擾動的土,平板載荷試驗應置于擾動帶以下,對于粗、細粒勻質土,宜在壓實后2~4小時內進行試驗。

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(4)測試面及天氣

測試面必須是平整無坑洞的地面;必要時鋪2~3mm的干燥中砂或石膏膩子;測試面應遠離震源;雨天或風力大于6級以上也不得進行試驗。

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檢測過程中影響檢測效率的主要因素

(1)測試面不平整、承載板傾斜:TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗規程》明確了承載板嚴重傾斜是指在試驗過程中當采用2~3個測量百分表時,各表測得的下沉量之差大于平均值的30%;在實際檢測過程中,試驗人員一般都是用毛刷掃去松土后直接安裝承載板,這樣的后果就是測試面不平整,承載板容易傾斜,需反復找平或重新選擇測點,會消耗不少時間。

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(2) 測橋支點至承載板外緣距離不準確:規范要求測橋支點應設置距離荷載板外側邊緣1m以外,然而現場試驗人員常常是憑經驗目測測量橋支點與承載板外緣距離,隨意性太大、距離不易控制,造成返工,浪費寶貴的檢測時間。

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(3) 采用人工處理數據慢:現場手工繪制荷載強度(MPa)與下沉量(mm)的關系曲線速度太慢,且下沉量基準值對應的荷載強度值是在曲線上估讀出來的,結果誤差較大,不利于壓實質量控制及施工后沉降的控制。

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總結

為了擁有更安全、更舒適、更高速的鐵路運輸系統,國家現在對鐵路路基的施工質量提出了更高要求,各項指標的建立都是為了保證它的質量。地基系數K30作為鐵路路基壓實質量的力學主控指標,能夠直觀地表征路基強度與變形,是控制鐵路路基施工質量的重要參數,對確保鐵路路基建設質量起到了重要作用。

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