同济大学路基工程实验报告

路基工程实验报告路基工程实验报告（册）姓名：冯孝涛学号：1150746教师：黄琴龙二〇一六年五月路基工程实验报告承载板测定土基回弹模量试验一、实验目的1.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，经过计算求得土基回弹模量。2.本方法测定的土基回弹模量可作为路面设计参数使用。二、实验内容和要求1.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，经过计算求得土基回弹模量。2.土的回弹模量由三个平行试验的平均值确定，每个平行试验结果与均值回弹模量相差应不超过5%。三、实验主要仪器设备和材料1.加载设施：载有铁块或集料等重物、后轴重不小于60kN的载重汽车一辆，作为加载设备，在汽车大梁的后轴之后约80cm处，附设加劲小梁一根作反力架，汽车轮胎充气压力0.50MPa。2.现场测试装置，如图1-9所示，由千斤顶、测力计（测力环或压力表）及球座组成。3.刚性承载板一块，板厚20mm，直径为30cm，直径两端设有立柱和可以调整高度的支座，供安放弯沉仪测头。承载板安放在土基表面上。4.路面弯沉仪两台，由贝克曼梁、百分表及其支架组成。5.液压千斤顶一台（80～100kN），装有经过标定的压力表或测力环，其量程不小于土基强度，测定精度不小于测力计量程的1/100。6.秒表。7.水平尺。8.其他：细砂、毛刷、垂球、镐、铁锹、铲等。路基工程实验报告四、实验方法、步骤及结构测试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，路基土质均匀，不含杂物。（2）仔细平整土基表面，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，避免形成一层。（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，在加劲小梁中部悬挂垂球测试，使之恰好对准承载板中心，然后收起垂球。（5）在承载板上安装千斤顶，上面衬垫钢圆筒、钢板，并将球座置于顶部与加劲横梁接触。（6）安放弯沉仪，将两台弯沉仪的测头分别置于承载板立柱的支座上，百分表对零或其他合适的初始位置上。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，将指针对零或记录初始读数。（2）测定土基的压力－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，立即读记两台弯沉仪百分表数值，然后轻轻放开千斤顶油门卸载至0，待卸载稳定1min后，再次读数。每次卸载后百分表不再对零。当两台弯沉仪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，按以下方法计算：回弹变形（l）＝（加载后读数平均值－卸载后读数平均值）×弯沉仪杠杆比总变形（l）＝（加载后读数平均值－加载初始前读数平均值）×弯沉仪杠杆比（4）测定总影响量。最后一次加载卸载循环结束后，取走千斤顶，重新读取百分路基工程实验报告表初读数，然后将汽车开出10m以外，读取终读数，两只百分表的初、终读数差之平均值即为总影响量。（5）在试验点下取样，测定材料含水量，取样数量如下：最大粒径不大于5mm，试样数量约120g；最大粒径不大于25mm，试样数量约250g；最大粒径不大于40mm，试样数量约500g；（6）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。（7）试验的各项数值可记录于表1-5的记录表上。3.计算（1）各级压力的回弹变形值加上该级的影响量后，则为计算回弹变形值。表1-4是以后轴重60kN的标准车为测试车的各级荷载影响量的计算值。当使用其他类型的测试车时，各级压力下的影响量i按下式计算：212ii1TTDp4TQ＋＝式中T1－测试车前后轴距（m）；T2－加劲小梁距后轴距离（m）；D－承载板直径（m）；ip－该级承载板压力（Pa）；－总影响量（0.01mm）；i－该级压力的分级影响量（0.01mm）。各级荷载影响量（后轴60kN车）表1-4承载板压力（MPa）0.050.100.150.200.300.400.50影响量0.060.120.180.240.360.480.60（2）将各级计算回弹变形值点绘于标准计算纸上，排除显著偏离的异常点并绘出顺滑的p～l曲线，如曲线起始部分出现反弯，应按图1-10所示修正原点O，O则是修正后的原点。路基工程实验报告（3）按下式计算相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值：2iiipDE1l0＝－4式中iE－相应于各级荷载下的土基回弹模量（MPa）；0－土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用；D－承载板直径30cm；ip－承载板单位压力（MPa）；il－相对于荷载ip时的回弹变形（cm）。（4）取结束试验前的各回弹变形值按线性回归方法由下式计算土基回弹模量E0值：i20ipDE1l0＝－4式中0E－土基回弹模量（MPa）；0－土的泊松比，根据部颁路面设计规范规定选用；il－结束试验前的各级实测回弹变形值；ip－对应于il的各级压力值。五、实验数据记录和处理试验采用的记录格式如表1-5。路基工程实验报告承载板测定记录表表1-5路线和编号：测定层位：承载板直径（cm）路面结构：测定用汽车型号：测定日期：年月日千斤顶读数荷载PkN承载板压力PMPa百分表读数（0.01mm）总变形0.01mm回弹变形0.01mm分级影响量0.01mm计算回弹变形0.01mmiE0.01MPa加载前加载后卸载后总影响量土基回弹模量0E值（MPa）（2）试验报告应记录下列结果。①试验时所采用的汽车。②近期天气情况。③试验时土基的含水量（％）④土基密度和压实度。⑤相应于各级荷载下的土基回弹模量iE值。⑥土基回弹模量值0E（MPa）。路基工程实验报告加州承载比（CBR）试验一、目的（1）只用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。（2）混合料的最大粒径，应控制在25mm以内，最大不得超过38mm（圆孔筛）；如为方孔筛，应控制在20mm以内，最大不得超过30mm。（3）路基土或强度不随龄期增长的材料不需养生。二、实验内容和要求对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。三、实验主要仪器设备和材料1、仪器设备（1）圆孔筛：孔径38mm、25mm、20mm及5mm的筛各一个。（2）试筒：内径152mm、高170mm的金属圆筒；套环，高50mm；筒内垫块，直径151mm、高50mm；夯击底板，同击实仪。试筒的形式和主要尺寸如下图所示。（3）夯锤和导管：夯锤的底面直径50mm，总质量4.5kg。夯锤在导管内的总行程为450mm。夯锤的形式和尺寸与重型击实试验法所用的相同。（4）贯入杆：端面直径50mm，长约100mm的金属柱。（5）路面材料强度试验仪或其他荷载装置：能量不小于50kN，能调节贯入速度至每分钟贯入1mm，可采用测力计式。（6）百分表：3个。（7）试件顶面上的多孔板（测试件吸水时的膨胀量）（8）多孔底板（试件放上后浸泡水中）。（9）测膨胀量时支承百分表的架子。试筒尺寸示意图（尺寸单位:mm）路面材料强度试验仪示意图多孔板（尺寸单位:mm）百分表架（尺寸单位:mm）（10）荷载板：直径150mm，中心孔眼直径52mm，每块质量1.25kg，若干块，并沿直径分为两个半圆。（11）水槽：浸泡试件用，槽内水位应高出试件顶面25mm。路基工程实验报告（12）其他：台秤（感量为试件用料量的0.1％）、拌和盘、直尺、滤纸、脱模器等与重型击实试验法相同。路基工程实验报告2、试样制备（1）将具有代表性的风干试料(必要时，也可以在50℃烘箱内烘干)，用木锤或木碾捣碎，但应注意尽量不使土或粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎程度。土团均应捣碎到通过5mm的筛孔。（2）取有代表性的试料100kg，用40mm筛筛除大于40mm的颗粒，并记录超尺寸颗粒的百分数。（3）在预定做击实试验的前一天，取有代表性的试料测定其风干含水量，对于细粒土，试样应不少于100g；对于粒径小于25mm的中粒土，试样应不少于1000g；对于粒径小于40mm的粗粒土，试样应不少于2000g。四、实验方法、步骤及结构测试1、试件制作采用夯击法制作试件，步骤如下：（1）称试筒本身的质量m1。将试筒固定在底板上，垫块放入筒内，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。（2）一般要制3种试件，如每种试件要制作3个，则共制9个试件。3种试件均分三层夯击，差别是每层夯击次数分别为30次、50次和98次，使试件的干密度从低于95％到等于100％的最大干密度（9个试件共需试料约50kg）。（3）将已过筛的试料，用四分法逐次分小，至最后取出约50kg试料，再用四分法将取出的试料分成9份，每份约重5.0kg。（4）按最佳含水量制备试件试样。将一份试料平铺于金属盘内，将事先计算得到的该份试料中应加的水量均匀地喷洒在试料上，如为细料土，所加水量应较最佳含水量小路基工程实验报告3％；对于中粒土和粗粒土，可直接按最佳含水量加水。用小铲将料充分拌和到均匀状态。如为石灰稳定土和水泥、石灰综合稳定土，可将石灰和试料一起拌匀，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。浸润时间：重粘土不得少于24h，轻粘土可缩短到12h，砂土可缩短到1h，天然砂砾土、红土砂砾，级配砾石可缩短到2h左右，含土很少的未筛分碎石、砂砾及砂可以缩短到1h。制每个试件时，都要取样测定试料的含水量。对于细粒土（最大粒径5mm），每次取样100g，中粒土每次取样500g，粗粒土每次取样1000g。（5）如为水泥稳定土和水泥石灰综合稳定土，将所需的水泥加到浸润后的土中，并用小铲、泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。对于细粒土在拌和过程中加入适量的水，使水分达到最佳含水量。试样拌和后用湿布覆盖，以防蒸发。对于加有水泥的试样应在1h内完成下述制作工作，拌和后超过1h的试样应予以作废。（6）将击实筒放在坚实（最好是水泥混凝土）地面上，取制备好的试样1.8kg左右（其量应使击实后的试样略高于筒高的1／3，即高出1～2mm），倒入筒内。整平其表后稍加压紧，然后按所需击数进行第一层试样的击实（先击98次）。击实时，击锤应自由铅直落下，落高应为45cm。锤迹必须均匀分布于试样表面。第一层击实完后，检查该层的高度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或螺丝刀将已击实层的表面“拉毛”。然后，重复上述做法，进行其余两层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。（7）卸下套环，用直刮刀沿试筒顶修平压实的试件，表面不平整处用细粒土修补。取出垫块，称试筒和试件的质量m2并进行湿气养生（如不是石灰或水泥稳定土，则不需要养生）。（8）按步骤6和7制作其余两种试件。只是制作第二种试件时，每层的夯实次数为50次，制作第三种试件时，每层的夯击次数为30次。2、泡水测膨胀量（1）试件经过湿气养生3d后，如为素土，则在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好的滤纸，并在上面安放附有调节装置的多孔板，在板上加足够的荷载板，使试件面上的压力等于该材料层上路面的压力。（2）将试筒与多孔底板一起放在水槽内（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。路基工程实验报告（3）向水槽内放水，使水自由进到试件的顶和底部。在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面上大约25mm。通常，试件要泡水96h。（4）在96h终了时，读取试件上百分表的终读数，并用下式计算膨胀量，其中原试件高为120mm。（5）从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板及滤纸