浅谈路基检测方法动态变形模量Evd

崔纪强

【摘要】随着高速铁路的迅猛发展，高速铁路路基施工技术的日趋成熟，动态变形模量EVd已经成为高速铁路检测中不可替代的一项检测指标。本文主要对动态变形模量Evd概念、原理、适用范围、仪器结构及特点、试验前的准备工作及试验步骤进行说明。

【关键词】动态变形模量Evd

0引言

动态变形模量Evd是德国20世纪90年代开始采用的新型路基压实标准。1997年2月德国颁布执行《德国铁路建设轻型落锤仪器使用规定》（NGT39）标志着动态变形模量Evd标准开始在铁路工程中正式采用。1999年12月20日颁布执行的《德国铁路规范》DS836.0501中，按路基形式、设计速度、填料总类、工程部位的不同，明确规定了各种情况下动态变形模量Evd的设计标准。1999年我国修建秦沈客运专线时，正式引进了动态变形模量Evd技术。经过十几年的工地实践，2010年12月8日我国铁道部颁布执行《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010中，明确了普通填料和物理改良土填筑基床底层及级配碎石填筑基床表层时采用压实系数、地基系数和动态变形模量控制压实质量。正式在高速铁路中成为控制高速铁路路基压实质量标准之一。

1 动态变形模量概念、原理及适用范围

动态变形模量Evd概念是指土体在一定大小竖向冲击力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数。

它由计算公式Evd=1.5rσ/s得出

公式中Evd----动态变形模量（MPa），计算至0.1 MPa；

r ----圆形刚性承载板半径（mm），即r=150mm；

σ----承载板下的最大动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力Fs=7.07KN且冲击时间ts=18ms时标定得到的，

σ=0.1 MPa；

s----承载板沉陷值（mm）；

试验结果可采用简化公式计算：Evd=22.5/s

动态变形模量Evd原理是通过落锤试验和沉陷测定直接反映出土体动态特性，它的

这一特性较好的模拟了列车在高速通过路基的情况下列车冲击对路基带来的变形情况。适用于粒径不大于荷载板直径4/1的各类土、土石混合料和级配碎石，测得有效深度范围约为承载板直径的1.5倍。

2动态变形模量Evd仪器结构组成

动态变形模量Evd仪由加载装置、承载板、沉陷测定仪三部分组成。加载装置主要由落锤（重10Kg）、挂钩装置、导向杆、阻尼装置构成；承载板为圆形钢板（直径300±5mm、厚20±0.2mm），内部安装有测振传感器；沉陷测定仪由数据采集装置、显示器和打印机构成（沉陷测试范围0.1～2.0±0.04mm）。

Evd测试范围：10MPa≤Evd≤225MPa。

3动态变形模量的特点

1） 检测仪器体积小可在路基狭小地段进行检测，如桥涵过渡段、边坡附近进行检测。

2） 重量轻（总重量约35Kg）、安装携带方便，随便两人就可以带走。

3） 操作简单，无需配合一个人即可完成试验检测。

4） 检测速度快，通常检测一个点位约1～2分钟。在施工现场路基填筑施工工期较紧时可及时对现场路基实际压实情况进行了解并采取措施，缩短检测不合格带来的时间浪费。

5） 测试精度高、自动化程度高，现场检测路基压实质量时可直接计算出数据，无需自己动手计算，有效快速的反应出真实的土体填料的压实情况。

4动态变形模量试验前准备工作

1） 路基在开始填筑前检查试验仪器是否进行检定，检定日期是否在有效期内，落距是否与检定落距一致。

2） 路基填筑前需要事先检查仪器电量是否充足，保证路基填筑完毕时能及时的进行试验检测给出数据。

3） 进入现场检测时，检测面应平整，用毛刷扫去松土。测试面宜做成水平，其倾斜度不大于5°，必要时可用少量干燥砂补平。检测点位要选择具有代表性的位置。

4） 将承载板放置在平整的测试地面上良好的与地面接触。如发现承载板有部位不能良好的接触地面可轻轻利用承载板上下左右进行摩擦使之能很好的接触检测面。

5） 用沉陷测定仪上连接电缆链接承载板。

6） 松开搬运锁开始准备试验。

5动态变形模量试验步骤

1） 打开沉陷测定仪电源查看日期时间是否准确，如有偏差可根据仪器使用说明书进行更改。

2） 将落锤提升至挂钩装置上掛住，导向杆垂直，然后使落锤脱钩并自由落下，当落锤弹回时及时将其抓住并挂在挂钩装置上。按此操作进行三次预冲击。目的是为了更好的与检测面接触，使接下来的正式冲击得出的数据更加准确有效真实反映土体压实情况。

3） 按下测试按钮，将落锤提升至挂钩装置上挂住，导向杆垂直，然后使落锤脱钩并自由落下，当落锤弹回时及时将其抓住并挂在挂钩装置上，连续三次冲击，作为正式记录，避免测试板移动和跳跃。如果有跳动或移动可用脚轻轻踩住即可，切勿用力过猛改变力学性质影响数据真实性。

4） 显示三次测得沉陷值S1 S2 S3。

5） 显示三次平均沉陷值Sm和动态模量值Evd。

6） 储存并打印数据。

7） 试验完毕关闭沉陷测定仪开关，关闭搬运锁，选择下一检定点直至检测数

据数量充分的反应出该位置的压实质量为止。

结语

现今随着高速铁路路基施工机械化能力的提升，先进的压实机械和装载机械的使用，路基填筑越来越快，检测时间长短往往成了制约工期进度的主要因数而不是以前的机械设备等问题。动态变形模量Evd这种方便快捷准确反应压实质量的检测将会成为铁路路基施工质量检测中主流的检测项目控制指标，所以掌握这种新型的检测设备方法是每个现场试验检测人员所必须的，这样才能在今后快速的高速铁路路基施工中满足现场施工要求。

参考文献

中华人民共和国铁道部《铁路工程土工试验规程》TB10102-2010