路基压实质量试验检测方法

一、工作任务

通过路基压实质量试验检测方法知识的学习，学生应能够承担以下工作任务：

（1）掌握压实系数K、地基系数K30、二次变形模量Ev2、动态变形模量Evd的概念。

（2）掌握各种试验检测方法的操作步骤并能对试验成果进行整理分析。

（3）了解各种试验检测方法的工作原理及其优缺点。

二、相关配套知识

（一）压实系数K

压实系数（压实度）K 是路基填筑碾压质量控制的一个主要检测指标和手段，其检测技术的原理是建立在填土强度和变形等指标与土体密实度密切相关的基础之上。K 是现场所测压实土的干密度与室内标准击实试验获得的最大干密度之比值，其大小直接取决于路基填料的取样地点、室内击实试验的方法、标准及击实功的大小等因素。

不同的工程目的及性质，不同的工程环境和地域，特别是不同的填料特性（包括土的类型、成分、颗粒级配等）都对压实系数（压实度）K 有直接的影响。因而压实系数（压实度）K只是一个评定路基填筑压实质量的相对间接指标。

测定压实系数的方法有灌砂法、环刀法、落锤式弯沉仪检测、核子密度湿度仪法等多种方法。

1.灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

采用此方法时，应符合下列规定：① 当集料的最大粒径小于15 mm、测定层的厚度不超过150 mm时，宜采用 φ 100 mm的小型灌砂筒测试。② 当集料的粒径等于或大于15 mm，但不大于40 mm，测定层的厚度超过150 mm，但不超过200 mm时，应用φ 150 mm的大型灌砂筒测试。

1）仪具与材料

（1）灌砂筒：有大小两种，根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔，下部装一倒置的圆锥形漏斗，漏斗上端开口，直径与储砂筒的圆孔相同，漏斗焊接在一块铁板上，铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接，储砂筒筒底与漏斗之间设有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

（2）金属标定罐：用薄铁板制作的金属罐，上端周围有一罐缘。-

（3）基板：用薄铁板制作的金属方盘，盘的中心有一圆孔。

（4）玻璃板：边长500～600 mm的方形板。

（5）试样盘：小筒挖出的试样可用铝盒存放，大筒挖出的试样可用300 mm×500 mm×40 mm的搪瓷盘存放。

（6）天平或台秤：称量 10～15 kg，感量不大于 1 g。用于含水量测定的天平精度，对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01 g、0.1 g、1.0 g。

（7）含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

（8）量砂：粒径0.30～0.60 mm及0.25～0.50 mm清洁干燥的均匀砂，20～40 kg，使用前须洗净、烘干，并放置足够长的时间，使其与空气的湿度达到平衡。

（9）盛砂的容器：塑料桶等。

（10）其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。-湘

2）试验方法与步骤

（1）标定筒下部圆锥体内砂的质量。

① 在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15 mm左右为止。称取装入筒内砂的质量 m1，准确至1 g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

② 将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量 m5，准确至1 g。

③ 不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。

④ 收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，准确至 1 g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂 m2。

⑤ 重复上述测量3次，取其平均值。

（2）标定量砂的单位质量 ρs。

① 用水确定标定罐的容积V，准确至1 mL。

② 在储砂筒中装入砂并称重，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，在整个流砂过程中，不要碰动灌砂筒，直到砂不再下流时，将开关关闭，取下灌砂筒，称取筒内剩余砂的质量准确至1 g。

③ 计算填满标定罐所需砂的质量。

④ 重复上述测量3次，取其平均值。

⑤ 计算量砂的单位质量。

（3）试验步骤。

① 在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。

② 将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂 m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量 m6，准确至1 g。当需要检测厚度时，应先测量厚度后再进行这一步骤。

③ 取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。

④ 将基板放回清扫干净的表面上（尽量放在原处），沿基板中孔凿洞（洞的直径与灌砂筒一致）。在凿洞过程中，应注意勿使凿出的材料丢失，并随时将凿出的材料取出装入塑料袋中，不使水分蒸发，也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入，最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层，为防止试样盘内材料的水分蒸发，可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw，准确至1 g。

⑤ 从挖出的全部材料中取出有代表性的样品，放在铝盒或洁净的搪瓷盘中，测定其含水量（w，以 % 计）。样品的数量如下：用小灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于100 g；对于各种中粒土，不少于 500 g。用大灌砂筒测定时，对于细粒土，不少于 200 g；对于各种中粒土，不少于1 000 g。对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定材料，宜将取出的全部材料烘干，且不少于2 000 g，称其质量 md，准确至1 g。

⑥ 将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量 m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒，直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1 g。

⑦ 如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，让砂流入试坑内。在此期间，应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关，小心取走灌砂筒，并称量剩余砂的质量，准确至1 g。

⑧ 仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用，若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的温度达到平衡后再用。

3）计 算

（1）计算填满试坑所用的砂的质量mb

灌砂时，试坑上放有基板时

灌砂时，试坑上不放基板时

上两式中 mb——填满试坑的砂的质量（g）；

m1——灌砂前灌砂筒内砂的质量（g）；

m2——灌砂筒下部锥体内砂的质量（g）；

m4，——灌砂后，灌砂筒内剩余砂的质量（g）；

( m5 -m6 )——灌砂筒下部锥体内及基板和粗糙表面间砂的合计质量（g）。

（2）计算试坑材料的湿密度 ρw（g/cm3）

式中 mw——试坑中取出的全部材料的质（g）；

γs——量砂的单位质量（g）。

（3）计算试坑材料的干密度 ρd（g/cm3）

式中 w——试坑材料的含水量（%）。

（4）计算施工压实度K

式中 K——测试地点的施工压实度（%）；

ρd——试样的干密度（g/cm3）；

ρc——由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。

4）试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差；又因为它是测定压实度的依据：故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节，因此应严格遵循试验的每个细节，以提高试验精度。为使试验做得准确，应注意以下几个环节：-

（1）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。

（2）每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验，仅使用以前的数据。

（3）地表面处理要平整，只要表面凸出一点（即使1 mm），使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。

（4）在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形，这样就会使检测密度偏大或偏小。

（5）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。

2.环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为 200 cm3，环刀高度通常约 5 cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。

1）仪具与材料

（1）人工取土器或电动取土器：人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统（导杆、落锤、手柄）。环刀内径6～8 cm，高23 cm，壁厚1.52 mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为：工作电压DC 24 Ⅴ（36 A·h）；转速5 070 r/min，无级调速；整机质量约35 kg。

（2）天平：感量0.1 g（用于取芯头内径小于70 mm样品的称量），或1.0 g（用于取芯头内径100 mm样品的称量）。

（3）其他：镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。

2）试验方法与步骤

（1）用人工取土器测定黏性土及无机结合料稳定细粒土密度。

① 擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1 g。

② 在试验地点，将面积约 30 cm×30 cm 的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。

③ 将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放入定向筒内与地面垂直。

④ 将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打入压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤ 去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。

⑥ 轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。

⑦ 擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量 m1，准确至0.1 g。

⑧ 自环刀中取出试样，取具有代表注的试样，测定其含水量。

（2）用人工取土器测定砂性土或砂层密度。

① 如为湿润的砂土：试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平稳地将环刀垂直压下，直至砂土柱突出环刀上端约2 cm时为止。

② 削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。

③ 在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。

④ 擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量 m1，精确至0.1 g。

⑤ 自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

⑥ 干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。

（3）用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度。

① 装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将4只行走轮打起，4根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中，松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与上层接触，锁紧手柄。

② 将电瓶与调速器接通，调速器的输出端接入取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通；启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。

③ 取出样品，立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入铝盒，送试验室备用。

④ 用天平称量土芯带套筒质量 m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。

3）计 算

（1）计算试样湿密度与干密度

式中 ρ——试样的湿密度（g/cm3）；

ρd——试样的干密度（g/cm3）；

m1——环刀或取芯套筒与试样合计质量（g）；

m2——环刀或取芯套筒质量（g）；

d——环刀或取芯套筒直径（cm）；

h——环刀或取芯套筒高度（cm）；

w——试样的含水量（%）。

（2）计算施工压实度K

式中 K——测试地点的施工压实度（%）；

ρd——试样的干密度（g/cm3）；

ρm——由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。

3.核子密度湿度仪法

该法是利用放射性元素（通常是射线和中子射线）测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量，有些进口仪器可储存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性，对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。

1）仪具与材料

（1）核子密度湿度仪：符合国家规定的关于健康保护和安全使用标准，密度的测定范围为1.12～2.73 g/cm3，测定误差不大于±0.03，含水率测量范围为0～0.64，测定误差不大于±0.015 g/cm3。它主要包括下列部件：

① γ射线源：双层密封的同位素放射源，如铯-137、钴-60或镭-226等。

② 中子源：如镅（241）-铍等。

③ 探测器：γ射线探测器或中子探测器等。

④ 读数显示设备：如液晶显示器。脉冲计数器、数率表或直接读数表。

⑤ 标准板：提供检验仪器操作和散射计数参考标准用。

⑥ 安全防护设备：符合国家规定要求的设备。

⑦ 刮平板、钻杆、接线等。

（2）细砂：0.15～0.3 mm。

（3）天平或台秤。

（4）其他：毛刷等。

2）试验方法与步骤

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时，在表面用散射法测定，所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于20 cm。

（1）准备工作。

① 每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值：

· 接通电源，按照仪器使用说明书建议的预热时间，预热测定仪。

· 在测定前，应检查仪器性能是否正常，在标准板上取 34 个读数的平均值建立原始标准值，并与使用说明书提供的标准值校对，如标准读数超过使用说明书规定的界限时，应重复此标准的测量，若第二次标准计数仍超出规定的界限时，需视作故障并进行仪器检查。

② 在进行沥青混合料压实层密度测定前，应用核子法对钻孔取样的试件进行标定；测定其他材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定的步骤如下：

· 选择压实的路表面，按要求的测定步骤用核子仪测定密度，记录读数。

· 在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样，量测厚度，按规定的标准方法测定材料的密度。

· 对同一种路面厚度及材料类型，在使用前至少测定 15 处，求取两种不同方法测定的密度的相关关系，其相关系数应不小于0.9。

③ 测试位置的选择：

· 按照随机取样的方法确定测试位置，但与距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30 cm。核子仪距其他射线源不得小于10 m。

· 当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。

④ 按照规定的时间，预热仪器。

（2）测定步骤。

① 如用散射法测定时，应将核子仪平稳地置于测试位置上。

② 如用直接透射法测定时，将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

③ 打开仪器，测试员退出仪器2 m以外，按照选定的测定时间进行测量，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。

各种型号的仪器具体操作步骤略有不同，可按照仪器使用说明书进行。

3）使用安全注意事项

（1）仪器工作时，所有人员均应退到距仪器2 m以外的地方。

（2）仪器不使用时，应将手柄置于安全位置，仪器应装入专用的仪器箱内，放置在符合核辐射安全规定的地方。-湘

（3）仪器应由经有关部门审查合格的专人保管，专人使用。对从事仪器保管及使用的人员，应遵照有关核辐射检测的规定，不符合核防护规定的人员，不宜从事此项工作。

4）计 算

（1）计算土的干密度 ρd（g/cm3）

式中 w——测试材料的含水量（%）。

（2）计算施工压实度K

式中 K——测试地点的施工压实度（%）；

ρd——试样的干密度（g/cm3）；

ρm——由击实试验得到的试样的最大干密度（g/cm3）。

（二）地基系数K30检测

地基系数K30是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小。它是用直径为300 mm的刚性承载板进行静压平板载荷试验，取第一次加载测得的应力-位移（σ-s）曲线上s为1.25 mm所对应的载荷 σs，按 K30 =σs /1.25计算得出，单位：MPa/m。

1.K30平板载荷试验的适用条件和要求

对平板载荷试验测试值大小的影响因素很多，包括填料的性质、级配、压实系数、含水率、碾压工艺、最大干密度、最佳含水量、试验操作方法及测试面平整度等。为了规范试验过程，提出了平板载荷试验的适用条件和要求。

（1）K30平板载荷试验适用于粒径不大于载荷板直径1/4的各类土和土石混合填料。

由于K30的载荷板直径只有300 mm，因此对所填路基土的颗粒粒径和级配有一定的限值，否则颗粒粒径过大，级配不均匀，K30的测试结果就会带来较大的误差，难以真实反映路基的压实情况。根据秦沈客运专线的经验，K30适用于均匀地基土（如粗、细粒土）地基系数K30的检测，对于拌和较均匀的级配碎石也是符合测试要求的，而对于颗粒不均匀的碎石土，其K30检测就难以得出准确可靠的测试结果。

（2）K30平板载荷试验的测试有效深度范围为400～500 mm。

由于K30平板载荷试验成果所反映的是压板下大约1.5倍压板直径深度范围内地基土的性状，因此要想真实全面地反映更深土层的情况，尚需结合其他的检测手段进行综合评定。

（3）对于水分挥发快的均粒砂，表面结硬壳、软化或因其他原因表层扰动的土，平板载荷试验应置于扰动带以下进行。

影响K30测试结果的因素很多，但含水量变化是造成K30测试结果偶然误差的主要因素，也就是说K30测试结果具有时效性。一般来说，控制在最佳含水量附近施工，路基压实系数较高，路基质量好，基床表面刚度较大，K30测试结果较高。但是由于受季节及天气气温变化的影响，其水分的蒸发程度不同，含水量差别较大，因而含水量为一变量。实践证明，碾压完毕后，路基含水量大时，K30测试结果就小；含水量小时，K30测试结果就高。由于击实土处于不饱和状态，含水量对其力学性质的影响很大。这就造成K30测试结果因含水量变化而离散性大、重复性差。为此，现场测试应消除土体含水量变化的影响。

（4）对于粗、细粒均质土，宜在压实后2～4 h内进行。

在进行K30测试时，发现不同时间的K30测试结果差别较大，尤其对级配碎石来讲更为明显。这是由于不同的检测时间，其路基的含水量及板结强度不同。若在碾压完毕后2～3 d再进行K30测试，这样虽然K30测试结果提高了，满足了K30的设计要求，但这样做会造成K30测试结果无可比性、不可信。因此，为了检测路基填筑质量而进行的K30试验，只有在碾压完毕后一定时限内进行测试才有意义。

（5）测试必须是平整无坑洞的地面。对于粗粒土或混合料造成的表面凸凹不平，应铺设一层2～3 mm的干燥中砂或石膏腻子。此外，测试面必须远离震源，以保持测试精度。

细粒土（粉砂、黏土）只有在压实的条件下方可进行检测。在不确定的情况下，要对地面不同深度进行检测，地面以下最深至d（d＝承载板直径）。

（6）雨天或风力大于6级的天气，不得进行试验。

2.仪器设备

（1）载荷板：载荷板为圆形钢板，其直径为 30 cm、板厚为 25 mm。载荷板上应带有水准泡。

（2）加载装置：

① 液压千斤顶与手动油泵，通过高压油软管连接。千斤顶顶端应设置球铰，并配有可调节丝杆和加长杆件，以便与各种不同高度的反力装置相适应。选用载荷应大于或等于50 kN。

② 液压油软管长度至少为 2 m，两端应装有自动开闭阀门的快速接头，以防止液压油漏出。

③ 手动液压泵上应装有一个可调节减压阀，可准确地分级对载荷板实施加、卸载。

④ 测压表量程应达到最大试验载荷的1.25倍，精度不低于0.6级。

⑤ 当使用测力计直接测量加载荷荷时，测力计精度应达到1%。

（3）反力装置的承载能力应大于最大试验载荷10 kN。

（4）下沉量测量装置由测桥和测表组成。测桥是用于安装测表固定支架或作为测表量测基准面，由长度大于 3 m 的支撑梁和支撑座组成，当跨度为 4 m 时其截面系数应大于或等于8 cm3。测表宜配置3～4个精度为0.01 mm的百分表或电子数显百分表，量程应不小于10 mm，每个测表应配有可调式固定支架。

（5）其他：铁锹、钢板尺（长 400 mm）、毛刷、圬工泥刀、刮铲、水准仪、铅垂、褶尺、干燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等。

3.试验操作步骤

（1）场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去松土。当处于斜坡上时，应将载荷板支撑面做成水平面。

（2）安置平板载荷仪：

① 将载荷板放置于测试地面上，应使载荷板与地面良好接触，必要时可铺设一薄层干燥砂（2～3 mm）或石膏腻子。当用石膏腻子做垫层时，应在载荷板底面上抹一层油膜，然后将载荷板安放在石膏层上，左右转动载荷板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，与此同时可借助载荷板上水准泡或水准仪调整水平。

② 将反力装置承载部分安置于载荷板上方，并加以制动。反力装置的支撑点必须距载荷板外侧边缘1 m以外。

③ 将千斤顶放置于反力装置下面的载荷板上，可利用加长杆和通过调节丝杆，使千斤顶顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上，组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。

④ 安置测桥，测桥支撑座应设置在距离载荷板外侧边缘及反力装置支承点1 m以外。测表的安放必须相互对称，并且应与载荷板中心保持等距离。

（3）加载试验：

① 为稳固载荷板，预先加0.01 MPa载荷，约30 s，待稳定后卸除载荷，将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。

② 以 0.04 MPa 的增量，逐级加载。每增加一级载荷，应在下沉量稳定后，读取载荷强度和下沉量读数。

③ 当总下沉量超过规定的基准值（1.25 mm），或者载荷强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基的屈服点，试验即可终止。

（4）当试验过程出现异常时（如载荷板严重倾斜，载荷板过度下沉），应将试验点下挖相当于载荷板直径的深度，重新进行试验。对出现的异常应在试验记录表中注明。

4.试验结果计算及制图

（1）根据试验结果绘出载荷强度与下沉量关系曲线，如图11-5所示。

图11-5 载荷强度σ-下沉量s关系曲线

（2）从载荷强度与下沉量关系曲线得出下沉量基准值时的载荷强度，并按下式计算出地基系数

式中 K30——由直径30 cm的载荷板测得的地基系数（MPa/m），计算取整数。

σs——σ-s曲线中 ss=1.25× 1 0 - 3 m相对应的载荷强度（MPa）。

ss ——下沉量基准值（＝1.25×10－3 m）。

5.K30平板载荷试验仪校验方法

（1）K30平板载荷试验仪在使用中应定期进行校验，以消除由于仪器自身系统液压阻力变化所引起的测量误差。通过校验测定出实际加载值或实际载荷板正应力值与系统压力表读数值之间的相关关系，建立其回归方程，并经整理绘制成图表，以作为K30平板载荷试验的计算基础。

（2）K30平板载荷试验仪校验的技术条件。

① 试验仪配置的压力表、百分表（或电子数显表）应定期送检进行计量标定。

② 试验仪液压系统应不渗漏油。

③ 用于校验的压力支架或压力机的承载能力应大于50 kN。

④ 用于校验的压力机的计量误差应小于10 N，压力传感器计量误差应小于5 N。

（3）K30平板载荷试验仪的校验有以下2种方法：

① 测定实际加载值F与压力表读数值P压之间的相关关系。

· 校验时，如图11-6所示，将K30试验仪安放于压力支架或压力机上，其上端安置业已送检过的测力仪。通过手动油泵对试验仪进行逐级增量加压直至加到预计的最大测量载荷为止，按表11-12记录每次增量加压后的测力仪和压力表的读数，反复进行3次，以求出每次增量平均值。

图11-6 校验方法1示意

1—支架；2—测力仪；3—千斤顶。

表11-12 校验方法1记录

· 整理校验数据后得出其回归方程为

式中 F——实际加载值（kN）；

P压——压力表读数（MPa）；

B——斜率；

A——截距。

· 在进行测试时，可由P压得出相对应的F值并按公式（11-18）计算出载荷板正应力σ值。

式中 σ——载荷板正应力（MPa）；

W——试验仪的基本重量（kN）；

A——φ30 cm载荷板面积，706.86 cm2。

注：试验仪的基本重量W包括千斤顶、载荷板及组装在板上的仪表支架等重量，至于测试过程中在千斤顶上端增加的接杆重量，由于已被相应增加的系统阻力所抵消，故不予以考虑。

② 测定载荷板正应力σ与压力表读数值P压之间的相关关系。

· 校验时，如图11-7所示，将K30试验仪安放于压力支架或压力机上，其下端安置业已送检过的压力传感器。通过手动油泵对试验仪进行逐级增量加压直至加到预计的最大测量载荷为止，按表11-13记录每次增量加压后的压力传感器和压力表的读数，反复进行3次，以求出每次增量平均值。

图11-7 校验方法2示意

1—支架；2—测力仪；3—千斤顶；4—φ30载荷板；5—压力表；6—手动油泵；7—压力传感器；8—传感器示值表。

表11-13 校验方法2记录

· 整理校验数据后得出其回归方程为

(www.xing528.com)

· 在进行测试时，可根据公式（11-20）由P压得出相对应的σ值。

（4）K30平板载荷试验仪校验周期：在新仪器使用的前3个月内，应每月校验标定1次，以作出相应的误差修正，当3次标定的误差小于±5，即认为仪器已进入稳定期。但仪器每次投入新工点使用前或每年必须予以校验1次。

6.案例分析

德国工业标准DⅠN18134中对EⅤ2和Ks平板载荷试验所采用的仪器设备和试验方法做了具体的规定。德国铁路标准中采用Ev2而不采用K30，对于公路和机场等铺盖式建筑结构的测试，要获取地基系数Ks原则上采用直径762 mm的承载板，亦称为DⅠN18134—762检测。

平板载荷试验所采用的位移测试设备的安装如图11-8所示。

图11-8 带触点的位移测试装置图例

1—测量表，即位移传感器；2—支架；3—旋转点；4—测量臂；5—载荷；6—垂直支架；7—支座；8—触点。

图例说明：

（a）按照秤杆原理设计的可旋转的测量臂；位移测试时要考虑杠杆的比例hP∶hM。

（b）单轴可伸缩移动的测量臂；位移测试比例为1∶1。

Ev2和Ks的测试在国际上普遍采用的是具有代表性的德国HMP马格德堡测量仪器制造有限责任公司开发PDG系列Ev2和Ks测试仪（图11-9）。

图11-9 PDG-K型Ev2和Ks测试仪的应用

其中，预压载荷为 0.005 MN/m²，并保持垂直状态，直到承载板的位移变化值小于0.02 mm/min，然后按照标准应力分别为 0.04 MN/m2，0.008 MN/m2，0.14MN/m2 和0.2 MN/m2分4个等级逐级递增加载检测。在每级检测的等候时间均以位移变化量不超过0.02 mm/min为止。在卸载时，只需要中间分一级标准应力为0.08 MN/m2即可。

地基系数Ks由以下公式计算：

式中 Ks——地基系数（MN/m3）；

σ0——平均标准应力（MN/m2）；

s——承载板位移（m）。

例如，地基系数Ks可通过表11-14中的测试值计算得出。

表11-14 测试值

应力-位移曲线（图11-10）中有时可能会出现一个变曲点（反弯点），需要做一条切线进行零点修正，并要将位移s*从修正的零点0*算起。

用修正过的零点0*和修正过的位移s*计算出的结果

图11-10 确定地基系数的应力-位移曲线

（三）二次变形模量Ev2检测

土体的变形模量 Ev 值是通过一次加载或重复加载测得的应力-位移曲线上 0.3×σ0max 和0.7×σ0max 之间的位移割线斜率来确定的。

一次加载的变形模量值为一次变形模量，用Ev1表示；二次加载的变形模量值为二次变形模量，用Ev2表示。

1.仪器设备

1）加载反力装置

平板载荷试验的加载反力装置是必不可少的，它提供的反力至少要大于检测中必须达到的最大载荷 10 kN 以上。载重机动车、压路机及适当固定的重物都可作为加载反力装置。

2）承载板

承载板使用S355J0型钢制成。加工中对粗糙度偏差要求符合图11-11和图11-12上的规定。承载板的直径必须为300 mm，厚度为25 mm。

图11-11 带测量孔的直径300 mm的承载板

1—带有万向头的中心受力栓；2—手柄；3—孔径。

图11-12 带对称排列加筋肋的直径600 mm和762 mm的承载板

1—承载板对中装置；2—直径300 mm的承载板；3—加筋肋（t＝20 mm）；4—连接承载装置的插孔A-A。

图中尺寸以毫米计，一般偏差范围按ⅠSO 2768-mK。

直径600 mm和762 mm的承载板，它的厚度必须为20 mm，并且有对称排列的支撑加筋肋，在它上面放置直径300 mm的承载板时可当底面使用，其内安置的销子或锁定装置在抬起承载板时起固定作用。

承载板加工偏差要求直径为0.5 mm，厚度为0.2 mm。

图中尺寸以毫米计，一般偏差范围按ⅠSO 2768-mK。

3）加载装置

加载装置是由一根至少 2 m 长的高压软管将液压泵和液压缸连接而成的，并以此来实现对承载板的加载和卸载。

为了使力的传递准确无误，液压缸必须两边固定，以防倾斜和翻倒。它的上升高度至少要能达到150 mm。

测试仪检测时的高度不得大于600 mm，为了调整与加载反力装置的距离，有时须附加一个延长装置，这一装置至少可以使液压缸达到1 000 mm。加载装置延长部分要保证其抗压弯曲强度。

4）测力装置

承载板与液压缸之间设有一个机械或电子的力传感器。测力装置对每次加载测试所得到的数据误差范围最高不得超过1%。

压力显示值：对于直径300 mm的承载板精度至少要求达到0.001 MN/m2，对于直径600 mm和762 mm的承载板至少要求达到0.000 1 MN/m2。

力显示值的精度必须与要求的压力显示值的精度一致。

要求适应的工作环境温度范围为0～40 °C。

5）位移测试装置

位移测试原理参见图11-8。位移测试装置是由一个可旋转的测量臂［图11-8（a）］和一个单轴可伸缩移动的测量臂［图11-8（b）］组成的。

可旋转的测量臂位移测试装置只适用于检测深度至0.3 m的坑槽。单轴可伸缩、移动的测量臂位移测试装置可以检测较深的坑槽。

位移测试装置由以下几部分组成：

① 三点支撑式支架（图11-8中的2）。

② 垂直可移动的扭转和弯曲的测量臂（图11-8中的4）。

③ 位移传感器，即测量表（图11-8中的1）。

承载板中心点到支架轴心的距离必须为（1 500±5）mm。杠杆比hP∶hM［图11-8（a）］必须确定，但可在允许范围内调整，比值不得超过2.0。

使用直径 300 mm 和 600 mm 的承载板检测时，位移测试装置的位移量程必须满足10 mm，使用直径762 mm承载板检测时，位移量程必须满足15 mm，承载板位移测试误差不得超过0.04 mm。

测试值显示精确度至少要达到0.01 mm。

要求适应的工作环境温度范围为0～40 °C。

6）辅助仪器

① 铲；

② 钢尺，长度分别为400 mm、700 mm或800 mm；

③ 刷子；

④ 抹刀、刮刀、直角三角板、测锤、折叠尺、干中砂、石膏、油；

⑤ 遮阳挡风装置。

7）平板载荷试验仪的标定及校验

平板载荷试验仪的标定和校验必须按规定执行。

平板载荷试验仪出厂前和维修后都必须进行标定。

平板载荷试验仪必须每年标定一次。

8）试验的前提条件

平板载荷试验适用于粗颗粒土、混合颗粒土以及塑性硬质细颗粒土的检测。检测时，承载板下面不能有大于承载板直径1/4的颗粒。

快干性的等粒径的砂子、地面表层硬化或软化、试验前地面表层受到破坏的地方不符合检测条件。被测土体的密度必须尽可能保持不变。

细粒土（粉砂、黏土）只有在压实的条件下方可进行检测。在不确定的情况下，要对地面不同深度进行检测，地面以下最深至d（d＝承载板直径）。

Ev2测试在国际上普遍采用的是具有代表性的德国HMP马格德堡测量仪器制造有限责任公司开发的PDG系列Ev2测试仪（图11-9）。“PDG”即“平板载荷试验仪”的德文缩写。

2.试验步骤

1）测试面的准备工作

准备一个与承载板面积大小相适应的测试面。借助工具（钢尺、抹刀或通过推移和转动承载板）尽可能地将测试面整平，清除地面上的杂物。

2）平板载荷试验仪的安装

承载板要准确地放在测试面上。如果测试面稍有不平整，可用几毫米厚的干中砂或石膏糊充填找平。然后将承载板放在测试面上转动并轻砸，使承载板与测试面密贴。使用石膏糊时承载板下会很滑，被压挤出的石膏应在凝固前清除，直到石膏凝固以后方可进行测试。

用承载板上的盒式水准器检查测试面是否水平。

液压缸放在承载板中心位置上，并与加载反力装置底面垂直，并且要进行加固以防倾倒。承载板与加载反力装置着地点间的净距离对于直径 300 mm 的承载板不得小于0.75 m，直径600 mm的承载板不得小于1.10 m，直径762 mm的承载板不得小于1.30 m。加载反力装置要进行加固以防移动.加载反力装置安装要牢固、安全。以上要求也适用于斜面测试。

3）位移测试装置的安装

位移测试是通过测量表，即位移传感器完成的。测量承载板的位移时，首先要将传感器触点放到承载板的中心位置上。支撑架的着地点与加载装置的着地点的距离不得小于1.25 m。支撑架须保持水平状态，位移传感器，即测量表必须垂直于测试面。

安装承载板时需注意把位移传感器的触点无约束地放入承载板上测量孔中，并保持在承载板中心位置上。

位移测试装置要有防日晒和防风沙的保护措施。检测进行中平板载荷试验仪和加载装置不得晃动。

4）预加载

在平板载荷试验开始进行之前，将力和位移传感器，既测量表调整到零值。然后对承载板进行预加载大约30 s，对于直径300 mm和600 mm的承载板预加应力为0.01 MN/m2，直径762 mm的承载板预加应力为0.005 MN/m2。该级载荷下的位移传感器，即测量表显示为零值。

5）加载与卸载

（1）概论。

平板载荷试验预计要达到的最大载荷和（或）最大位移是根据各自的检测目标位移、土的性质和承载板尺寸大小来确定的。

（2）变形模量Ev值的测试

要测得变形模量Ev值必须至少分6级进行等时间间距的加载，来达到预定的最大应力值。从一级到下一级的载荷的量值变化必须在1 min内完成。承载板的卸载按最大载荷的50%、25%、0% 3 个级进行。卸载后，按照前面同样的操作步骤，保持与前面各级相同的载荷范围进行又一轮（第二次）加载，但只是加到第一轮载荷的最后一级。

每次加载和卸载时，必须在本级载荷达到要求值开始算起120 s后，方可进行下一级载荷变化的操作。对于交通道路工程的持力层可将该等待时间缩短为 60 s。载荷在每一加载等级上要保持恒定。检测结果必须在每次载荷变化前填入检测记录表。

在交通道路工程中，原则上使用直径300 mm的承载板。在这种情况下使载荷不断增加，直到承载板的标准应力达0.5 MN/m2为止。如果位移先达到了 5 mm，则将其所对应的标准应力值作为最大应力值。

使用直径600 mm的承载板时，相应的极限值为 0.25 MN/m2和 8 mm，使用直径762 mm的承载板时相应的极限值为0.2 MN/m2和13 mm。

在出现异常检测结果时，很可能是承载板倾斜过大或沉陷过大造成的，这时测试点的土要挖到一定的深度，使测试面与承载板的直径相适应。同时，在地质情况有差异时，如土体压实度不同或遇到石块等，都应在检测记录中加以注明。

如果被检测的土体中有颗粒强度极小（如珍珠岩），或者，当载荷增加时位移出现很大的增长，则表明土体己接近破坏的临近状态，在这种较小的位移和一般的应力情况下，平板载荷试验都将会被终止。

检测中如果意外出现了一个大于预定的加载值，不可对其改动，而应将其记录在检测报告上并加以注明。

说明：在二次加载结束，尽管卸载后没有再继续加载，也可能会有第三次加载曲线出现的现象。

6）测试结果的分析、计算和表示

（1）应力-位移曲线。

将施加每一级载荷的平均标准应力σ0所对应的测量表即位移传感器的读数M填写到记录表格中。读数M与对应的承载板的位移s遵循图11-8（b）中的测试原理，图11-8（a）中所示承载板的位移s按方程式（11-23）由位移sM与杠杆比 hP /hM 的乘积计算得出。

由对应于每次加-卸载测试在图中标注的点，绘出归属的应力—位移曲线。为了区分加载和卸载的不同，必须用箭头在曲线上标明方向。

检测记录必须包括以下内容：

· 检测点位置；

· 承载板直径；

· 位移检测装置的类型，适当的时候要说明杠杆比hP/hM ；

· 土体种类；

· 测试面的平整程度；

· 天气和温度；

· 时间、日期；

· 检测人员姓名；

· 检测中断的记录与说明；

· 位移测试结果和相应的标准应力值；

· 应力-位移曲线；

· 检测数据分析与计算；

· 适当的时候要在检测后描述测试面的表面情况。

（2）变形模量Ev的计算。

变形模量是基于一次加载和二次加载应力-位移曲线，通过二次多项式方程（11-24）计算得到

式中σ0——承载板下的平均标准应力（MN/m2）；

s——承载板的位移（mm）；

a0——二次多项式中的系数（mm）；

a1——二次多项式中的系数［mm/（MN/m2）］；

a2— —二次多项式中的系数［mm/（MN2/m4）］。

注：式中的系数是把测试值按下列最小误差二乘法计算得到

首次加载所获得的系数视作 0 级载荷不予考虑。二次多项式的系数由第一次和第二次加载的测试数据，根据标准方程式（11-23）、（11-24）和（11-27）计算得出。作为辅助计算手段的计算设备，必须具有本方程式程序的编辑和分析功能。

如果要应用计算程序算出变形模量Ev，则该程序必须用第一节中提供的计算实例检算通过后才可以使用。

变形模量Ev由公式（11-28）计算

式中 Ev——变形模量（MN/m2）；

r——承载板半径（mm）；

σ0max ——最大平均标准应力（MN/m2）。

一次加载的变形模量值用Ev1表示，二次加载的变形模量值用Ev2表示。

3.应用实例

二次变形模量Ev2的确定：DⅠN 18134—300。

位移测试设备的安装参照图11-8（a）（ hP=1.26 m ；hM=0.945 m ）。

杠杆比： hP /hM=1.26/0.945=1.333。

变形模量Ev1和Ev2可通过表11-15和11-16中的测试值计算得出。检测结果汇总于表11-17和图11-13中。

表11-15 一次加载和卸载的测试值

表11-16 二次加载的测试值

表11-17 测试结果汇总表

图11-13 应力-位移曲线（根据表11-15和表11-16绘制）

（四）动态变形模量Evd检测

Evd ——动态变形模量（dynamic modulus of deformation）是指土体在一定大小的竖向冲击力 Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数。它由平板压力公式 Evd=1.5 ×r×σ /s 计算得出。其中Evd为动态变形模量（MPa）；r为圆形刚性载荷板的半径（mm）；σ为载荷板下的最大冲击动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力 Fs=7.07 kN 且冲击时间ts= 18 ms 时标定得到的，即 σ= 0.1 MPa ；s为实测载荷板下沉幅值，即载荷板的沉陷值（mm）；1.5为载荷板形状影响系数。实测结果采用公式 Evd=22.5/s 计算。

Evd 动态平板载荷试验法是采用Evd动态变形模量测试仪来监控检测土体压实指标——动态变形模量Evd值的试验方法。

1.Evd动态变形模量测试仪及工作原理

Evd 动态变形模量测试仪也称“轻型落锤仪”（德文缩写：LFG），是用于检测土体压实指标动态变形模量Evd的专用仪器，如图 11-14所示。该仪器的工作原理是利用落锤从一定高度自由下落在弹簧阻尼装置上，产生的瞬间冲击载荷，通过弹簧阻尼装置及传力系统传递给φ 300 mm的承载板，在承载板下面（即测试面）产生符合列车高速运行时对路基面所产生的动应力，使承载板发生沉陷s，即阻尼振动的振幅，由沉陷测定仪采集记录下来。沉陷值s越大，则被测点的承载力越小；反之，越大。

图11-14 LFG型Evd动态变形模量测试仪

2.特点与应用前景

动态变形模量Evd无论从定义、原理，还是仪器的精度、可靠性以及操作等方面与地基系数K30相比均具有明显的合理性和优越性，其中，Evd为动载测试，符合土体实际受力状况，且Evd仪器体积小、质量轻、便于携带、安装及拆卸方便、操作简便、自动化程度高、测试速度快、性能稳定、测试精度高、检测费用低、适应范围广，设计上以人为本，无任何核辐射、废气等污染，属于环保型技术。具体特点如下：

（1）Evd动态变形模量测试仪的原理是模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试，能够反映土体的实际受力情况。其载荷板下的最大动应力 σ= 0.1 MPa ，与高速铁路设计中的土的动应力相符合。它特别适合于受动载荷作用的铁路、公路、机场及工业建筑的地基质量监控测试。

（2）Evd动态变形模量测试仪的测试速度快，检测一点只需2～3 min。在检测数量不变的情况下，可以缩短检测时间，不影响施工进度；在相同的检测时间内，可以增加检测数量，使测试数据更具有代表性；施工中可以随时跟踪检测，发现问题及时处理，真正实现施工过程中的质量监控。

（3）Evd动态变形模量测试仪的操作简便、自动化程度高、大幅度减轻劳动强度。避免了K30人工读表、记录、绘图、计算产生的误判和误差；全自动数据处理系统，数据液晶显示且现场打印输出波形及结果，确保测试结果的准确、客观。

（4）Evd动态变形模量测试仪的体积小、质量轻、便于携带、安装及拆卸方便。仪器总质量不超过 35 kg，最大单件重不超过 15 kg，不需要额外的加载设备；仪器测试地点转移迅速、方便。

（5）Evd动态变形模量测试仪的适用范围广。它除了可适用的土壤种类范围与K30相同外，还特别适应于施工场地狭窄的困难地段，如路基与桥涵过渡段、路肩等部位的检测。

（6）Evd动态变形模量测试仪在使用中实际发生的检测费用低。一个人用 2～3 min便可以完成检测全过程，且不需要K30检测用的加载车辆，节省了台班费和人工费。

（7）Evd动态变形模量测试仪的设计以人为本，是环保型产品，避免了核辐射对人体的危害以及废气对环境的污染。

（8）Evd动态变形模量测试仪不仅可用于施工单位的自检，还适合于监理单位监理工程师的现场抽检，有利于施工质量的监督与保证。

在既有线提速改造的工程应用中，Evd动态变形模量测试仪的优势表现为以下4个方面：

（1）时间优势——检测速度快。

既有线在不间断运营的情况下，行车密度大，K30检测一点需要30～60 min，而Evd只需要2～3 min。

（2）仪器优势——小型、便携。

既有线道砟已存在，检测Evd只需扒开直径30 cm的面积即可，而K30基准杆还需要较大的地方，加载装置也需要较大的空间。

（3）经济优势——检测费用低。

Evd 检测中不需要额外的大吨位加载装置，避免了台班费用，操作只需一个人即可，减少了人工费用。

（4）安全优势——易于快速撤离。

既有线在不间断运营的情况下，行车密度大，Evd仪器质量轻，一个人就可以提起并快速撤离。

综上所述，动态变形模量Evd标准的采用，可真正实现试验方法的大幅度简化、减轻试验人员的劳动强度、提高检测效率；试验结果将更符合实际，更能保证测试结果的准确、客观，它的应用将使我国路基施工质量监控和检测技术达到国际先进水平。随着我国铁路行业有关Evd的标准和规范的颁布与实施，也将会对其他建筑领域如公路、机场、水利、工业与民用建筑等产生影响，因此，动态变形模量Evd标准将具有广阔的应用前景。

3.仪器设备

（1）适用范围。适用于粒径不大于载荷板直径1/4的各类土、土石混合填料、非胶结路面基层及改良土，测试有效深度范围为400～500 mm。

广泛适用于铁路、公路、机场、城市交通、港口、码头及工业与民用建筑的地基施工质量监控测试。也能适用于场地狭小的困难地段的检测，如路桥（涵）过渡段及路肩的检测。

（2）Evd动态变形模量测试仪由加载装置、载荷板和沉陷测定仪 3 部分组成，如图 11-15所示。其中，各组成部分应符合下列要求：

图11-15 Evd动态变形模量测试仪组成示意图

1—加载装置[① 挂（脱）钩装置；② 落锤；③ 导向杆；④ 阻尼装置]；2—载荷板（⑤ 圆形钢板；⑥ 传感器）；3—沉陷测定仪。

① 加载装置主要由挂（脱）钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置等部分构成：

· 落锤重：10 kg；

· 最大冲击力：7.07 kN；

· 冲击持续时间：（18±2）ms；

· 导向杆必须保持垂直、光洁。

② 载荷板主要由圆形钢板和传感器等部分构成：

· 圆形钢板直径300 mm、厚度20 mm。

· 传感器必须牢固密贴地安装在载荷板的中心位置上。

· 沉陷测定仪主要由信号处理、显示、打印机和电源等部分构成。

（3）Evd动态变形模量测试仪的量程应符合下列要求：

① 沉陷测试范围：（0.1～2.0）mm±0.05 mm。

② Evd测试范围：10 MPa＜Evd＜225 MPa。

（4）仪器的标定和校验（图11-16）应符合下列要求：

图11-16 Evd测试仪的标定

① 具有出厂标定证书。

② 每年标定一次。

③ 修理后须重新标定。

④ 使用者每3个月须按标定记录校验一次落锤的落距（落锤底面至阻尼装置顶面的距离，以mm计）。

4.检测步骤

1）检测前的准备工作

（1）整平测试面，选择倾斜度不大于5° 的测试面，并确保其平整无坑洞。为使载荷板与地面良好接触，必要时可用少量的细中砂来补平。

（2）将载荷板置于整平的测试面上并与测试面充分接触。

（3）加载装置安装在载荷板上方就位。

（4）用电缆线将载荷板与沉陷测定仪连接起来，并松开搬运锁。

（5）将落锤提升至挂（脱）钩装置上挂住，然后使落锤脱钩并自由落下，当落锤弹回后将其抓住并挂在挂（脱）钩装置上，按此操作对测试面进行3次预冲击。

2）检 测

（1）打开沉陷测定仪电源开关。

（2）调整水准泡，使导向杆与载荷板保持垂直。

（3）按上述（5）的方式进行3次冲击测试。

（4）沉陷测定仪屏幕上将显示检测结果，其中包括：3次冲击测试的沉陷值及其平均值sm（以mm计）和动态变形模量值Evd（以MPa或MN/m2计）。

试验结果由测试仪自动应按下列平板压力公式（11-29）计算

式中 Evd——动态变形模量（MPa），计算至0.1 MPa；

r——圆形刚性载荷板的半径（mm），即 r= 150 mm ；

σ——载荷板下的最大动应力，它是通过在刚性基础上，由最大冲击力 Fs=7.07 MPa 且冲击时间ts=18 ms 时标定得到的， σ= 0.1 MPa ；

s——实测载荷板下沉幅值（mm）；

1.5——载荷板形状影响系数。

实测结果可采用下列简化公式

（5）按屏幕提示打印或储存测试数据、结果及波形图。

3）评 估

（1）检测记录及检测报告中应注明每个测点的工程名称、检测部位、试验时间、土的种类、含水率、环境温度以及仪器型号等相关的参数。

（2）检测记录及检测报告（表 11-18）中应包括用小型打印机输出的完整的实测数据、结果及波形图，也可以将沉陷测定仪与电脑连接，并通过该测试仪的专用软件直接打印出含完整实测数据及波形图的测试报告。

表11-18 Evd动态平板载荷试验记录

4）注意事项

（1）测试时测试点必须远离震源。

（2）测试时应避免载荷板的移动和跳跃，必要时可通过脚踩载荷板来固定。

（3）应严格按《仪器操作使用说明书》进行操作和仪器的保养与维护。

5.应用实例

（1）德国HMP公司LFG系列测试仪屏幕显示测试结果（图11-17）。

图11-17 小型打印机输出的测试结果

（2）通过该测试仪的专用软件直接打印出含完整实测数据及波形图的测试报告（图11-18）。

图11-18 PC专用软件打印输出的测试报告

（3）2005年10月，德国HMP公司推出了“中-英文双语系统”的LFG-K型Evd动态变形模量测试仪，实现了“中-英文屏幕显示测试结果”、“中-英文小型打印机输出的测试结果”和“中-英文PC专用软件打印输出的测试报告”。