变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验操作培训与技术交流资料
K30EvEvd
各自的测试原理 • 动态变形模量Evd 操作时，除了平整场地和垫铺干砂外，要预先施加三次 冲击荷载，然后作三次落锤冲击试验，求平均值。尽管预先 施加三次冲击荷载，但由于反弹很难保证载荷板同地面的结 合象静载那样良好，测试的沉降在很大程度上是界面的影响， 测试值其实也不是真正意义上的动态变形模量，出现了动态 的变形模量远小于静态变形模量的结果，德国的试验显示 Ev2/Evd的比率为1.0～4，其意义实际上是一个用于质量控制 和检验的与试验方法有极大关系的参数。
各自的测试原理
• 动态变形模量Evd
各自的测试原理
• 动态变形模量Evd
各自的测试原理 • 动态变形模量Evd 试验记录落锤冲击时板的沉降。在假定冲击力恒定和泊 松比μ为0.21的情况下，由弹性半空间体上圆形局部荷载的公 式计算模量：
EVd 0.79(1 2 )r / s 1.5r / s 22.5 / s
各自的测试原理
• 变形模量Ev1和Ev2
各自的测试原理 • 变形模量Ev1和Ev2 变形模量计算的理论基础是弹性半空间体上圆形局部荷 载的公式： E0 0.79(1 2 )r / s 取μ为0.21，并采用增量形式：
EV 1.5r / s
计算0.3到0.7的割线。为了有效地利用测试记录的数据，减小 误差也采用对试验数据作二次回归： s a0 a1 a2 2 利用下式计算：
各自的测试原理
• 地基系数K30
各自的测试原理
• 地基系数K30
各自的测试原理 • 地基系数K30 试验的基本步骤为： 1.平整场地，除去松土； 2.安置平板载荷仪； 3.加载。 加载为分级加载。按《铁路工程土工试验规程》 TB10102—2004，加载为先预加0.01MPa荷载30s，待稳定后 卸除荷载，然后以0.04MPa的增量，逐级加载。每增加一级 荷载，当1min的沉降量不大于该级荷载沉降量的1%时，增加 下一级荷载。当总沉降量超过规定的基准值(1.25mm)，或者 荷载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。而以前，在K30试验中，加载一般 采用0.035MPa为一级，且预压荷载也为0.035MPa。
Evd动态平板载荷试验作业指导书
E vd动态平板载荷试验作业指导书一、试验目的和适用条件E vd动态平板载荷试验是采用动态变形模量测试仪来监控检测土体承载力指标一动态变形模量E vd的试验方法。
它通过落锤试验和沉陷测定直接测出反映土体动态特性的指标E vd。
动态变形模量E vd是德国20世纪90年代开始采用的新型路基压实质量标准。
1997年2月德国颁布执行的《德国铁路建设轻型落锤仪使用规定》(NGT39 )标志着动态变形模量E vd 标准开始在铁路工程中正式采用。
该标准的最大特点是能够反映列车在高速运行时产生的动应力对路基的真实作用状况。
1999年12月20日颁布执行的《德国铁路规范》DS836.0501中，按路基结构形式、设计速度、填料种类、工程部位的不同，明确规定了各种情况下动态变形模量E vd的设计标准，其中设计速度300km/h的高速铁路路基基床表层E vd 的设计标准为50MPa。
我国《铁路土工试验规程》(TB1012一2004)已正式纳人《E vd动态平板载荷试验》，《京沪高速铁路设计暂行规定》(2004年修定版)也将E vd作为路基基床压实质量标准的指标之一。
E vd动态平板载荷试验适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土、土石混合料和级配碎石，测试有效深度范围400～500mm。
试验时的场地及环境条件应满足以下要求：(1)测试面宜水平，其倾斜度不大于50；测试面必须平整无坑洞。
若粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平，可用少量细中砂补平。
(2)试验时测点必须远离振源。
二、试验所需主要仪器设备1．动态平板载荷试验仪(也称动态变形模量测试仪)由落锤仪和沉陷测定仪组成(见图9-10)。
2．落锤仪主要有脱钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置和荷载板等部分构成。
（1)落锤：质量为(10±0.1)kg。
（2)荷载板：圆形钢板，其直径为300mm，板厚为20mm。
图9-10 动态平板荷载仪示意图（3)脱钩装置：必须既能保证挂住落锤使落锤定位，又能使落锤顺利脱钩自由落下；必须既能保证试验时它与导向杆之间连接牢固无位置错动，又能够在标定落高时调节它在导向杆上的位置。
Evd动态模量测试仪操作规程
Evd动态模量测试仪操作规程
动态变形模量Evd是由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体变形模量。
通常荷载板的直径为300mm，锤重为
10kg，最大冲击力为7.0 kN。
（1）测试面必须用工具或者通过荷载板的转动、推移来整平。
如果还达不到要求的平整度，也可以用少量的细砂或中砂补平2-3mm。
（2）必须检查导向杆的垂直度和测试面的倾斜度不大于5°，严格检查仪器标明的落距。
（3）将荷载板轻轻放置在准备好的测试面上，安装上导向杆并保持其垂直。
（4）将落锤提升至脱钩装置的临界点位置，然后让落锤自由落下，在阻尼装置上产生冲击力后再将弹回的落锤抓住。
（5）首先进行三次预冲击，目的是消除在结果上可能产生的塑性变形的影响，并可使荷载板下得到精确的平整面。
（6）三次预冲击完成后开始进行三次测试冲击。
测试时可通过脚踩固定来避免荷载板的移动和跳跃。
三次测试冲击完成后显示EVD值。
（7）测试时，应记录每个测点的工程名称、检测部位、检测时间、土的种类、含水率以及相关的参数。
（8）既有线提速改建中Evd可作为K30的快速方法，推算出K30值；（9）高速铁路中Evd直接作为基床表层和过渡段的压实指标，与K30同时作为必检指标。
Evd及Ev2测试仪简介
目前，高速铁路路基压实标准的力学指标 采用了地基系数K30、动态变形模量Evd， 无砟轨道铁路增加了变形模量Ev2指标。 客运专线有砟和无砟轨道铁路路基不 同部位的检测指标如表1、表2。
表1 客运专线（有砟轨道）铁路 路基不同部位的检测指标
检测指标 路基部位 基床表层 基床底层 基床以下 路堤
K30 √ Evd √ Ev2
变形模量Ev2测试仪主要由承载板、加载装 置、测试仪、测桥、力传感器、位移传感 器组成。 加载装置主要包括千斤顶、手动液压泵、 高压油软管、加长杆及调节杆。 测试仪包括数据处理装置、测试连接头、 显示器、微型打印机及与PC机通讯接口等。
适用范围： 适用于粒径不大于承载板直径1/4的各类 土和土石混合填料。
压实系数K或 孔隙率n
√
√
基床底层
基床以下 路堤
√
√
√
√
√
Байду номын сангаас
√
√
注：1．表中的检测指标摘自《客运专线无碴轨道铁路 设计指南》（铁建设函[2005]754号）。 2．当填料为细粒改良土时，检测指标采用压实系 数K，其它填料则采用孔隙率n指标。
中铁五院集团公司研究铁路路基工程 质量检测方法、检测仪器及相关标准多年， 并一直跟踪国内外路基压实质量检测方法 及相关标准发展的前沿技术。2004年参编 了《铁路工程土工试验规程》（TB101022004），2005年编写了《变形模量Ev2检测 规程》（试行）（铁建设[2005]188号）。
JBM-2型变形模量Ev2测试仪
主要参数：
承载板：直径300mm，厚度25mm，带手柄和 水准泡。 加载装置： 液压泵最大压力100kN，高压软管2.0m； 可插拔式接长杆：60mm,110mm,160mm,210mm, 共4节； 带球铰头调节杆：可调节高度70mm。
变形模量Ev2和动态变形模量Ev
• 式中：——轨面圆顺的竖曲线半径,m；
•
——设计最高速度,km/h。
• 路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的 折角不应大于1/1000。
• 4.1.5无碴轨道路堤填筑后，应对路基沉降进行系统的观测与分析评估，观测断面沿线 路方向的间距一般不大于50m，过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。 在路基完成或施加预压荷载后应有6～18个月的观测和调整期，分析评估沉降稳定满足 要求后方可铺设无碴轨道。
• 4.2.2 直线地段路基标准横断面如图4.2.2所示。路基面宽度 可参照表4.2.2的规定,
• 4.2.3 直线地段路基面形状为梯形，混凝土支承层基础边缘 以外设4%的横向排水坡。路基基床底层顶面及基床下路基面 自中心向两侧设4%的横向排水坡。
• 4.2.4 无碴轨道路基一般不考虑曲线加宽，当轨道结构和接 触网支柱等设施的设置有特殊要求时，根据具体情况计算确 定。
• 4.1.3 路基工程勘察应查明地基地质状态和填料的工程性质，为地基和路基结构物的变 形状态评价提供必要的地质资料。地质勘察横断面沿线路方向间距不大于50m，横断 面上的地质点不应少于3个。过渡段或地质地形复杂地段应适当加密，并应在横断面之 间作物探检查。
• 4.1.4土质地基路基均应进行工后沉降分析。路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降应 满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高 量15mm；长度大于20m沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且 调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：
• 4.1.6地质复杂、工后沉降难以控制或地下水位较高、路基易产生冻害和存在其他不稳
定因素的路基区段，不宜铺设无碴轨道。
变形模量Ev2检测规程ppt课件
手动液压泵上应装有可调节减压阀，可准确地对 承载板进行分级加、卸载。为使力准确传递，千 斤顶两边应固定，并确保不倾斜。千斤顶活塞的 行程应不小于150mm。在试验过程中，应保证千 斤顶高度不超过600mm。
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3.2.4 荷载量测装置
荷载量测表量程应达到最大试验荷载的 1.25倍，最大误差应不大于1%。荷载量测 表显示值应能保证承载板荷载有效位至少 达到0.001MPa。
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（3）变形模量Ev2试验的一次加载不能用于 计算地基系数K30值。虽然地基系数K30试验 是通过平板载荷试验的一次加载获得，但地 基系数K30试验的一次加载与变形模量Ev2试 验的一次加载有两点不同之处：①每级的加 载增量不同。变形模量Ev2试验的加载增量是 0.08Mpa, 而地基系数K30试验的加载增量是 0.04Mpa。
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沉降量测装置由测桥和测表组成。测桥的测 量臂可采用杠杆式（见图1）或垂直抽拉式 （见图2）。测量臂应有足够的刚度。
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图1 杠杆式测量臂 1—触点 2—承载板 3—千斤顶 4—加长杆件 5—反力装置 6—沉降量测表
7—支撑架 8—杠杆支点 9—测量臂 10—支撑座
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20
图2 垂直抽拉式测量臂 1—触点 2—承载板 3—千斤顶 4—加长杆件 5—反力装置
23
3.2.6 辅助工具 辅助工具应包括：铁锹、钢板尺（长400mm）、
毛刷、刮铲、水准仪、铅锤、褶尺、干燥中砂、 石膏粉、油、遮阳挡风设施等。
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3.2.7 测试仪器标定应符合下列规定： 1）传感器、测表应按国家有关规定标定。 2）变形模量Ev2测试仪必须每年标定一次。
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4.1 试验准备 场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去表
动态变形模量Evd详解
动态变形模量Evd详解2篇动态变形模量evd详解（一）动态变形模量Evd（Equation for Variable Deformation）是材料力学中的一个重要参数，用于描述材料在变形过程中的应力和应变之间的关系。
Evd在一定程度上反映了材料的蠕变性能和动态加载下的弹性行为。
本文将对动态变形模量Evd进行详细解析。
1. 动态变形模量Evd的基本概念动态变形模量Evd是在动态加载下测定的材料弹性模量。
在动态加载下，材料的应力和应变会发生变化，因此需要引入动态变形模量Evd来描述材料的弹性行为。
Evd是一个描述材料在动态加载下弹性特性的重要参数，这个参数可以通过实验测定得到。
2. 动态变形模量Evd与静态变形模量的关系动态变形模量Evd与静态变形模量之间存在一定的关系，一般情况下，动态变形模量Evd小于静态变形模量。
这是因为在动态加载下，材料的应变速率较大，材料分子间的相互作用减弱，从而导致材料的弹性模量降低。
3. 动态变形模量Evd的测量方法动态变形模量Evd的测量一般基于蠕变实验或冲击实验。
在蠕变实验中，通过给材料施加一定的静态载荷，然后在一段时间内观察材料的变形情况，从而得到动态变形模量Evd。
在冲击实验中，通过给材料施加冲击载荷，然后观察材料的应力和应变曲线，从而得到动态变形模量Evd。
4. 动态变形模量Evd的应用动态变形模量Evd在材料工程中有着广泛的应用。
首先，Evd可以用于评估材料在动态加载下的弹性性能，从而指导材料的设计和选择。
其次，Evd还可以用于计算材料在动态加载下的应力和变形，为工程实践提供参考。
此外，Evd还可以用于研究材料的动态特性，深入了解材料的本质。
综上所述，动态变形模量Evd是描述材料在动态加载下的弹性行为的一个重要参数。
通过对Evd的研究和测量，可以深入了解材料的弹性特性，并为材料工程提供可靠的参考。
对Evd的进一步研究和应用将有助于推动材料科学和工程的发展。
客运专线路基k30、ev2、evd检测技术
客运专线铁路路基K30、E v2、E vd检测技术1、地基系数K30检测1.1 名词解释地基系数K30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300mm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1.25mm所对应的荷载σs，按K30=σs／1.25计算得出，单位:MPa/m。
1.2国内外发展现状二十世纪三十年代开始美国提出的压实度指标，即压实系数K、相对密度D r或孔隙率n 至今仍然作为世界各国路基设计及施工控制的土的压实质量标准。
虽然压实度为参数的路基压实质量标准具有击实试验指导现场施工、现场检测简便等优点，但是，对于高速铁路或其他对强度指标要求严格的情况，仅靠压实度参数来反映填土的压实质量就有其局限性。
为了保证路基填土的强度指标，七、八十年代，许多国家开始用强度及变形指标作为路基填土质量控制参数，即所谓的“抗力检测法”。
其中包括美国的CBR（加州承载比值）标准，德国、法国、奥地利和瑞士等国家的静态变形模量E v2标准，日本的地基系数K30标准等。
可见，采用强度及变形参数作为控制指标是路基质量标准的一大进步。
我国铁路系统自1985年大秦线施工引入K30平板载荷试验以来，在铁路建设中已经逐步推广应用。
从二十多年K30在我国铁路系统应用的情况来看，无论是仪器设备、试验方法,还是设计标准均已比较成熟。
地基系数K30已成为新线铁路控制基床和路堤填料压实质量的主要指标之一，并已正式列入《铁路路基工程质量检验评定标准》(TB10414-98)和《铁路路基设计规范》(TB10001-99)。
K30平板载荷试验作为一种强度及变形指标，能够直观地表征路基刚度和承载能力。
我国参照日本JISA1215-1995年修订版《公路的平板载荷试验方法》和德国的DIN18134《平板载荷试验》-1993年修订版，并吸收近年来的科研成果和施工经验，同时针对实际应用中存在的问题，制订了“K30平板载荷试验”方法，该方法首次正式纳入2004年4月1日起开始实施的《铁路工程土工试验规程》（TB10102—2004）。
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变形模量Ev2和动态变形模量Evd 试验操作培训与技术交流资料
变形模量Ev2和动态变形模量Evd 试验操作培训与技术交流资料
• 4.6.3路堑与隧道过渡段 • 土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接处，在
路堑基床范围内设置过渡段，采取混凝土与级配碎石 厚度渐变过渡。 • 4.6.4路堤与路堑过渡段 • 路堤与路堑连接处应设置过渡段。路堤与硬质岩路堑 连接处过渡段采用水泥稳定级配碎石（掺加3～5%水 泥）填筑；路堤与土质及软质岩路堑连接处采用台阶 方式过渡并回填与路堤相同的填料，压实标准应符合 表4.3.3的规定。台阶顶部应设置横向排水盲沟。过渡 段范围内的基床表层级配碎石掺3～5%水泥。
• 4.3.2 基床表层采用级配碎石，材料规格应符合《客运专 线基床表层级配碎石暂行技术条件》的要求，其压实标 准应符合表 4.3.2的规定。
• 表 4.3.2 基床表层级配碎石压实标准
填料 级配碎石
压实标准
地基系数 K30
（MPa/m）
变形模量 Ev2
（MPa）
动态变形模 量Evd
（MPa）
≥190
• 4.1.3 路基工程勘察应查明地基地质状态和填料的工程性质，为地基和路基结构物的变 形状态评价提供必要的地质资料。地质勘察横断面沿线路方向间距不大于50m，横断 面上的地质点不应少于3个。过渡段或地质地形复杂地段应适当加密，并应在横断面之 间作物探检查。
• 4.1.4土质地基路基均应进行工后沉降分析。路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降应 满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高 量15mm；长度大于20m沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且 调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：
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4 路基 4.1 一般规定
• 4.1.1 路基工程应按土工结构物进行设计，其地基处理、路堤填筑、边坡支挡防护以及 排水设施等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，确保列车高速、安全和平稳运行。
• 4.1.2 路基工程应避免高填、深挖、长路堑和高大挡土墙。路堤高度原则上应大于基床 厚度。一般路堤填土高度不宜超过8m。
• 4.2.5正线区间路肩范围内设置的其它附属工程，包括接触网 支柱基础，电力、通信、信号电缆槽及声屏障基础等不得影 响路基的稳定和排水。
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设计最高速度 (km/h)
200 250 300 350
线间距 (m)
4.4 4.6 4.8 5.0
≥120
≥50
变形模量Ev2和动态变形模量Evd
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孔隙率n ＜18%
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• 4.5 路 堑 • 4.5.1 软质岩、强风化硬质岩及土质路堑地段，
基床表层应满足4.3.2的要求；处于基床底层 范围内的土质及压实标准不满足4.3.3的要求 时，应作处理。 • 4.5.2 不易风化的硬质岩路堑的岩石面作成 4.2.3中要求的形状，对凹凸不平处应以强度 不小于C25的混凝土填平。
测试与对比
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一、客运专线无碴轨道铁路设计指南（路基部分）
• 2术 语 ➢ 变形模量Ev2：
由平板荷载试验第二次加载测得的土体变形模量。 ➢ 动态变形模量Evd：
由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板试验测得的土体 变形模量。 ➢ 工后沉降： 在铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。 ➢ 差异沉降： 在铺轨工程完成以后，路桥或路隧连接处的沉降差。 ➢ 折角： 在铺轨工程完成以后，路基与桥梁或隧道间由于过渡段沉降造成 的弯折角度。
• 式中：——轨面圆顺的竖曲线半径,m；
•
——设计最高速度,km/h。
• 路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的 折角不应大于1/1000。
• 4.1.5无碴轨道路堤填筑后，应对路基沉降进行系统的观测与分析评估，观测断面沿线 路方向的间距一般不大于50m，过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。 在路基完成或施加预压荷载后应有6～18个月的观测和调整期，分析评估沉降稳定满足 要求后方可铺设无碴轨道。
变形模量Ev2和动态变形模量Evd试验 操作培训与技术交流资料
2006年1月
变形模量Ev2和动态变形模量Evd 试验操作培训与技术交流资料
目录
➢ 一、客运专线无碴轨道铁路设计指南（路基部分） ➢ 二、变形模量Ev2测试原理与操作要点 ➢ 三、变形模量Ev2测试仪AX01使用说明 ➢ 四、动态变形模量Evd测试原理与操作要点 ➢ 五、动态变形模量Evd测试仪ZFG使用说明 ➢ 六、地基系数K30与变形模量Ev及动态变形模量Evd的
• 4.1.6地质复杂、工后沉降难以控制或地下水位较高、路基易产生冻害和存在其他不稳 定因素的路基区段，不宜铺设无碴轨道。
变形模量Ev2和动态变形模量Evd
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4.2 路基标准横断面
• 4.2.1 路基横断面宽度和布置型式的设计应根据线间距、轨道 结构型式、曲线超高设置、路肩宽度、通信信号和电力电缆 槽布置、接触网支柱基础位置、声屏障基础等因素来确定， 并应综合考虑路基防排水问题。
路基面宽度
单线(m) Leabharlann 线(m)8.613.0
8.6
13.2
8.6
13.4
8.6
13.6
线路中心线 线路中心线
接触网支柱
路堤
路堑
电力电缆槽
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• 4.3 基 床 • 4.3.1 路基基床由表层与底层组成。表层厚度与无碴轨道
的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应小于0.7m， 底层厚度为2.3m。混凝土支承层或混凝土底座以外的路 基面应设防排水层，采用厚5～10cm沥青混凝土或C25 混凝土。
• 4.2.2 直线地段路基标准横断面如图4.2.2所示。路基面宽度 可参照表4.2.2的规定,
• 4.2.3 直线地段路基面形状为梯形，混凝土支承层基础边缘 以外设4%的横向排水坡。路基基床底层顶面及基床下路基面 自中心向两侧设4%的横向排水坡。
• 4.2.4 无碴轨道路基一般不考虑曲线加宽，当轨道结构和接 触网支柱等设施的设置有特殊要求时，根据具体情况计算确 定。