檢測意義:
在填方工程中,巖土材料力學特性(包括剛性特性及強度特性)是其最為重要的力
學指標。同時,由于巖土材料的力學特性受到很多因素的影響,如材料種類,級配,含
水量,密度,碾壓方式等,長期以來一直尋求一種能夠現(xiàn)場測試巖土材料力學特性的簡
便可靠的方法。特別是近年來,隨著高速鐵路,高速道路的迅猛發(fā)展,對填方工程的質(zhì)
量要求日益嚴格。
我們公司(四川升拓檢測技術(shù)有限責任公司)從1999 年起,與海內(nèi)外合作伙伴一道,開發(fā)了以落球式材料力學特性測試技術(shù)(簡稱“落球檢測技術(shù)”)為核心的巖土材料力學特性的現(xiàn)場測試技術(shù)。該技術(shù)不僅可以快速、簡便地測出材料的剛性(如壓縮模量、回彈模量、地基系數(shù)等),而且可以同時測出材料的強度指標(如內(nèi)部摩擦角? 等、水泥穩(wěn)定土的抗壓強度等),具有極其廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
我們具有相關(guān)技術(shù)的全部知識產(chǎn)權(quán),并申請和獲得了多項國家發(fā)明專利,產(chǎn)品出口
到日本等海外。
測試內(nèi)容和方法:
本方法,通過金屬的剛性球體落下,利用Hertz 碰撞理論并經(jīng)過巖土材料的塑性修
正,能夠直接測定材料的:
(1) 變形模量E ;
(2) 回彈模量ur E ;
同時,根據(jù)彈性理論和相關(guān)經(jīng)驗公式,還可以推算
(1) 基床系數(shù)30 K (也稱地基系數(shù));
(2) 貝克曼彎沉L ;
(3) 物理指標(干密度、壓實度、相對密度等);
具體的測試方法如下:
(1) 把剛性球體提到一定的高度。
(2) 讓剛性球體自由落下并與沿途材料碰撞,在這過程中測試加速度。
(3) 通過對沖擊過程的加速度的解析,可同時求出土質(zhì)材料的各項指標。
專有技術(shù):
1.數(shù)據(jù)處理技術(shù):
在各類落下式測試技術(shù)中,遇到大粒徑材料時,往往會得到過大的測試值(特別是
變形模量方面)。因此,大多數(shù)落下式測試技術(shù)往往要求避開石塊進行測試,但這樣也
不可避免地影響測試的客觀性。為此,我們開發(fā)了獨特的“等效變形法”,以取代通常的單純平均的數(shù)據(jù)處理方法。可以看出,基于柔性變形概念的“等效變形法”能夠更加合理地反映不同材料的影響,從而避免了大粒徑塊體對測試結(jié)果的過大影響,保證了測試結(jié)果的穩(wěn)定性。
2.材料修正
由于粒徑的不同,使得落球測得的變形模量也會發(fā)生一定的變化。根據(jù)我們所作的大量的試驗,我們引入了相應(yīng)的修正系數(shù)。根據(jù)土質(zhì)材料的種類,修正系數(shù)在0.67-0.90
之間,粒徑越大,修正系數(shù)越小。