路基路面實驗報告 重擊和承載板

2023-03-19 06:00:13 字數 1911 閱讀 8771

(一)重型擊實實驗

一、 試驗的目的:

用重型擊實法,測定土的含水量與質量密度的關係,從而確定土的最優含水量與相應的最大幹密度。

二、 實驗儀器裝置:

重錘型擊實儀、臺稱、鋁盒、噴水裝置、盛土器、推土器等。

三、實驗操作步驟:

(1)將擊實儀放在堅實地面上,取製備好的試樣(含水率為4%)倒入筒內,由於土的數量有限,所以裝1/3桶的土,並用圓木板稍加壓緊,然後按規定的擊實次數98次進行擊實。擊實時擊錘應自由鉛直落下,錘跡必須均勻分佈於土面2)用尺子量出擊實後試樣的高度,根據體積公式算出體積

(3)根據公式求出幹密度、含水率

(4)按(1)~(3)步驟進行其它不同含水量試樣的擊實試驗。

四、實驗資料計算及製圖:

1、按下面公式計算擊實後的幹密度 (計算至 0.01g/cm3) :

含水量(%)。

2、以幹密度為縱座標,含水量為橫座標,繪製幹密度與含水量的關係曲線,曲線上峰值點的縱座標、橫座標分別對應土的最大幹密度和最優含水量。

五、實驗資料處理:

幹密度與含水量的關係曲線:

(二)承載板地基檢測

一、 試驗的目的:

在土基表面,用承載板採用逐級載入、解除安裝的方法,測出每級荷載相應的回彈變形值,通過計算確定土基回彈模量,作為路面設計的引數。

二、 實驗原理及模型:

理想彈簧用於模擬普彈形變,其力學性質符合虎克(hooke)定律,應變達到平衡的時間很短,可以認為應力與應變和時間無關: σ= eε 其中σ為應力;e為彈簧的模量。

理想粘壺用於模擬粘性形變,其應變對應於充滿粘度為η的液體的圓筒同活塞的相對運動,可用牛頓流動定律描述其應力應變關係:

將彈簧和粘壺串聯或並聯起來可以表徵粘彈體的應力鬆弛或蠕變過程。

應力鬆弛:就是在固定的溫度和形變下,聚合物內部的應力隨時間增加而逐漸衰減的現象。這種現象也在日常生活中能觀察到,例如橡膠鬆緊帶開始使用時感覺比較緊,用過一段時間後越來越鬆。

也就是說,實現同樣的形變數,所需的力越來越少。未交聯的橡膠應力鬆弛較快,而且應力能完全鬆弛到零,但交聯的橡膠,不能完全鬆弛到零。

鬆弛時間(relaxation time):黏彈性材料作鬆弛試驗時,應力從初始值降至1/e(=0.368)倍所需的時間。即指物體受力變形,外力解除後材料恢復正常狀態所需的時間。

蠕變:就是在一定溫度和較小的恆定外力下,材料形變隨時間而逐漸增大的現象。蠕變包括三種形變:普彈形變、高彈形變和粘流。

maxwell模型:串聯模型

當模型(a)受到了一個外力時,彈簧瞬時發生形變,而粘壺由於粘液阻礙跟不上作用速度而暫時保持原狀(b)。若此時把模型的兩端固定,即模擬應力鬆弛中應變ε固定的情況,則接著發生的現象是,粘壺受彈簧回縮力的作用,克服粘滯阻力而慢慢移開,因而也就把伸長的彈簧慢慢放鬆,直至彈簧完全恢復原形,總應力下降為零,而總應變仍保持不變(c)。

上式對t積分得

三、 實驗儀器:

bzz-60標準軸測試;剛性承載板一塊;彎沉儀二臺;油壓千斤頂一臺;

加勁工字鋼樑;

四、 實驗步驟

(1)荷載裝載;

(2)綁紮加勁工字樑,量測加勁樑與後軸的距離(80cm);

(3)標定千斤頂(油壓表讀數與荷載關係曲線);

(4)檢查彎沉儀與百分表的靈敏度;

(5)準備附屬的儀具與材料。

五、 實驗資料及處理:

將表上資料代入上述公式得:

(3)實驗心得

通過本次實驗,我能更加清晰明瞭課本上的知識,加深了在路基路面日常施工中常用的兩種標準測量方法的認識,同時也提高了自己的操作能力。在進行重型擊實實驗時,取土量不能過少,否則在加水拌合和擊實過程中粘帶的泥土會產生比較大的誤差。而在含水量達到13%到18%左右時,土樣黏性加大,無法擊實出平整的平面以供測量,所以要多點多次測量土樣高度,以提高精度。

而進行承載板地基檢測時,載入要緩慢,以減小實驗誤差;而讀數則要快速,以免蠕變過程已經開始,增大了測量誤差。