岩土材料的变形模量的测试原理理论及验证
qq_1410486804763
2014年12月03日 10:53:33
来自于道路工程
只看楼主

变形模量测试原理 ◇ 基本原理:是基于Hertz 冲击理论,即当球体以一定的速度碰撞,测试对象材料时, 材料越坚硬,回弹越快,接触时间越短。因为,通过测试接触时间,即可反算材料的变形模量; ◇ 强度指标测试原理 Vesic 空洞扩张理论的概念:当物体压入沿途材料内部时,会对周围土体挤压并形成塑性区。因此,通过分析压入力、塑性区的大小,即可推算材料的强度指标。

变形模量测试原理
基本原理:是基于Hertz 冲击理论,即当球体以一定的速度碰撞,测试对象材料时, 材料越坚硬,回弹越快,接触时间越短。因为,通过测试接触时间,即可反算材料的变形模量;
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强度指标测试原理
Vesic 空洞扩张理论的概念:当物体压入沿途材料内部时,会对周围土体挤压并形成塑性区。因此,通过分析压入力、塑性区的大小,即可推算材料的强度指标。
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其他指标测试原理
通过测试的压缩和回弹时的变形模量,可以换算其他多个指标:
通过对同种土质、同样施工条件下的标定,可以推算土质材料的物理指标(干密度ρd );
结合弹性理论,在压缩时变形模量的基础上,计算测试对象的地基系数K30
根据日本地盤工学ハンドブック规定,在压缩时变形模量的基础上,可推算测试对象的CBR 值;
根据《公路路面基层施工规范》规定,在回弹时变形模量的基础上,可推算测试对象的弯沉值。
理论及数值模拟验证
QQ截图20141203104643.png 有限元分析模型
QQ截图20141203104654.png 有限元分析结果
工程验证
QQ截图20141203104703.png 载荷板实验验证结果
变形模量的测试精度有很好的保证( 十余年来,数十个工程的验证) ;对于均质弹性体,测试误差5% 之内;试验验证表明本设备适合大多数回填岩土材料。
QQ截图20141203104711.png 弯沉的对比验证
对于不同岩土材料,落球测试技术弯沉与贝克曼梁等弯沉结果基本吻合。但由于测点、影响深度的不同( 贝克曼梁的影响深度稍大) ,两者之间不可避免地出现一定的离散。
QQ截图20141203104723.png 无粘性土干密度的验证
工程应用
最优化施工:碾压次数的影响和优化
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均匀性评价
QQ截图20141203104741.png 各车道测试回弹模量分布
岩石分类
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鹿岛建设开发了基于GPS CAD 的施工管理系统CIM( 其中,嵌入了我们开发的打球和落球设备) 。该系统可将现场各点的检测数据实时传输到管理系统中,并与设计资料对比、核实,大大提高了施工管理的智能化、信息化水平并实现了信息化施工。
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施工管理系统的应用情景(打球测试)


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qq_1409654624479
2014年12月05日 12:39:15
2楼
看不懂 收藏了 以后看
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