土的回弹模量计算
根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008),现计算土的回弹模量如下:
1、承载板法测定土的回弹模量
计算资料见表1:
承载板试验数据表1
根据表中数据,舍去回弹变形大于1mm的数据,绘出p-L曲线如图1所示:
图1 承载板实验荷载-变形曲线
根据规范,由于曲线起始部分出现反弯,故应进行原点修正,并进行直线拟合,如图2所示:
图2 原点修正图
由图2读的各级荷载作用下图的回弹变形值如表2所示:
各级荷载对应的土的回弹变形值表2
由公式
E0=πD
4
(1−μ02)
∑p i
∑L i
计算得:
E0=π×300
4
×(1−0.352)×
(0.02+0.04+0.06+0.08+0.10)
(17+31+43+58+73)×10−2
=27.93(MPa)
式中:E0——土基回弹模量
D——刚性承载板直径,规定为30cm
μ0——土基泊松比,取为0.35
∑p i——回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和
∑L i——各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于1mm的回弹变形总和
2、 贝克曼梁弯沉试验法测定土的回弹模量 2.1计算资料见表3:
贝克曼梁弯沉试验数据 表3
2.2计算全部测定值得算术平均值L
̅、单次测量的标准差S 0和自然误差r 0 L
̅=∑L i
N
=172 S 0=√∑(L i −L
̅)2N −1=23.31
r 0=0.675S 0=0.675×23.31=15.73
式中: L
̅——回弹弯沉的平均值(0.01mm ) S 0——回弹弯沉测定值的标准差(0.01mm ) r 0——回弹弯沉测定值的自然误差(0.01mm ) L i ——各测点的回弹弯沉值(0.01mm ) N——测点总数
2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值d i =L i −L
̅,并计算较大的偏差值与自然误差值之比d i r 0⁄,计算值如表3所示,由表可知:max (d
i r 0⁄)=2.73<3.2,故所有测点数据均有效。
2.4计算弯沉代表
L1=L̅+S0=172+23.31=195.31式中:L1——计算代表弯沉
2.5计算回弹模量
E1=2pδ
L1
(1−μ2)α=
2×0.70×213.02⁄
1.9531
×(1−0.352)×0.712=47.70(MPa)
式中:E1——土的回弹模量
p——测定车轮的平均垂直荷载(MPa)
δ——测定用标准车双圆荷载单轮传压面当量圆的半径(cm)
μ——测定层材料的泊松比
α——弯沉系数,为0.712。