CN102053040B - 动态承载比检测方法及检测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动态承载比检测方法及检测仪，包括加载装置、承载装置和测试装置、荷载块和承载比筒等；加载装置包括自下而上依次连接的导向钢套、阻尼装置、导向杆，导向杆上套有落锤；承载装置包括承力钢罩，承力钢罩的下部连接有贯入杆；测试装置包括测振传感器和电子测定仪，电子测定仪设于所述承力钢罩的内部。检测时，首先让加载装置的落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，并通过对比试验得出所述贯入杆的插入深度与承载比之间的相关关系；然后根据所述贯入杆的插入深度及插入深度与承载比之间的相关关系，得出土体的承载比。检测速度快、检测结果准确。

Description

动态承载比检测方法及检测仪
技术领域
本发明涉及一种检测路基填料质量和路基强度的技术，尤其涉及一种动态承载比(CBR)检测方法及检测仪。
背景技术
承载比是反映路基土和基床材料的强度指标。承载比简称CBR值，是指采用标准尺寸的贯入杆贯入试件中2.5mm或5.0mm时，所需的荷载强度与标准碎石相同贯入量时标准荷载强度的比值。承载比试验包括室内和现场承载比试验。
现有技术中，对于承载比试验是：启动电动机或摇动贯入仪摇把，施加轴向压力，使贯入杆以(1～1.25)mm/min的速度压入试样，记录测力计读数和对应的贯入量，并应使贯入量达到2.5mm时的读数不少于5组，试验至贯入量为(10～12.5)mm时终止；以荷载强度为横坐标，贯入量为纵坐标，绘制荷载强度与贯入量关系曲线，计算承载比。
上述现有技术中的实验方法需要反力装置，检测速度慢。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测速度快、检测结果准确的动态承载比检测方法及检测仪。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的动态承载比检测方法，包括步骤：
首先，让加载装置的落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，并通过对比试验得出所述贯入杆的插入深度与承载比之间的相关关系；
然后，根据所述贯入杆的插入深度及插入深度与承载比之间的相关关系，得出土体的承载比。
本发明的实现上述的动态承载比检测方法的动态承载比检测仪，包括加载装置、承载装置和测试装置；
所述的加载装置包括自下而上依次连接的导向钢套、阻尼装置、导向杆，所述导向杆上套有落锤；
所述承载装置包括承力钢罩，所述承力钢罩的下部连接有贯入杆，所述承力钢罩上部的外形与所述导向钢套下部的内孔形状相适应；
所述测试装置包括相连接的测振传感器和电子测定仪，所述测振传感器设于所述承力钢罩的内部。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的动态承载比检测方法及检测仪，由于通过动态承载比检测仪，首先让加载装置的落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，并通过对比试验得出所述贯入杆的插入深度与承载比之间的相关关系；然后根据所述贯入杆的插入深度及插入深度与承载比之间的相关关系，得出土体的承载比。检测速度快、检测结果准确。
附图说明
图1为本发明动态承载比(CBR)检测仪的结构示意图。
具体实施方式
本发明的动态承载比检测方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：
首先，让加载装置的落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，并通过对比试验得出所述贯入杆的插入深度与承载比之间的相关关系；
然后，根据所述贯入杆的插入深度及插入深度与承载比之间的相关关系，得出土体的承载比。
上述的土体可以为现场土体或试样土体。
本发明的实现上述的动态承载比检测方法的动态承载比检测仪，其较佳的具体实施方式如图1所示：
包括加载装置、承载装置和测试装置；
加载装置包括自下而上依次连接的导向钢套5、阻尼装置4、导向杆3，导向杆3上套有落锤2；
承载装置包括承力钢罩6，承力钢罩6的下部连接有贯入杆8，承力钢罩6上部的外形与导向钢套5下部的内孔形状相适应；
测试装置包括相连接的测振传感器11和电子测定仪12，测振传感器11设于承力钢罩6的内部。
该检测仪还可以包括多块半圆环状的荷载块10，每两块半圆环状的荷载块10合为一个整圆环套在贯入杆8上。
该检测仪还可以包括承载比筒9，承载比筒9内装有被检测试样。
导向杆3的上端可以设有挂钩1，承力钢罩6的两侧可以设有把手7。
本发明提出了一种新的检测CBR的方法并研发一种新的仪器设备，对路基填料和路基强度进行动态承载比试验，达到检测速度快，不需要反力装置，检测结果更能反映路基填料在动荷载作用下的强度参数，可用于检测路基填料的承载比CBR值。具有仪器轻巧、操作简单方便、检测速度快、数据准确客观、检测结果可自动打印及存储的优点；降低了试验人员的劳动强度，提高了检测效率。
动态承载比检测仪测试原理是：
加载装置的落锤从一定高度自由落下，经过阻尼装置和导向钢套对承载装置进行冲击加载，承载装置的贯入杆对承载比筒内的土样产生瞬间冲击，使土样产生沉陷，该沉陷值即土样产生的垂直变形值，由测振传感器和电子测定仪测得。这种沉陷变形反映了土体的抗力性能。
电子测定仪的工作原理是：
加载装置对承载装置冲击后，土体产生的沉陷振动信号经测振传感器输入到模/数转换器(A/D)，再由数据处理器进行数据处理，最后由液晶显示器(LCD)显示和打印机打印测试结果。电子测定仪还包括打印机接口、PC机通讯接口及测振传感器接口等。导向钢套和承力钢罩起导向和稳定冲击力的作用。
加载装置的冲击力由落锤的落高和阻尼装置控制，它的大小及延时时间要符合列车高速运行时对路基产生的冲击力即路基面最大设计动应力0.1MPa。
具体实施例的构件的尺寸为：
贯入杆：杆的端面直径50mm，长约100mm；
承载比筒：内径152mm，高166mm的金属圆筒(含50mm高的筒内垫块)；
荷载块：环形半圆块，外径150mm，中心孔直径52mm。
具体操作时，有2种情况：
(1)试验室试验：将制备好的土样放置于承载比筒内进行击实试验后，平整好承载比筒内的土样，将承载装置放置于承载比筒内的土样上并保证贯入杆的垂直，围绕贯入杆放置荷载块，将加载装置放置于承载装置上方并保持其垂直，将落锤提升至挂钩装置上挂住，然后使落锤脱钩并自由落下进行冲击。
(2)现场试验：平整好路基现场测试面，将承载装置放置于测试面上并保证贯入杆的垂直，围绕贯入杆放置荷载块，将加载装置放置于承载装置上方并保持其垂直，将落锤提升至挂钩装置上挂住，然后使落锤脱钩并自由落下进行冲击。
试验时，落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，插入深度由测振传感器测出，其值与土体强度有关。通过对比试验可以得出插入深度与承载比之间的相关关系。具体试验例中，可以施加4块荷载块(共5kg)作为标准荷载，每块质量为1.25kg。是为了模拟地基土的上覆压力，使试件表面上的应力等于实际荷载或设计荷载。
本发明的有益效果包括：
动态加载、不需要反力装置；自动测试、自动记录CBR值；仪器轻巧、使用方便、操作简单、检测速度快、数据准确客观。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动态承载比检测方法，其特征在于，包括步骤：
首先，让加载装置的落锤从一定高度自由下落，冲击承载装置，承载装置上的贯入杆插入土体，并通过对比试验得出所述贯入杆的插入深度与承载比之间的相关关系；
然后，根据所述贯入杆的插入深度及插入深度与承载比之间的相关关系，得出土体的承载比。
2.根据权利要求1所述的动态承载比检测方法，其特征在于，所述的土体为现场土体或试样土体。
3.一种实现权利要求1或2所述的动态承载比检测方法的动态承载比检测仪，其特征在于，包括加载装置、承载装置和测试装置；
所述的加载装置包括自下而上依次连接的导向钢套、阻尼装置、导向杆，所述导向杆上套有落锤；
所述承载装置包括承力钢罩，所述承力钢罩的下部连接有贯入杆，所述承力钢罩上部的外形与所述导向钢套下部的内孔形状相适应；
所述测试装置包括相连接的测振传感器和电子测定仪，所述测振传感器设于所述承力钢罩的内部。
4.根据权利要求3所述的动态承载比检测仪，其特征在于，该检测仪还包括多块半圆环状的荷载块，每两块半圆环状的荷载块合为一个整圆环套在所述贯入杆上。
5.根据权利要求4所述的动态承载比检测仪，其特征在于，该检测仪还包括承载比筒，所述承载比筒内装有被检测试样。
6.根据权利要求5所述的动态承载比检测仪，其特征在于，所述导向杆的上端设有挂钩，所述承力钢罩的两侧设有把手。
7.根据权利要求5所述的动态承载比检测仪，其特征在于，所述贯入杆的端面直径为50mm，长为100mm；
所述承载比筒为金属圆筒，内径为152mm，高为166mm，筒内设有50mm高的筒内垫块；
所述荷载块的外径为150mm，中心孔直径为52mm。
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