土的回弹模量计算(道路工程)

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

路基土类为粘性土，泊松比为0.35 承载板试验（MPa） 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 回弹变形（0.01mm） 15 31 42 56 77 116 171 162 205 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：

承载板试验的荷载-变形曲线908070L(×0.01mm)60504030201000.000.020.040.060.080.100.12回弹变形(0.01mm)P(MPa) 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

𝑝𝑖 𝐿𝑖 由公式

𝐸0=

计算得：

𝐸0=

(0.02+0.04+0.06+0.08+0.10)𝜋×300

×(1−0.352)×=27.93(MPa)

(17+31+43+58+73)×10−24∑𝑝𝑖𝜋𝐷2

(1−𝜇0) ∑𝐿𝑖40.02 17 0.04 31 0.06 43 0.08 58 0.10 73 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

∑𝑝𝑖——回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总和

∑𝐿𝑖——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

测点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 回弹弯沉（0.01mm) di=Li-L(mm) 177 5 151 -21 193 21 159 -13 178 6 144 -28 152 -20 158 -14 198 26 171 -1 147 -25 215 43 207 35 158 -14

di/r0 0.32 -1.34 1.34 -0.83 0.38 -1.78 -1.27 -0.89 1.65 -0.06 -1.59 2.73 2.23 -0.89 ̅、单次测量的标准差𝑆0和自然误差𝑟0 2.2计算全部测定值得算术平均值𝐿

̅=𝐿

∑𝐿𝑖

=172 𝑁̅)2∑(𝐿𝑖−𝐿

√𝑆0==23.31

𝑁−1𝑟0=0.675𝑆0=0.675×23.31=15.73

̅——回弹弯沉的平均值（0.01mm） 式中： 𝐿

𝑆0——回弹弯沉测定值的标准差（0.01mm） 𝑟0——回弹弯沉测定值的自然误差（0.01mm） 𝐿𝑖——各测点的回弹弯沉值（0.01mm） 𝑁——测点总数

̅，并计算较大的偏差值与自然误2.3计算各测点的测定值与算术平均值的偏差值𝑑𝑖=𝐿𝑖−𝐿

𝑑𝑑

差值之比𝑖⁄𝑟0，计算值如表3所示，由表可知：max(𝑖⁄𝑟0)=2.73＜3.2，故所有测点数据均有效。

2.4计算弯沉代表

̅+𝑆0=172+23.31=195.31 𝐿1=𝐿

式中：𝐿1——计算代表弯沉 2.5计算回弹模量

2×0.70×213.0⁄22𝑝𝛿2(1−𝜇)𝛼=𝐸1=×(1−0.352)×0.712=47.70(𝑀𝑃𝑎)

𝐿11.9531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