目前，鐵路工程對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著極大的推動(dòng)作用，并且為了保證鐵路工程的施工質(zhì)量，尤其是鐵路路基的施工質(zhì)量，便要求施工單位對(duì)相關(guān)施工環(huán)節(jié)予以有效控制。其中，為了可以實(shí)現(xiàn)有效控制路基承載能力以及沉降變形等，便要求施工單位對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量予以嚴(yán)格的控制，從而保證鐵道線路可以具備一定的穩(wěn)定性，確保鐵路中列車可以高速、穩(wěn)定且安全的行駛。

?

現(xiàn)階段，地基系數(shù)K30是路基填料壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)中的主要控制指標(biāo)，經(jīng)過K30平板載荷試驗(yàn)驗(yàn)證后，便可證明施工滿足設(shè)計(jì)要求。所以加強(qiáng)對(duì)鐵路路基施工現(xiàn)場(chǎng)K30檢測(cè)是極其重要的。

?

?

地基系數(shù)K30試驗(yàn)原理

K30試驗(yàn)原理是在地基土上用直徑30cm的剛性荷載板垂直分級(jí)加荷，測(cè)得下沉量S與荷載強(qiáng)度P的關(guān)系曲線，取1.25mm下沉量S1.25對(duì)應(yīng)的荷載強(qiáng)度P1.25，計(jì)算K30值，即地基系數(shù)。試驗(yàn)采用的荷載板面積不盡相同，測(cè)得的地基系數(shù)也不同，一般以荷載板直徑加注說明。

?

K30平板荷載試驗(yàn)檢測(cè)步驟

1、 測(cè)試面準(zhǔn)備

場(chǎng)地測(cè)試面應(yīng)進(jìn)行平整，并使用毛刷掃去松土。當(dāng)處于斜坡上時(shí)，應(yīng)將荷載板支撐面做成水面。

?

2、 安置平板載荷儀

（1）將荷載板放置于測(cè)試地面上，應(yīng)使荷載板與地面良好接觸，必要時(shí)可鋪設(shè)薄薄一層干燥砂（2~3mm）或石膏膩?zhàn)?。?dāng)用石膏膩?zhàn)幼鰤|層時(shí)，應(yīng)在荷載板地面上抹一層油膜，然后將荷載板安放在石膏層上，左右轉(zhuǎn)動(dòng)荷載板并輕輕擊打頂面，使其與地面完全接觸，與此同時(shí)可借助荷載板上水準(zhǔn)泡或水準(zhǔn)儀調(diào)整水平。

?

（2）將反力裝置承載部分安置于荷載板上方，并加以制動(dòng)，反力裝置的支撐點(diǎn)必須距荷載板外側(cè)邊緣1m以外。

?

（3）將千斤頂放置于反力裝置下面的荷載板上，可利用加長(zhǎng)桿和通過調(diào)節(jié)絲桿，使千斤頂頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上，組裝時(shí)應(yīng)保持千斤頂垂直不出現(xiàn)傾斜。

?

（4）安置測(cè)橋，測(cè)橋支撐座位應(yīng)設(shè)置在距離荷載板外側(cè)邊緣及反力裝置支撐點(diǎn)1m以外。測(cè)表的安放必須相互對(duì)稱，并且應(yīng)與荷載板中心保持等距離。

?

?

3、 加載試驗(yàn)

（1）為穩(wěn)固荷載板，預(yù)先加0.01MPa荷載，約30s，待穩(wěn)定后卸除荷載，將百分表讀數(shù)調(diào)至零或讀取百分表讀數(shù)作為下沉量的起始讀數(shù)。

?

（2） 加載時(shí)應(yīng)以0.04MPa的增量，按照荷載強(qiáng)度對(duì)應(yīng)表上給定的壓力表值（該表與液壓千斤頂油缸連通并等壓強(qiáng)）逐級(jí)加載。每增加一級(jí)荷載，應(yīng)在下沉量穩(wěn)定后，讀取荷載強(qiáng)度和下沉量讀數(shù)。

?

（3）下沉量是通過百分表的轉(zhuǎn)動(dòng)量平均值來確定的，在百分表初始讀數(shù)為零的條件下加載到百分表累計(jì)讀數(shù)超過125那一級(jí)（即此時(shí)總下沉量超過規(guī)定的基準(zhǔn)值1.25mm）或者荷載強(qiáng)度超過估計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際最大接觸壓力，或者達(dá)到地基的屈服點(diǎn)時(shí)，試驗(yàn)即可終止。

?

（4）當(dāng)試驗(yàn)過程出現(xiàn)異常時(shí)（如荷載板嚴(yán)重傾斜，荷載板過度下沉），應(yīng)將試驗(yàn)點(diǎn)下挖相當(dāng)于荷載板直徑的深度，重新進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)出現(xiàn)異常應(yīng)在試驗(yàn)記錄表中注明。

?

4、 地基系數(shù)K30的計(jì)算

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪出荷載強(qiáng)度與下沉量關(guān)系曲線，從荷載強(qiáng)度與下沉量關(guān)系曲線中得出下沉量基準(zhǔn)值（1.25mm）對(duì)應(yīng)的荷載強(qiáng)度，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的公式計(jì)算出地基系數(shù)K30。

?

?

K30平板荷載試驗(yàn)的適用條件及要求

對(duì)平板載荷試驗(yàn)測(cè)試值大小的影響因素很多，包括填料的性質(zhì)、級(jí)配、壓實(shí)系數(shù)、含水率、碾壓工藝、最大干密度、最佳含水量、試驗(yàn)操作方法、測(cè)試面平整度及天氣等。為了規(guī)范試驗(yàn)過程，TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》提出如下平板載荷試驗(yàn)的適用條件和要求：

?

（1）測(cè)試對(duì)象的顆粒級(jí)配

K30平板載荷試驗(yàn)適用于了粒徑不大于荷載板直徑1/4的各類土和土石混合填料。若所填路基土的顆粒粒徑過大，級(jí)配不均勻，K30的測(cè)試結(jié)果就會(huì)帶來較大的誤差，難以真實(shí)反映路基的壓實(shí)情況。

?

（2）有效測(cè)試深度

K30平板載荷試驗(yàn)的測(cè)試有效深度范圍為400~500mm。

?

由于K30平板載荷試驗(yàn)結(jié)果所反映的是壓板下大約1.5倍壓板直徑深度范圍內(nèi)地基土性狀，因此要想真實(shí)全面地反映更深土層的情況，尚需結(jié)合其他的檢測(cè)手段進(jìn)行綜合評(píng)定。

?

?

對(duì)于水分揮發(fā)快的均粒砂，表面結(jié)硬殼、軟化，或因其他原因表層擾動(dòng)的土，平板載荷試驗(yàn)應(yīng)置于擾動(dòng)帶以下，對(duì)于粗、細(xì)粒勻質(zhì)土，宜在壓實(shí)后2~4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。

?

（4）測(cè)試面及天氣

測(cè)試面必須是平整無坑洞的地面；必要時(shí)鋪2~3mm的干燥中砂或石膏膩?zhàn)樱粶y(cè)試面應(yīng)遠(yuǎn)離震源；雨天或風(fēng)力大于6級(jí)以上也不得進(jìn)行試驗(yàn)。

?

檢測(cè)過程中影響檢測(cè)效率的主要因素

（1）測(cè)試面不平整、承載板傾斜：TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》明確了承載板嚴(yán)重傾斜是指在試驗(yàn)過程中當(dāng)采用2~3個(gè)測(cè)量百分表時(shí)，各表測(cè)得的下沉量之差大于平均值的30%；在實(shí)際檢測(cè)過程中，試驗(yàn)人員一般都是用毛刷掃去松土后直接安裝承載板，這樣的后果就是測(cè)試面不平整，承載板容易傾斜，需反復(fù)找平或重新選擇測(cè)點(diǎn)，會(huì)消耗不少時(shí)間。

?

（2） 測(cè)橋支點(diǎn)至承載板外緣距離不準(zhǔn)確：規(guī)范要求測(cè)橋支點(diǎn)應(yīng)設(shè)置距離荷載板外側(cè)邊緣1m以外，然而現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員常常是憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)測(cè)量橋支點(diǎn)與承載板外緣距離，隨意性太大、距離不易控制，造成返工，浪費(fèi)寶貴的檢測(cè)時(shí)間。

?

（3） 采用人工處理數(shù)據(jù)慢：現(xiàn)場(chǎng)手工繪制荷載強(qiáng)度（MPa）與下沉量（mm）的關(guān)系曲線速度太慢，且下沉量基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的荷載強(qiáng)度值是在曲線上估讀出來的，結(jié)果誤差較大，不利于壓實(shí)質(zhì)量控制及施工后沉降的控制。

?

總結(jié)

為了擁有更安全、更舒適、更高速的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，國(guó)家現(xiàn)在對(duì)鐵路路基的施工質(zhì)量提出了更高要求，各項(xiàng)指標(biāo)的建立都是為了保證它的質(zhì)量。地基系數(shù)K30作為鐵路路基壓實(shí)質(zhì)量的力學(xué)主控指標(biāo)，能夠直觀地表征路基強(qiáng)度與變形，是控制鐵路路基施工質(zhì)量的重要參數(shù)，對(duì)確保鐵路路基建設(shè)質(zhì)量起到了重要作用。