加強鐵路路基施工現場K30檢測，更好保障鐵路工程質量

目前，鐵路工程對于我國經濟增長有著極大的推動作用，并且為了保證鐵路工程的施工質量，尤其是鐵路路基的施工質量，便要求施工單位對相關施工環節予以有效控制。其中，為了可以實現有效控制路基承載能力以及沉降變形等，便要求施工單位對路基壓實質量予以嚴格的控制，從而保證鐵道線路可以具備一定的穩定性，確保鐵路中列車可以高速、穩定且安全的行駛。

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現階段，地基系數K30是路基填料壓實質量檢測環節中的主要控制指標，經過K30平板載荷試驗驗證后，便可證明施工滿足設計要求。所以加強對鐵路路基施工現場K30檢測是極其重要的。

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地基系數K30試驗原理

K30試驗原理是在地基土上用直徑30cm的剛性荷載板垂直分級加荷，測得下沉量S與荷載強度P的關系曲線，取1.25mm下沉量S1.25對應的荷載強度P1.25，計算K30值，即地基系數。試驗采用的荷載板面積不盡相同，測得的地基系數也不同，一般以荷載板直徑加注說明。

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K30平板荷載試驗檢測步驟

1、 測試面準備

場地測試面應進行平整，并使用毛刷掃去松土。當處于斜坡上時，應將荷載板支撐面做成水面。

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2、 安置平板載荷儀

（1）將荷載板放置于測試地面上，應使荷載板與地面良好接觸，必要時可鋪設薄薄一層干燥砂（2~3mm）或石膏膩子。當用石膏膩子做墊層時，應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，左右轉動荷載板并輕輕擊打頂面，使其與地面完全接觸，與此同時可借助荷載板上水準泡或水準儀調整水平。

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

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

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（4）安置測橋，測橋支撐座位應設置在距離荷載板外側邊緣及反力裝置支撐點1m以外。測表的安放必須相互對稱，并且應與荷載板中心保持等距離。

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3、 加載試驗

（1）為穩固荷載板，預先加0.01MPa荷載，約30s，待穩定后卸除荷載，將百分表讀數調至零或讀取百分表讀數作為下沉量的起始讀數。

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（2） 加載時應以0.04MPa的增量，按照荷載強度對應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）逐級加載。每增加一級荷載，應在下沉量穩定后，讀取荷載強度和下沉量讀數。

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（3）下沉量是通過百分表的轉動量平均值來確定的，在百分表初始讀數為零的條件下加載到百分表累計讀數超過125那一級（即此時總下沉量超過規定的基準值1.25mm）或者荷載強度超過估計的現場實際最大接觸壓力，或者達到地基的屈服點時，試驗即可終止。

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（4）當試驗過程出現異常時（如荷載板嚴重傾斜，荷載板過度下沉），應將試驗點下挖相當于荷載板直徑的深度，重新進行試驗。對出現異常應在試驗記錄表中注明。

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4、 地基系數K30的計算

根據試驗結果繪出荷載強度與下沉量關系曲線，從荷載強度與下沉量關系曲線中得出下沉量基準值（1.25mm）對應的荷載強度，并根據標準中的公式計算出地基系數K30。

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K30平板荷載試驗的適用條件及要求

對平板載荷試驗測試值大小的影響因素很多，包括填料的性質、級配、壓實系數、含水率、碾壓工藝、最大干密度、最佳含水量、試驗操作方法、測試面平整度及天氣等。為了規范試驗過程，TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗規程》提出如下平板載荷試驗的適用條件和要求：

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（1）測試對象的顆粒級配

K30平板載荷試驗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，級配不均勻，K30的測試結果就會帶來較大的誤差，難以真實反映路基的壓實情況。

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（2）有效測試深度

K30平板載荷試驗的測試有效深度范圍為400~500mm。

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由于K30平板載荷試驗結果所反映的是壓板下大約1.5倍壓板直徑深度范圍內地基土性狀，因此要想真實全面地反映更深土層的情況，尚需結合其他的檢測手段進行綜合評定。

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對于水分揮發快的均粒砂，表面結硬殼、軟化，或因其他原因表層擾動的土，平板載荷試驗應置于擾動帶以下，對于粗、細粒勻質土，宜在壓實后2~4小時內進行試驗。

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（4）測試面及天氣

測試面必須是平整無坑洞的地面；必要時鋪2~3mm的干燥中砂或石膏膩子；測試面應遠離震源；雨天或風力大于6級以上也不得進行試驗。

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檢測過程中影響檢測效率的主要因素

（1）測試面不平整、承載板傾斜：TB 10102-2010 《鐵路工程土工試驗規程》明確了承載板嚴重傾斜是指在試驗過程中當采用2~3個測量百分表時，各表測得的下沉量之差大于平均值的30%；在實際檢測過程中，試驗人員一般都是用毛刷掃去松土后直接安裝承載板，這樣的后果就是測試面不平整，承載板容易傾斜，需反復找平或重新選擇測點，會消耗不少時間。

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（2） 測橋支點至承載板外緣距離不準確：規范要求測橋支點應設置距離荷載板外側邊緣1m以外，然而現場試驗人員常常是憑經驗目測測量橋支點與承載板外緣距離，隨意性太大、距離不易控制，造成返工，浪費寶貴的檢測時間。

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（3） 采用人工處理數據慢：現場手工繪制荷載強度（MPa）與下沉量（mm）的關系曲線速度太慢，且下沉量基準值對應的荷載強度值是在曲線上估讀出來的，結果誤差較大，不利于壓實質量控制及施工后沉降的控制。

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總結

為了擁有更安全、更舒適、更高速的鐵路運輸系統，國家現在對鐵路路基的施工質量提出了更高要求，各項指標的建立都是為了保證它的質量。地基系數K30作為鐵路路基壓實質量的力學主控指標，能夠直觀地表征路基強度與變形，是控制鐵路路基施工質量的重要參數，對確保鐵路路基建設質量起到了重要作用。