防眩板抗风载荷实验装置

『壹』 简述静载荷试验的观测仪器主要有哪些

1、反力装置：设计承载力特征值均为200kPa，反力设备按最大60t～80t准备，在如图1所示的事专先砌筑的砖墙上放属置8根6m长的工字钢作为载荷平台，载荷平台上周围用土袋码砌，然后装入砂土作为荷重。

2、测力装置：采用100t油压千斤顶加压，千斤顶型号：QYL100，额定起重量：100t，最低高度≤335㎜，起重高度≥180㎜。
3、载荷板：荷载板采用1㎡的方形钢板和圆形钢板以及0.866㎡的圆形钢板。为防止载荷板产生翘曲变形，又在载荷板上面放置边长为0.8m的方形钢板和直径为0.8m的圆形钢板。
4、变形测量装置：百分表（精度0.01㎜）

『贰』 螺旋板载荷试验

螺旋板载荷试验是由平板载荷试验演变而来的一种非开挖型、能够在赋存地下水和在地表下较大深度工作的轻便原位测试手段。该测试方法始于20世纪70年代初期，30多年来，螺旋板载荷试验已经广泛应用于世界各国的工程勘察中，最大工作深度已达30m。

螺旋板载荷试验的工作原理是：通过机械或人力把地锚状的螺旋形载荷试验板，旋入到地下预定测试深度处，通过对螺旋承压板逐级施加荷载，并测计地基土受压后产生的垂向位移和所施加荷载的关系；并依此绘制地基土的应力—应变—时间关系曲线，进而求得不同深度处地基土的承载力特征值、模量值、固结系数、土的湿陷量以及软土的不排水抗剪强度等指标。

一、螺旋板载荷试验装置组成

螺旋板载荷试验装置有如下几个主要部分(图2-8)：

(1)荷载源——①地面荷载源：有液压千斤顶、顶座、传力杆、应力/应变自动补偿伺服系统等；②地下荷载源：由压杆内的水压力活塞向螺旋承压板施加荷载；

(2)反力系统：由4个大直径反力地锚、地锚接杆、反力横梁组成；

(3)沉降观测装置：由2个小直径地锚、沉降支架、千分表等组成；

图2-8 螺旋板载荷试验仪示意图

1—传力杆；2—测计系统地锚；3—沉降支板；4—千分表；5—千斤顶；6—反力工字梁；7—反力地锚；8—测计系统横梁；9—螺旋承压板

(4)测压系统：对地面荷载源，通过安装在螺旋板上的应变式电阻传感器，和地面上的数字测力仪确定螺旋板上所受荷载源施加的荷载值；对地下荷载源，可通过施加的水压力获得施加的荷载值；一些螺旋承压板头还可以兼备测试试验深度内地基土孔隙水压力的功能；

(5)螺旋承压板：既是测试时钻进的钻头，又是到达试验深度后向地基土施加荷载的承压板。根据场地特点不同，分别有适于软土、硬土几种螺旋承压板型：①ϕ113mm，螺旋承压板面积100cm²，螺距25mm；②ϕ159.58mm，螺旋承压板面积200cm²，螺距40mm；③ϕ195.44mm，螺旋承压板面积300cm²；④ϕ252.23mm，螺旋承压板面积500cm²，螺距65mm；⑤ϕ298.55，螺旋承压板面积700cm²；与平板载荷试验不同的是，螺旋承压板在旋入试验深度过程中，由于螺旋板顺螺纹方向产生的切土效应，对测点地基土产生扰动，影响到测量的准确性。为此，需要对螺旋板的螺距、螺旋板材料厚度进行必要的限制，一般是取螺旋板直径与螺距之比值为4～5；螺旋板直径与板厚之比值为25为宜。

二、螺旋板载荷仪的安装与调试

螺旋承压板型号较多，这里简要介绍螺旋承压板的常见安装与调试过程。

1.准备工作

最主要的是对螺旋板探头进行标定：①绝缘测试：将探头批量放入压力不小15个大气压力的水容器中观察1天，其绝缘性能不发生变化；②将螺旋板探头置于率定架上，观察加荷与读数的线性关系，并写出率定报告备查。

2.现场安装

(1)要求在平整的场地上先标好测试孔位、反力地锚及测量支架地锚孔位。若雨季施工，应搭设临时防雨设施；

(2)安装地锚和螺旋板的顺序为：旋入4 根反力地锚→旋入沉降支架的2 根地锚→将螺旋板旋到预定测试深度(信号电缆随同旋入)。要特别注意：螺旋板头入土时，应按每转一圈下入一个完整螺距进行操作，即：旋入过程是每一旋次必须完成一整圈不间歇的旋入螺旋板，并尽量减少对土的扰动→安装反力横梁和测计系统横梁→调整好传力杆顶部至反力横梁的间距(使其恰好能安装液压千斤顶及相配套顶头、顶座等)→安装千斤顶→安装测计仪器、仪表并调整到合适位置(电子测量仪器需要预热，以保持性能稳定)。

3.测试方法

试验一般顺高程由上而下依次进行，完成一个点的深度测试后加接传力杆，将螺旋承压板旋入下一试验深度，进行新的试验。一般测点间距根据土层变化决定，大多以1m为常规间距；遇薄层时，也不应小于0.75m；如遇有软夹层，应事先设计好各测点深度。当土质均匀且层厚较大时，测点间距可取2～3m。

螺旋板载荷试验方法有两种，即应力法和应变法。

(1)应力法：用荷载等级控制沉降与时间关系的方法。①相对稳定法，也叫慢速法每级荷载施加后，间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后间隔30min 测读一次沉降，当连续两小时内每小时沉降量都小于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准，即可施加下一级荷载；②等速加荷法，也叫快速法 根据土体情况和当地已有测试经验，采取分级施加荷载，每级荷载都保持固定时间间隔(5min～2h，由土的状态决定)，每级荷载增量取预估极限承载力的1/10，直至达到极限承载力或土体破坏。

(2)应变法：试验以等沉降速率控制加载速率。试验中，当达到试验设计的沉降量时，就可施加下一级荷载。此法主要适用于在荷载作用下以塑性变形为主的粘性软土、淤泥(质)土等。沉降速率一般控制在0.25～2.0mm/min，对海相高灵敏度饱和淤泥质土、软塑状软粘性土，沉降速度选择在0.25～0.5mm/min为宜；一般粘性土、粘性软土可取0.5～2.0mm/min。如此逐级加荷，直至土体破坏。

应力法、应变法的适用范围：

测定地基土的承载力特征值可选用应力法，它适于土质相对较硬或以弹性变形为主的土体，而应变法则适于土质相对较软或以塑性变形为主的土体；测定和计算地基土的变形模量、固结系数时，必须选用慢速法才能达到计算精度；测定地基土不排水抗剪强度和不排水模量时，可采用应变法。

三、试验成果及其应用

由于假定在螺旋板载荷试验条件下并不考虑土体扰动对P—S曲线所产生的干扰，故对螺旋板载荷试验所产生的数据不必修正。根据试验数据和使用目的，可绘制相应类型的曲线，如：P—S曲线、

曲线、lgS—lgt曲线、S—lgt曲线等。

在P—S曲线上，我们可以找到3个特征点：P_z(螺旋板面以上地基土的自重压力)；P₀(地基土的比例极限压力)；P_u(地基土的极限荷载)，如图2-9所示。

1.用螺旋板载荷试验确定地基承载力

方法一：在S—P曲线上找到比例极限荷载P₀，观察P₀点与极限荷载P_u的位置关系，决定是否取P₀为地基承载力特征值f_ak，方法同平板载荷试验。

方法二：作P—S/D曲线，在P—S/D曲线上，用S/D=0.02对应的荷载为地基承载力，D为螺旋板直径，如图2-10所示。

图2-9 螺旋板载荷试验P—S曲线的特征点

图2-10 用相对法确定螺旋板载荷试验中的地基承载力

2.计算地基土的变形模量

按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)要求，地基土的变形模量E₀(MPa)由下式计算：

土体原位测试与工程勘察

式中：D为承压板直径或边长(m)；P为P—S曲线线性段的压力(kPa)；S为与P对应的沉降量(mm)；ω为与试验深度和土类有关的系数，可按表2-9选用。

表2-9 深度载荷试验计算系数ω取值表

注：D/Z为承压板直径和承压板底面深度之比。

除规范方法外，近年来国际上还广泛使用挪威工学院Jilmar Janbu教授提出的排水模量E和不排水模量E_u的算法：

(1)用沉降稳定法(慢速法)可求地基土的排水模量E：

土体原位测试与工程勘察

式中：S₁₀₀、P 分别为最终沉降量(mm)和与之对应的固结荷载(kPa)；D为螺旋板直径(mm)。

(2)用等速加荷法(快速法)可求土的不排水变形模量E_u(MPa)：

土体原位测试与工程勘察

式中：ΔP/ΔS为P—S曲线初始直线段的斜率；K为螺旋板沉降系数；R为螺旋板半径(mm)。

根据Selvarai和Nicholas建议，K的取值范围是：K=0.6～0.75；其值代表螺旋板叶片与地基土的粘结程度，如下图所示。

土体原位测试与工程勘察

3.求径向排水固结系数

图2-11 用作图法求地基土固结度达到90%所需的时间t₉₀

按试验数据绘制螺旋板载荷试验的S—

曲线(图2-11)，取曲线前端直线段作延长线AB与时间轴相交于B点，并定义 B点以前时间为X，在时间轴找处1.31X点C，再作AC直线与

曲线相交于D，则D在时间轴上的正投影点E为地基土固结度达到90%所需的时间t₉₀，由公式(2-27)可计算出地基土的径向排水固结系数C_h：

土体原位测试与工程勘察

式中：T₉₀为地基土固结度达到90%的时间因子，公式中的T₉₀取值为0.335；t₉₀为地基土固结度达到90%的时间(min)，按图2-11给定方法确定；R为螺旋板半径(mm)。

4.计算地基土的不排水抗剪强度C_u

对饱水地基土，可用公式(2-28)计算：

土体原位测试与工程勘察

式中：P_u为饱水地基土在等速加荷法(快速法)条件下求得的极限荷载值；其系数(9～11.35)代表地基土的软硬程度，可根据土样条件适当确定该值的大小(见下页图)。

对硬粘性土，Kay＆Parry推荐用公式(2-29)计算：

土体原位测试与工程勘察

土体原位测试与工程勘察

式中：P_u为饱水地基土在等速加荷法(快速法)条件下求得的极限荷载值；P_z为螺旋板载荷试验深度以上的地基土自重荷载。

『叁』 防眩板的材质及工艺

实际上，早在1994年编制《高速公路交通安全设施设计与施工技术规范》时，相关部门就已经对防眩板的设置做出了具体和详细的规定。不过，那时的防眩板多为铁栅栏，需要电镀、刷漆，也非常重，安装比较麻烦。当时(北)京石(家庄)、广东省惠(深)盐(田)、江西九(江)景(德镇)等一批国内早期高速公路用的就是这种铁栅栏式的防眩板。该类防眩板的缺点是造价高、易生锈、不宜维护、运输不方便，而且容易造成二次伤害，因此目前大多数地区都已经不怎么使用。
在交通设施创新设计和生产方面，许多公司都做了不少有益的探索，这其中，有两种探索影响深远：
一种是吹塑工艺：将吹塑工艺应用到防眩板制作上，生产截面为枣核形板，材质为HDPE的防眩板。
另一种是模压工艺：将玻璃钢模压工艺，也就是后来所说的SMC材料应用到防眩板之上。
玻璃钢防眩板：玻璃钢片材在高温、高压下成型，断面结构成反S形状，抗风强度显著增强了，后来全国大部分玻璃钢防眩板都采用这种形式。早期：也有零星企业用手糊工艺生产玻璃钢防眩板，由于生产出来的产品个体差异太大，质量难以保证，很快就被淘汰了。
一些企业采用玻璃钢模压成型和吹塑成型来制作防眩板，但是由于不正当竞争和价格战等原因，当前很多厂家生产防眩板的原材料由原来的玻璃钢SMC材料改为便宜的BMC材料，甚至添加各种劣质填料，导致玻璃钢防眩板的抗风载能力大大减弱，如果使用优质的产品原料生产防眩板，价格要远远高于其他材质。
企业用钢板来做防眩板，热浸镀锌注塑 ，抗风抗撞硬度明显增加，产品的寿命得以提高。但该类防眩板的缺点是造价高、易生锈，而且容易造成二次伤害，因此目前已经大多数地区都已经不怎么使用。

『肆』 防眩板的质量问题产生的原因

很多业内人士反映，防眩板在国内高速公路的实际应用中还存在许多问题，常见的如材料性能不达标、结构和安装不尽合理等，任何一项出现偏差，都会影响防眩板的使用效果。
偷工减料 对于玻璃钢防眩板而言，由于不正当竞争和价格战等原因，当前很多厂家生产防眩板的原材料都变了，由原来的玻璃钢SMC材料改为便宜的BMC材料。BMC的树脂和玻璃纤维含量都比SMC低，同样尺寸和厚度的玻璃钢防眩板，BMC的强度要差得很多。对于用HDPE材料吹塑成型的防眩板，其降低成本的主要方式是向母料里面添加碳酸钙或回收料等填料。然而，添加此类填料后，防眩板的抗风载强度就大大降低了。有些厂家在用HDPE材料吹塑成型防眩板时，有时在母料里添加高达50%的填料，这种工艺生产出来的防眩板，其性能可想而知。如何判别HDPE材料吹塑成型的防眩板中是否含有填料，有一个简单的办法：将防眩板斜靠在墙角，用脚踩踏防眩板中部，防眩板会弯曲变形，然后将防眩板拿在手中仔细观察，不加填料的防眩板变形部分会自动恢复原状，加填料的防眩板变形部分不会自动恢复成原装，有的甚至还会断裂。
设计因素 原材料只是影响防眩板性能的一个因素，有时候，其问题往往出在源头上。该有的设计图纸将防眩板的截面做成平板结构，这种防眩板生产出来后抗风强度显然不够。一场台风后，大部分都断裂了。实验显示，同样材料和外形尺寸，反S断面结构防眩板的抗风负荷是平面结构的四倍。当前在交通工程领域，很多设计人员对自己所选用的产品特点和性能普遍不了解、不专研，造成高速公路上的一些质量问题在设计阶段就埋下了隐患，这一点应该值得所有设计人员认真反思。
对于防眩板的检测，有一种土办法可以现场检测出其质量好坏。以90厘米高，20厘米宽的防眩板为例，两头用砖头支起，中间站一个60公斤的人，如果防眩板不被压断，则该防眩板就是合格产品。

『伍』 平面应变断裂韧度K_ⅠC的测试

本节内容主要来源于ISO12737：2005《金属材料平面应变断裂韧度K_ⅠC试验方法》和GB/T4161-2007《金属材料平面应变断裂韧度K_ⅠC试验方法》。

图7-1 断裂韧度K_C随厚度B的变化

根据线弹性断裂力学，带裂纹体裂纹尖端附近的弹性应力场强度可用应力强度因子K（MPa·m^1/2）来度量。对Ⅰ型（张开型）裂纹的断裂准则为：当应力强度因子K_Ⅰ达到其临界值K_C时，裂纹即失稳扩展而导致断裂。K_C可由带裂纹的试件测得，它代表材料抵抗裂纹失稳扩展的能力，称为“断裂韧度”。试验表明，材料的断裂韧度K_C随试件厚度B变化，如图7-1所示。在试件厚度连到某一定值B₀后，断裂韧度不再随厚度变化，此时则认为裂纹尖端附近的材料处于平面应变状态，其对应的断裂韧度值称为“平面应变断裂韧度”，用符号K_ⅠC表示。显然，K_ⅠC为一材料常数。

一、试件

图7-2为标准三点弯曲试样，S为梁的跨度，B、W为横截面的宽和高，a为裂纹长度，（W-a）为韧带宽度或称韧带尺寸。图7-3为紧凑拉伸试样。

图7-2 标准三点弯曲试样

1.主要尺寸

为满足平面应变和小范围屈服的条件，要求B、a、（W-a）满足下式：

岩石断裂与损伤

式中σ_s为材料的屈服强度，根据σ_s/E值的不同可求出试样的最小厚度B_min和裂纹的最小长度a_min，最小尺寸如表7-1所示，我国标准采用：a/W=0.45～0.55。

图7-3 紧凑拉伸试样

表7-1 试样的最小厚度B_min和裂纹的最小长度a_min

2.裂纹的制作

一般采用铣削加工或线切割，用交变载荷预制疲劳引发裂纹，应满足下列要求：

（1）符合尖裂纹的要求：疲劳裂纹长度3～5mm（至少不小于1.5mm）。

（2）预制疲劳裂纹长度在0.025a的最后阶段，疲劳应力强度因子最大值满足：K_fmax＜0.6K_ⅠC。K_fmax＜0.00032E（MPam^1/2）（避免载荷过大钝化裂纹尖端）。

（3）保证疲劳裂纹的扩展：疲劳应力强度因子幅度ΔK≥0.9 K_fmax。

二、测试原理

为了测定K_ⅠC值，需要对带有裂纹的试件进行拉伸或弯曲试验，使裂纹产生Ⅰ型扩展。而K_ⅠC就是裂纹开始失稳扩展的临界点处所对应的应力强度因子值。采用合适的含裂纹试件，在试验面上加载，其应力强度因子K_Ⅰ可概括为如下形式：

K_Ⅰ=F·f（a）

式中：F为载荷；a为裂纹长度；f（a）为与试件形式、外形尺寸、加载形式有关的a的函数。根据上式，应有

岩石断裂与损伤

式中：F_Q为临界载荷；a_Q为临界裂纹长度。显然，只要从试验中测定F_Q和a_Q，即可得到K_ⅠC。

在理想平面应变条件下，裂纹前缘处的材料处于三向拉伸应力状态，呈现良好的脆性。这时，只要裂纹一开始扩展，就会导致失稳断裂，也就是说，开裂点即为失稳点，临界裂纹长度a_Q等于初始的裂纹长度a。但是，对于工程平面应变条件而言，由于试件表面附近平面应力状态的影响，裂纹开始扩展后经过一个较短的稳定扩展阶段才失稳断裂，开裂点并非失稳点。为消除侧表面附近平面应力状态所造成的塑性影响以测得作为材料常数的K_ⅠC，应取开裂点作为临界点。但是，精确地测定开裂点是困难的，所以，在K_ⅠC试验方法中，对于明显地存在裂纹稳定扩展阶段的情况，取裂纹等效扩展2%所对应的点（条件开裂点）作为临界点来确定F_Q，而a_Q则近似地采用初始裂纹长度a。

三点弯曲试样，GB/T4161-2007推荐采用的应力强度因子计算公式为

岩石断裂与损伤

表7-2列出了三点弯曲试样在a/W=0.45～0.55时的f（a/W）值，可方便查用。

表7-2 三点弯曲试样的f（a/W）数值表

对于紧凑拉伸试样，应力强度因子由下式计算：

岩石断裂与损伤

表7-3列出了紧凑拉伸试样在a/W=0.45～0.55时的f（a/W）值。

表7-3 紧凑拉伸试样的f（a/W）值

续表

三、测试装置

不同试样的加载方法不同，三点弯曲试样的测试装置如图7-4所示，试验机为试样提供支承和载荷，载荷信号和引伸计信号通过控制器与计算机连接，可得到载荷与切口位移的关系曲线。

图7-4 试验装置示意图

四、实验步骤

1.试样制备

（1）裂纹面取向应严格按GB/T4161—2007标准进行。在实际构件中取样时，试件的裂纹取向应与构件中最危险的裂纹方向一致。

（2）试件厚度B可根据式（7-1）选择。

（3）取同炉批料加工2～3件常规拉伸试件，供测σ_s用，且必须和K_ⅠC试件同炉热处理。

（4）试件粗加工和热处理后，再进行精加工，其最后尺寸和表面光洁度严格按GB/T4161—2007规定执行。

（5）小试样用线切割机制出切口，切口根部圆弧半径小于0.08mm。

2.预制疲劳裂纹

为了模拟实际构件中存在的尖锐裂纹，使得到的K_ⅠC数据可以对比和实际应用，试件必须在疲劳试验机上预制疲劳裂纹。其方法是：先用线切割机在试样上切割8mm长的机械切口，然后在疲劳试验机上使试样承受循环交变应力，引发尖锐的疲劳裂纹，约为2mm。

将试件打磨一遍，去掉表面油垢。在中心机械切口两侧各7.5mm处划线，用以标记放在疲劳试验机上；分别在两侧的机械切口前沿2mm处划线，用以观察其后疲劳裂纹生长到此线。预制疲劳裂纹时，应仔细监测试样两侧裂纹的萌生情况，避免两侧裂纹不对称发展。

3.测定条件

（1）试件厚度应在疲劳裂纹前缘韧带部分测量三次，取其平均值作为B。测量精度要求0.02mm或0.1%B，取其中较大者记录。

（2）试件高度应在切口附近测量三次，取其平均值作为W，测量精度要求0.02mm或0.1%W，取其中较大者记录。

4.试验程序

（1）在试件上粘贴刀口以便能安装夹式引伸计，刀口外线间距不得超过22mm，安装夹式引伸计时要使刀口和引伸计的凹槽配合好。

（2）按图7-4安装三点弯曲试验支座，使加载线通过跨距S的中点，偏差在1%S，而且试样与支承辊的轴线应成直角，偏差在±2°以内。

（3）标定夹式引伸计。

（4）开动试验机，缓慢匀速加载，一般试验机速度为0.5～2mm/min，以使K_Ⅰ的增长速率不至太快，保证应力强度因子的增长速率在0.55～2.75MN·m^-3/2/s之间。加载至试样明显开裂，停机。记录载荷F和刀口张开位移V之间的曲线。

（5）取下夹式引伸计，开动试验机，将试样压断，停机取下试样。

（6）记录试验温度和断口外貌。

五、实验结果的分析及处理

1.裂纹失稳扩展时的临界载荷F_Q

由于试样厚度与材料韧性不同，试验所得F-V曲线主要有三种类型，它们分别对应于三种断口外貌（图7-5）。

图7-5 三种典型的F-V曲线

F_Q则由下述方法确定：在试验中自动记录载荷F随试件切口边缘（裂纹嘴）处两个裂纹表面的相对位移V的变化曲线，即F-V曲线，以对初始线性段斜率下降5%的割线与F-V曲线交点处对应的载荷F₅作为取得F_Q的依据。如果在载荷达到F₅曲线各点载荷均小于F₅，则取F_Q=F₅，可以证明，这样的临界载荷大致对应于裂纹产生2%的等效扩展，这种情况对应着试件表面附近的平面应力状态存在显著影响。如果载荷达到F₅前曲线各点对应载荷的最大值大于或等于F₅，则取这个载荷最大值作为F_Q，这种情况接近于理想平面应变状态。

简单地讲，从F-V曲线图上确定F_Q的方法是：先从原点O作一相对直线OE部分斜率减少5%的直线来确定裂纹失稳扩展载荷F_Q，直线与F-V曲线的交点为F₅，如果在F₅之前没有比F₅大的高峰载荷，则F_Q=F₅（图7-5曲线Ⅰ）；如果在F₅之前有一个高峰载荷，则取这个高峰载荷为F_Q（图7-5曲线Ⅱ和曲线Ⅲ）。

2.测定裂纹长度a

与临界载荷F_Q对应的裂纹长度a_Q，计算时可取初始裂纹长度a，直接从断后试样上量出。试样断裂后，可观察到裂纹长度沿厚度B方向呈弧状形，如图7-6所示。

为了能利用前述应力强度因子公式（公式中的a是对应着平直前缘裂纹的长度）计算试样的K_ⅠC，需要确定与试样的实际前缘裂纹相等效的平直前缘裂纹长度a。可取等效平直前缘裂纹长度：

岩石断裂与损伤

图7-6 裂纹前缘长度

式中：a₂、a₃、a₄分别为沿厚度方向B/4、B/2、3B/4处的裂纹长度。

3.计算条件断裂韧性K_Q并判断其有效性

将F_Q、a代入K_Ⅰ表达式中进行计算，得到的K_Ⅰ称为“条件断裂韧度”，记为K_Q。至于K_Q是否为该材料的K_ⅠC，需检查下面两个条件：

岩石断裂与损伤

若两个条件均满足，则所求得的K_Q即为材料的平面应变断裂韧度K_ⅠC。否则试验结果无效，须加大尺寸重新测试（一般取1.5倍大试样），直到两个条件均满足。

4.试验报告

一般的试验报告要求具有下述内容：

试样编号、类型、裂纹面取向；材料的原始状态和屈服强度；试样厚度B、宽度W等；预制疲劳裂纹的条件；裂纹长度值a₂、a₃、a₄；试验温度、相对湿度、用K_Ⅰ表示的加载速率；P-V曲线及有关计算；断口外貌特征；K_ⅠC的有效性条件或K_Q不能作为K_ⅠC的原因。

『陆』 浅层平板载荷试验原理步骤

试验仪器设备
载荷测试设备由：①承压板；②加荷装置；③沉降观测装置等部件组成(图2-1)。
1.承压板
承压板是模拟基础传力给地基的设备，为了获得比较准确的地基测试参数，理论上承压板的刚度和尺寸应尽量与基础相近。在实测中，刚度相近比较容易达到，采用刚性大的加筋厚钢板或钢筋混凝土板即可；但承压板尺寸与实际基础相近则难于达到，由于整个地基土的测试面积太大，其上施加的总荷载势必加大，既造成试验设备庞大又使试验条件难以达到。而承压板面积太小，则影响地基土沉降量预测和极限荷载值的准确性。
图2-1 静力平板载荷试验系统
1—承压板；2—量测系统；3—堆载；4—地锚反力系统；5—载荷台；6—混凝土载荷台；7—桁架；8—千斤顶；9—反力拉杆；10—传力柱
国内外对承压板尺寸效应作了大量研究，当承压板面积在一定范围内时，沉降值S随承压板直径D增加而加大，但当承压板直径D过小，则出现沉降值S随D减小而增加的现象。而当承压板直径D大于一定值后，沉降值S随D值增加而加大的趋势变得不明显。处于上述两个明显转折点的承压板直径D值分别为30cm和50cm左右，这也是静力载荷试验中经常选用直径30～50cm承压板的原因。
承压板是平板载荷试验系统中的重要部件，一般为铸钢件。受现场条件限制，承压板也有采用现场混凝土浇筑和预制两种，其底面一般用厚钢板。对承压板的要求是：要有足够的刚度；满足在加荷过程中承压板本身的变形小；而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起的要求，故其形状一般为圆形(也可为方形)。

『柒』 平板载荷试验的基本方法

一、试验仪器设备

载荷测试设备由：①承压板；②加荷装置；③沉降观测装置等部件组成(图2-1)。

1.承压板

承压板是模拟基础传力给地基的设备，为了获得比较准确的地基测试参数，理论上承压板的刚度和尺寸应尽量与基础相近。在实测中，刚度相近比较容易达到，采用刚性大的加筋厚钢板或钢筋混凝土板即可；但承压板尺寸与实际基础相近则难于达到，由于整个地基土的测试面积太大，其上施加的总荷载势必加大，既造成试验设备庞大又使试验条件难以达到。而承压板面积太小，则影响地基土沉降量预测和极限荷载值的准确性。

图2-1 静力平板载荷试验系统

1—承压板；2—量测系统；3—堆载；4—地锚反力系统；5—载荷台；6—混凝土载荷台；7—桁架；8—千斤顶；9—反力拉杆；10—传力柱

国内外对承压板尺寸效应作了大量研究，当承压板面积在一定范围内时，沉降值S随承压板直径D增加而加大，但当承压板直径D过小，则出现沉降值S随D减小而增加的现象。而当承压板直径D大于一定值后，沉降值S随D值增加而加大的趋势变得不明显。处于上述两个明显转折点的承压板直径D值分别为30cm和50cm左右，这也是静力载荷试验中经常选用直径30～50cm承压板的原因。

承压板是平板载荷试验系统中的重要部件，一般为铸钢件。受现场条件限制，承压板也有采用现场混凝土浇筑和预制两种，其底面一般用厚钢板。对承压板的要求是：要有足够的刚度；满足在加荷过程中承压板本身的变形小；而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起的要求，故其形状一般为圆形(也可为方形)。根据经验，土质松软(如：软土、新近沉积土、人工杂填土)或上硬下软的双层地基土，宜采用较大尺寸；土质较硬时，承压板宜选用较小尺寸；对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为1000～2500cm²；对一般土，承压板面积多采用2500～5000cm²。

为计算方便，我们给出几种常用不同面积的圆形—方形承压板直径和边长换算值(表2-1)。

2.加荷装置

加荷装置包括：压力源(千斤顶、堆载物)；载荷台架；反力构架等。加荷方式有两种，即：重物静力加荷和液压千斤顶加荷。

重物静力加荷法：在载荷台上放置重物(如钢锭、铅块、建筑砌块等)，以此向地基土加荷载。此法虽显笨重，劳动强度大，但其荷载稳定，常在大荷载测试时采用。

表2-1 圆形—方形承压板直径和边长换算表

液压千斤顶反力加荷法：用液压千斤顶加荷，用地锚系统提供反力，其加荷控制及搬运方便，劳动强度相对较小，但可提供的反力有限，故适于小荷载测试。采用液压千斤顶加荷，必须注意两个问题：①液压千斤顶的行程必须满足地基沉降量的要求，必要时，可采用上、下两个千斤顶重叠放置，以增加液压千斤顶行程，来满足特殊地基沉降量要求；②地锚系统反力要大于最大加荷。由于受力后地锚上拔，设备本身变形，千斤顶漏油和承压板下沉，使试验过程中千斤顶的压力不易稳定，会出现压力减退现象。为保持相对恒压，一般采用千斤顶液压自动伺服系统，以保持压力稳定。

地锚系统、反力构架或载荷台架，其构件和总体组合强度不能过低，应是试验最大荷载1.5～2倍。

3.沉降量测系统

沉降量测系统由千分表(以前多使用指针式千分表，现在一般使用带计算机数据接口的电子千分表，既可以观测，又可以实现数据自动采集)及固定支架或沉降传感器及自动记录仪组成。其量测精度不应低于±0.01mm。

二、试验要点和要求

载荷试验设备重、部件多、试验周期长，因此，要格外注意人身和设备安全。不同类型的仪器都配有其性能和使用说明书，使用前应仔细阅读并要配有专人掌握使用。试验步骤如下：

1.检查仪器及配套件性能

试验前检查仪器设备的性能是否正常；准备好电源、照明和试验用的各种工具。

2.试验点选择

要考虑建筑物需要和地基土的特点以及场地条件，进行试验设计和选用适合的试验方式及其承压板面积。载荷试验宜采用圆形刚性承压板，根据土的软硬不同选用合适的尺寸：土的浅层平板载荷试验承压板面积不应小于2500cm²；对软土和粒径较大的填土不应小于5000cm²；土的深层平板载荷试验承压板面积宜选用5000cm²；试验点一般应布置在有代表性的地点、二级以上工程建筑物的重要部位、地基土主要持力层及能够发挥地基潜力的关键土层上。每个场地的试验点不宜少于3个，当场地内土体不均时，应适当增加。

3.开挖试坑

浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍；深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径。当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径；当挖至距试验深度15～20cm处预留防扰动保护层，停止快速开挖，用平铲修整至测试深度后，在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，要求尽快安装试验设备，并减少对土的扰动。

4.安装设备

现以拉锚(杆)式千斤顶加荷静力平板载荷试验系统为例，简要介绍试验系统的安装：

(1)确定建筑场地中的试验点位置，标出试验点的中心位置。要求试验点以2m为半径的场地平整，以便操作和保证有足够和均衡的反力；

(2)按照地锚水平拉杆长度，确定各个地锚安装位置并组织安装。安装地锚时，逐一安装地锚水平拉杆并紧固之。施工时，切忌雨水流入试坑。一般应先架设防雨、防晒帐篷，并在帐篷外挖好排水沟；

(3)按要求开挖试坑、取样；平整坑底并在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平；

(4)用拉线法找出试验中心点，安装承压板(应使承压板轻轻就位，既要水平，又要垂直、居中，最终通过传力柱把试验施加的载荷呈中心荷载方式作用在承压板上)→安装位移传感器→千斤顶→传力柱和拉杆帽→在地锚和传力柱间安装反力拉杆并使之均匀受力→安装电子千分表；

(5)进行试验前的全面检查，确认没有问题后，便可开始试验。

试验须填写原始记录(表2-2)：

表2-2 浅层平板载荷原位试验记录表

(1)加荷方式：载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)。有地区经验时，可采用分级加荷沉降非稳定法(快速法)或等沉降速率法。加荷等级宜取10～12级，不应少于8级，荷载量测精度不应低于最大荷载的± 1%；

对慢速法，当试验对象为土体时，每级荷载施加后，以间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后每间隔30min测读一次沉降；当连续两小时每小时沉降量都小于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准，可施加下一级荷载。

按照经验，各类土的加荷等级增量，可参考表2-3。

(2)最终荷载的确定：应根据试验目的、设备条件等而定。如：为了确定地基变形参数、比例界限承载力，或因设备条件限制，则在比例界限压力点出现后，再加压2～3级即可终止；又如，在设备条件允许情况下，为确定地基土承载力，最好做到破坏阶段，以求出地基的极限荷载值。

表2-3 各类土加荷等级增量表

(3)终止试验条件：当出现下列现象之一者即可认为地基土达到破坏阶段，并可终止试验：①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边土出现明显隆起或径向裂缝持续发展；②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降；③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；④总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。

『捌』 玻璃钢防眩板的改进与革新

生产玻璃钢防眩板的材料应该是韧性和刚性的完美结合，韧性可以保证防眩板在接受高强度外力冲击下时能迅速变形，不至于被拦腰折断;刚性保证在强风荷载下，防眩板又不至于来回摇摆，从根部断裂。据笔者了解，业界已经能用高强度的高分子弹性材料生产出来柔性和刚性完美结合的防眩板来。高分子弹性材料很多，近年来美国公路科技人员将弹性材料应用到防眩板的生产上，这确实让人惊讶。虽然美国高速公路防眩板技术应用刚刚起步，但他们起点高、标准高，在设计时候就已经将吹不断、撞不断、无二次伤害等都考虑进去了，其生产出来的防眩板自然性能完好。
东海复合材料有限公司拥有一支强劲的施工队伍，从事设计、生产玻璃钢制品、模具制作，技术转让和技术培训等业务。主要产品有各种玻璃钢拉挤型材（各种规格的玻璃钢方管、矩形管、梯形管、圆管、椭圆管、R形管、D形管、九字管、棒材、变压器撑条、玻璃钢电缆桥架、璃钢波形护栏、玻璃钢声屏障等产品）、玻璃钢模压产品（玻璃钢防眩板、玻玻璃钢水箱、玻璃钢电表箱、玻璃钢围栏连接件、玻璃钢梯子配件、玻璃钢电缆支架等产品）、SMC片状模塑料、BMC团状模塑料、玻璃钢颜料色浆、交联热收缩管、金属表面脱脂剂、金属表面除油剂等。
结构的改变 对于防眩板的截面，我国公路科技人员发明了一种“人”字形结构，这大大地增强了防眩板的抗风载效果。人字形结构最稳定、支撑面积最大，这种结构将防眩板中、下部一分为二，变“金鸡独立”为“双脚落地”，整个防眩板安装后与护栏形成为稳定的三角支撑结构。三角结构最稳定，再大的风都不怕了。
防眩板结构的改变-人字形防眩板
颜色的控制 对于防眩板容易褪色的困惑，业界现在也找了好的解决之道。只要控制好母料色粉的质量，生产出来的防眩板就不容易褪色。及时在紫外光强烈的云贵高原，虽经五、六年强烈紫外线照射，其颜色依然翠绿。
与护栏的安装关系 防眩板通常与中央护栏结合使用，道路中央分隔带上的护栏主要有两种形式，一种是水泥护栏，一种是钢护栏。如前文提到，对于顶部宽度较窄的新泽新护栏，如果双向超车道车辆的横向间距过窄，同时弯道多，而且大货车居多的公路，防眩板被车辆碰坏的几率大，建议最好选用弹性材料防眩板。对于中央隔离带为钢护栏或者很宽的水泥护栏，车辆很难碰到防眩板，可以使用硬材质的玻璃钢防眩板，或HDPE防眩板。包括在下文将要提到的文化防眩板，因其材质都是硬质玻璃钢，都不建议安装在顶部宽度较窄的新泽新护栏上。
对于中央隔离带为钢护栏的，建议防眩板支架不要安装在钢护栏上。如果防眩板支架安装在钢护栏上，往往会出现以下问题：(1)增加了护栏的抗风荷载，一次，防眩板支架挂在一侧护栏上，防眩板安装在支架上，一场大风过后，钢护栏被吹倒了三公里。(2)防眩板高低不易调平，影响美观。

『玖』 电缆桥架国家标准

国家标准的桥架壁厚是多少？

CECS31∶91为基础，这个标准由中国工程建设标准化协会电气工程委员会修订。

具体来说：

电缆桥架宽度 ~允许最小板厚

电缆桥架宽度＜100~ 1

100≤电缆桥架宽度＜150~ 1.2

150≤电缆桥架宽度＜400~ 1.5

400≤电缆桥架宽度＜800~ 2

800＜电缆桥架宽度~ 2.5电缆沟盖板、电缆桥架、电缆支架、电表箱、挤拉型材等。

电缆桥架允许最小板厚：当桥架宽度B＜100mm时 ：

板厚要求：

1.0mm；100≤B＜150时 1.2mm；

150≤B＜400时 1.5mm；

400≤B≤800时 2.0mm；

B＞800时 2.5mm 。

电缆桥架宽度≤150~ 1.0150＜电缆桥架宽度≤300~ 1.2300＜电缆桥架宽度≤500~ 1.5500＜电缆桥架宽度≤800~2.0电缆桥架宽度＞800~ 2.2