[发明专利]一种岩溶地区路基承载能力的原位测试方法及测试装置

权利要求书

1.一种岩溶地区路基承载能力的原位测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、计算路基荷载作用下溶洞顶板(3)的最大弯矩；

根据强度理论公式，最大弯矩发生在溶洞顶板(3)的中间，依照下式计算：

M=18(σz+ρsghs+ρkghk)l2]]>

式中σ_z为路基荷载在基岩面引起的最大附加应力，ρ_k为溶洞顶板(3)密度，h_k为溶洞顶板(3)厚度，ρ_s为覆盖土层(2)密度，h_s为覆盖土层(2)厚度，l为溶洞顶板(3)跨度；

步骤二、计算等效冲击荷载；

按照溶洞顶板(3)弯矩等效的方法计算路基荷载的等效冲击荷载，假设在冲击荷载的作用下，溶洞顶板(3)于荷载作用位置断裂并绕支点转动，则利用动量方程和动量矩方程得到溶洞顶板(3)中的弯矩分布：

M(x)=-∫0xQ(x)dx=F2x-3F2l(x22-x36l)+c2;]]>

根据路基荷载作用和冲击荷载作用下的等效弯矩：

M=18(Kzρrghr+ρsghs+ρkghk)l2=F2l+18(ρsghs+ρkghk)l2;]]>

化简后得到：

F=14Kzρrghrl;]]>

上式即为按照溶洞顶板(3)弯矩等效的方法计算得到的路基荷载的等效冲击荷载；

其中

式中：n＝Z/B，Z为覆盖土层(2)厚度，B为路基宽度，ρ_r为路基土的密度，h_r为路基的高度，l为溶洞顶板(3)的跨度；

步骤三、确定冲击荷载测试的基本参数，根据上述溶洞顶板(3)弯矩等效的方法，按下式计算冲击锤(8)的质量：

步骤四、进行冲击荷载测试并判断承载能力是否足够；

首先揭露溶洞顶板(3)，然后在溶洞顶板(3)上进行冲击荷载测试，依据冲击荷载的测试结果，对岩溶地区路基承载能力以及相应的处治对策进行分类：

若测试后溶洞顶板(3)的变形量小于1mm，表明承载能力足够，无需进行处治；若测试后溶洞顶板(3)的变形量大于1mm，表明承载能力不足，需进行处治。