【JT交通运输标准】 公路工程土工合成材料机械损伤试验方法

中华人民共和国交通运输行业标准 JT/T974—2015 公路工程土工合成材料机械损伤试验方法 Test method for construction of samples to evaluate the physical damage of geosynthetics for highway engineering 2015-04-24 发布 中华人民共和国交通运输部 2015-07-31 实施 前言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由全国交通设施（公路）标准化技术委员会公路工程材料及仪器设备专业标准工作组提出并归口。 本标准的起草单位：青岛旭域土工材料股份有限公司、交通运输部公路科学研究院、石家庄铁道大学、河北省交通规划设计院、国家化学建筑材料测试中心、铁道第三勘察设计院集团有限公司、中国民航机场建设集团公司、清华大学、华中科技大学。 本标准的主要起草人：夏飞、刘英、杨广庆、朱冀军、郑鸿、戴征杰、熊保林、刘国明、刘玉春、吴连海、魏锋、介玉新、刘华北、袁绍鹏、蒲昌瑜。 1 范围 本标准规定了土工合成材料机械损伤的试验方法，包括试验环境条件、试验设备与材料、试样制备、试验步骤、测试评价和试验报告。本标准适用于公路工程土工合成材料土工格栅的机械损伤试验，其他土工合成材料参考使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JTGC20 公路工程地质勘察规范 JTGE40 公路土工试验规程 JTGE50 公路工程土工合成材料试验规程 JTGE60 公路路基路面现场测试规程 JTGF10 公路路基施工技术规范 ISO 10319 土工合成材料宽条拉伸测试（Geosynthetics—Wide-width tensile test） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 强度保持率 strength retention ratio：机械损伤样拉伸强度与对比样拉伸强度的比值，以百分率表示（%）。 3.2 机械损伤折减系数 physical reduction factor：对比样拉伸强度与机械损伤样拉伸强度的比值，记为 Fa。 4 试验环境条件 试验温度宜在 10℃~40℃，且不能在雨雪天气下进行。 5 试验设备与填料 5.1 压实机械 应选择实际工程拟使用的压实机械。若未指定，则根据 5.3 选定的典型填料，依据 JTGF10 确定典型压实机械。 5.2 其他仪器设备和工具 其他仪器设备和工具如下： a) 摊铺填料的机械和工具：装载机、推土机、平地机、铁锹； b) 钢板尺：最小刻度 1mm，量程 500mm； c) 拉力试验仪器：符合 JTGE50 中 T1121 要求的拉力测试仪器； d) 颗粒筛分测试仪器：符合 JTGE40 中 T0115 要求的测填料颗粒级配的仪器； e) 压实度测试仪器：符合 JTGE60 中 T0921、T0923 要求的测压实度的仪器； f) 裁剪工具：用于裁切土工合成材料试样的剪刀、割刀、锯等。 5.3 填料 应选用与工程相同的填料。当工程未指定时，应依据 JTGC20 选用典型的填料： - 碎石：粒径大于 20mm 的颗粒质量超过总质量的 50%，且最大粒径不超过 200mm； - 角砾：粒径大于 2.0mm 的颗粒质量超过总质量的 50%，且最大粒径不超过 20mm； - 粗砂：粒径大于 0.5mm 的颗粒质量超过总质量的 50%，且最大粒径不超过 2mm。 填料级配依据 JTGE40 中 T0115 筛分法确定，并做出颗粒级配曲线。 6 试样制备 6.1 确保每种施工方法下都有用于评估的样品。所取样品应为全幅宽，长度不小于 1m，且至少包含两个完整的结构单元。 6.2 对试验样品做好标识，以便在试验过程中能够正确辨识。 6.3 从试验样品的同卷产品中，裁剪出对比样，用于拉力测试，可与试验样品的拉伸强度做对比。 6.4 取样时，应避免造成样品损伤。 6.5 试样的所有信息资料，如生产时间、生产厂家、规格型号、纵向横向和卷号等都应记录齐全并标识清楚。 7 试验步骤 7.1 制备土基 用压实机械将松铺厚度为 300mm 的典型填料压实为压实度不小于 90% 的土基。压实后每平方米的平整度为 -20mm~+20mm。填料的压实厚度可用钢板尺测量，压实度的测试依据为 JTGE60。 7.2 铺设试样 在土基上平整铺设试样，对其不能施加预张力，试样的铺设方向与压实方向垂直。 7.3 铺设填料 试样上下方的填料应相同。卸料时，机具不得在未覆盖填料的试样上行驶，不得扰动下层的试样，避免对试样造成损伤。可用机械和人工摊铺，并做好记录。松铺厚度根据选择的压实机械及压实度试验确定。 7.4 压实 7.4.1 将填料压实，每层填料压实厚度应为 300mm。根据 JTGF10 的要求，填料压实度应不小于 94%。 7.4.2 每种填料采用三种压实方式： a) 标准压实：将填料压实到 7.4.1 中要求的厚度及压实度； b) 过量压实：用两倍 a) 的碾压遍数碾压上述的填料到指定的厚度； c) 双层压实：依照 a) 的碾压遍数碾压第一层填料到指定的厚度，再摊铺第二层填料，并用 a) 的碾压遍数碾压到指定的厚度。 注：在试验前应先进行压实试验，依次确定在三种不同压实要求下，压实到指定厚度时的松铺厚度及碾压遍数。 7.4.3 压实机械运行的方向应与工程指定的一致。若采用典型填料，则运行方向应垂直于铺设的土工合成材料的主强度方向。 7.4.4 压实后每平方米的平整度为 -20mm~+20mm。 7.5 试样取出 7.5.1 应在压实完成 48h 内取出试样。 7.5.2 取出时应防止对试样造成二次损伤，且记录取样的方法。 7.5.3 由于取出对试样造成的损伤，需进行位置标记，避免该位置用于评价。 7.5.4 保存好取出的试样，避免受到额外的损伤。 8 测试评价 8.1 外观评估 对每个试样的机械损伤情况进行外观评估并记录，外观损伤分为四个类型： a) 轻微磨损：在土工合成材料表面上的轻微刮擦或磨损； b) 挫伤：土工合成材料表面严重磨损、挫伤，但无光线透过，或者涂层剥落； c) 裂缝：局部开裂形成许多小裂缝，光能通过； d) 切断：发生剪断破坏或出现孔洞。 8.2 拉力测试 8.2.1 依据 ISO 10319 或 JTGE50 测试对比样及机械损伤样的拉伸强度（如测试结果不一样，以 ISO 10319 为仲裁）。 8.2.2 将每种机械损伤样的拉伸强度与对比样进行比较。 8.2.3 强度保持率：按式 (1) 计算强度保持率。 RT = (Tm / T0) × 100% 式中：RT 为强度保持率；Tm 为机械损伤样的拉伸强度，单位为千牛每米（kN/m）；T0 为对比样拉伸强度，单位为千牛每米（kN/m）。在同一填料、不同压实方式下，若同种产品的强度保持率不同，则取最小值。 8.2.4 机械损伤折减系数：按式 (2) 计算机械损伤折减系数。其与强度保持率为倒数关系。 Fa = T0 / Tm 式中：Fa 为机械损伤折减系数；Tm 为机械损伤样的拉伸强度，单位为千牛每米（kN/m）；T0 为对比样拉伸强度，单位为千牛每米（kN/m）。在同一填料、不同压实方式下，若同种产品的折减系数不同，则取最大值。 9 试验报告 报告要包含以下信息： (1) 机械设备、工具的类型及型号，试验步骤，测试设备型号，测试方法； (2) 填料类型，填料的颗粒级配曲线、最大粒径，松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、压实度、压实厚度； (3) 土工合成材料试样信息，如生产厂家、规格型号、卷号、材料级别类型等； (4) 试验布局图； (5) 机械损伤的典型照片及外观评价记录； (6) 损伤样及对比样的拉力试验测试的结果； (7) 损伤样的强度保持率、机械损伤折减系数等。