道基反应模量规范

为什么机场地面能承受飞机的重量却不被压坏？秘密就在这个叫“地基反应模量”的东西！

1. 为什么机场地面不会被飞机压烂？

想明白了这个，首先得明白，机场的地面可不是普通的水泥地，它可是按照“地基反应模量K”量身定制的！地基反应模量就是地面的“软硬程度”，数字越大，地面越坚硬，能承受的重量自然越大。

2. 什么是地基反应模量K？

简单概括，就是用一个叫文克勒的理论，把地面想象成无数个小弹簧组成的。飞机压下去，地面就会像弹簧一样变形，变形的多少就由K值决定。

3. 怎么测试这个神奇的K值？

测试方法可讲究了，要用20吨以上的千斤顶给地面施加压力，再用贝克曼梁和百分表精准测量地面的沉降量。就像给人做体检一样，测试结果直接决定了地面能承受多大的飞机。

4. 测试前要做哪些准备？

得先挖个2.5米见方的坑，保证坑底平整，不能有“小状况”。把特制的承载板放进去，再一层层叠上钢板，确保测试时地面受力均匀。

概括来讲，：想要飞机安全起降，就得给地面做“体检”，测出它的K值，这样才能建造出既结实又不浪费的机场跑道！

机场道面通常是按照机场主要飞机的最大起飞重量进行设计，若飞机的荷载超过道面的允许承载力，道面就会产生过大的变形而导致破坏，影响机场的正常使用和起降安全。

道面在长久的使用过程中由于受各种不同类型飞机的升降及滑行，加之砼本身的特性变化，气候、环境等不同因素影响，地基状况等都会发生变化，进而影响道面的承载力。

地基反应模量参数K的识别大都采用文克勒弹性地基板理论，在数学上计算比较简单方便也能较好的反映地基的实际工作状态，在机场道面力学计算中得到广泛的应用。

2、原理

地基反应模量是表征文克勒地基的变形特性，是原捷克斯洛伐克工程师（Winkler）于1876年提出的，基本假定是：地基上任一点的弯沉L，仅与作用于该点的压力P成正比，而与相邻点的压力无关，压力与弯沉值关系的比例常数k称为地基反应模量。根据上述假定，可把地基看作是无数彼此分开的小土柱组成的体系，或者是无数互不相联的弹簧体系。

文克勒地基又可称为稠密液体地基，地基反应模量K相当于液体的密度，地基反力相当于液体的浮力。模型由于假设简单，K值测试方便，被广泛采用。我国过去在机场道面设计中一直采用地基反应模量。

3、设备装置及加载方法

1、）设备装置

承 载 板：直径750mm

载重系统：重物及反力装置

加荷系统：千斤顶(＞20吨)、压力表或测力环

位移测量：贝克曼梁、百分表

试验装置采用堆载平台反力装置,加载装置用油压千斤顶,承载板用4～5 层圆钢板,最下面的承载板( 与地基土直接接触) 用厚28mm , 直径为750mm 的圆钢板,上叠板(3～4 块) 用直径范围为450 mm～600 mm ,厚25 mm～30 mm 的钢板。各级加载量用油压千斤顶上的压力表控制,承载板的沉降量用百分表观测。

2、）加载方法

现场试验共分5级加载，由主梁、工字钢、重物反力装置组成，荷载值通过压力表测量，基板沉降则通过布置于承载板表面的贝克曼梁的位移百分表测得，所有百分表均用磁性表座固定于基准梁上。

4、试验方法

1、）试验基坑的开挖

在测点位置上开挖试验基坑,基坑宽为2.5 m ,长为2.5～4.5 m ,深度为0. 55 m～0.90 m ,一般挖入试验目的层0.15～0.50 m。在基坑中部放置承载板的位置用铲或刮刀铲至水平,以便平稳放置各试验的承载板。

2、）试验