公路工程CBR試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

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摘要：在公路工程建設(shè)過(guò)程中存在一個(gè)尤為重要的工作，那就是檢測(cè)公路的質(zhì)量，其不僅有利于公路的順利通行，還有利于維護(hù)人民群眾的財(cái)產(chǎn)與人身安全。文章基于路基施工過(guò)程中的cbr試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，首先分析了CBR試驗(yàn)原理，描述了CBR試驗(yàn)過(guò)程，利用眾多試驗(yàn)探究CBR值和土的粘性之間的關(guān)系，以及其與粒徑之間的關(guān)系。得出：CBR值和土的粘性成正比，和粒徑成反比。

關(guān)鍵詞：公路工程；CBR試驗(yàn)；檢測(cè)技術(shù)

1CBR試驗(yàn)檢測(cè)

1.1基本原理

在利用材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)最不利的環(huán)境，為模擬此種情況，在加載之前應(yīng)該將材料浸入水中進(jìn)行4d處理。然后做貫入試驗(yàn)，為了更加真切地體現(xiàn)路基給土基帶來(lái)的附加應(yīng)力，在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該將荷載板施加在試件頂面。如果材料的強(qiáng)度增高，貫入量是25mm或者是50mm的荷載就會(huì)越大，也就是CBR的值就會(huì)越大。

1.2試料準(zhǔn)備

不論是取樣的位置還是其均勻程度均會(huì)給試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)影響，所以取樣時(shí)一定要按規(guī)范來(lái)操作，應(yīng)該將表層的土除去，并且在同一個(gè)垂直面上的上層、中層和下層各取相同量的土。按照我國(guó)的規(guī)定，樣品經(jīng)過(guò)5mm篩之后方可以制備，但施工現(xiàn)場(chǎng)做不到如此，所以要把試料風(fēng)干或者是烘干之后再將其搗碎，假如試料是黏土，便能夠利用增添悶土試件實(shí)現(xiàn)破碎，有利于土團(tuán)經(jīng)過(guò)5mm篩網(wǎng)。利用40mm的篩網(wǎng)將超過(guò)40mm的顆粒去除，對(duì)于這些顆粒還要進(jìn)行記錄了解其所占的比例。如果土的含水量不同，其測(cè)出的強(qiáng)度值也是不一樣的，所以進(jìn)行試驗(yàn)的前一天要了解材料的風(fēng)干含水量。如果測(cè)試的為細(xì)粒土，樣品的重量要超過(guò)100g；如果測(cè)試的為中粒土，樣品的重量要超過(guò)1000g；如果測(cè)試的是粗粒土，樣品重量要超過(guò)2000g。

1.3試件制備

①按照顆粒選取恰當(dāng)?shù)脑囃玻咳≡囃驳馁|(zhì)量把它放在底板上，按順序放置墊塊、濾紙與套環(huán)。②讓試件的具體干密度符合最大干密度，文章在制備試件時(shí)利用夯擊法。一共制備了三種試件，每一種有三個(gè)，任何一個(gè)試件均有三層夯擊，第一層夯擊30次，第二層夯擊50次，第三層夯擊98次。③利用四分法篩選已經(jīng)備好的試料，之后將其平鋪在金屬盤(pán)里，確定好含水量，確保試料的含水量大約是2%。④如果給水泥穩(wěn)定土，把土浸潤(rùn)之后往里面加入水泥再均勻地?cái)嚢琛嚢杓?xì)粒土?xí)r，將最佳含水量當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)對(duì)細(xì)粒土里的含水量進(jìn)行控制。攪拌結(jié)束后，在試件的表面鋪上一層濕布能夠避免水分的蒸發(fā)。在制作水泥試樣時(shí)假如超過(guò)一個(gè)小時(shí)便應(yīng)該廢棄。⑤把擊實(shí)筒平放之后將試料倒進(jìn)去，平整表面后擊實(shí)首層。通常而言擊錘由45cm高度垂直下落，完成第一層擊實(shí)之后檢查此層的高度，確定合不合適，有利于調(diào)整剩下兩層的具體用量。擊實(shí)結(jié)束之后需要對(duì)表面做拉毛處理，重復(fù)以前的過(guò)程，擊實(shí)處理剩余的分層。⑥將套環(huán)取下來(lái)，將試筒表面的土平整并壓實(shí)，把試筒里的墊塊取出來(lái)按照上面的操作制備別的試件，不同的是夯擊次數(shù)。制備第二種試件、第三種試件時(shí)每一層分別夯擊50次、30次。

1.4泡水測(cè)膨脹量

在使用素土進(jìn)行試件制備時(shí)，應(yīng)該考慮制備完成后更換頂面濾紙。與此同時(shí)，為了確保試件的頂面壓力符合結(jié)構(gòu)層壓力，還要設(shè)置多孔板，目的是獲取足夠的荷載板。把試筒與多孔板同時(shí)置于空水槽里，拉緊模具，安置百分表并讀數(shù)。將水注入水槽里，確保水達(dá)到試件的底部與試件的頂部。水槽里的水面離頂面的距離大約是25mm，浸入水中的時(shí)間大概是96h。浸水完成之后再一次讀取百分表上的數(shù)據(jù)。將試件由水槽里取出，將其表面的積水擦掉，放置十五分鐘，拆除濾紙、底板和多孔板，之后量取試件的重量。

1.5貫入試驗(yàn)

我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓入試件為：1.0mm/min至1.25mm/min。貫入桿上施加最高不超過(guò)50N荷載；具體試驗(yàn)流程如下：①將泡水試驗(yàn)達(dá)標(biāo)的試件置于路面強(qiáng)度材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀平臺(tái)，對(duì)偏球座進(jìn)行調(diào)整最佳位置，要確保貫入桿與試件的頂面完全接觸，并在貫入桿周?chē)胖米罡卟怀^(guò)4塊的荷載板；②在貫入桿上先施加45N荷載，然后將應(yīng)用測(cè)力及測(cè)變形的百分表指針調(diào)整至零點(diǎn)；③加荷使貫入桿以1～1.25mm/min的速率壓入試件，應(yīng)用測(cè)力計(jì)對(duì)貫入量進(jìn)行記錄。

2土質(zhì)的相關(guān)影響因素

2.1土質(zhì)對(duì)CBR值的影響

由之前做的擊實(shí)試驗(yàn)得到全班最大干密度對(duì)應(yīng)的最佳含水率為10.4%，以此數(shù)據(jù)作為測(cè)定CBR試件的含水量。此時(shí)最佳干密度為：1.99g/cm3取土5000g，水520g作為試件材料，攪拌成濕土。表2是結(jié)合工程試驗(yàn)中不同地質(zhì)中涉及的土質(zhì)試驗(yàn)的CBR值的變化情況。風(fēng)化石作為山皮土的重要成分，是由各種各樣的碎石聚合在一起形成的，因此，內(nèi)聚力相對(duì)較小，內(nèi)摩擦角承擔(dān)著抗剪強(qiáng)度，內(nèi)摩擦角有嵌擠導(dǎo)致的阻力以及顆粒之間的相對(duì)滾動(dòng)，此處所強(qiáng)調(diào)的阻力和含水量沒(méi)有太大的關(guān)系，與之密切相關(guān)的是土顆粒的大小、形狀、強(qiáng)度，所以土壤的粗糙度、外形尺寸決定了山皮土的抗剪強(qiáng)度。然而由于粉土粘性位于表土與山皮土之間，它的特征也在這兩者之間，所以它的抗剪強(qiáng)度形成與CBR值都在表土和山皮土之間。得出以下結(jié)論：一般情況下CBR隨土的粘性的增加而減小，它們之間成反比的關(guān)系。

2.2土料粒徑對(duì)CBR值的影響

由表3可見(jiàn)當(dāng)土料粒徑不同時(shí)表土、粉土和山皮土的CBR變化值。從表3能夠知道，土質(zhì)相同，CBR值隨粒徑的增大而增大。土質(zhì)不同便會(huì)有不同的最大粒徑，如果粒徑較大，浸水時(shí)的影響便不大，粒徑大的顆粒在進(jìn)行浸水處理時(shí)幾乎不會(huì)帶來(lái)任何影響?；凇禖BR標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》（D193－93）的強(qiáng)調(diào)：上述試驗(yàn)方法用在最大粒徑不超過(guò)19mm的材料中最恰當(dāng)；如果最大粒徑超過(guò)了這個(gè)范圍便要修正材料等級(jí)。

3結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)試驗(yàn)操作步驟進(jìn)行了具體的描述，并強(qiáng)調(diào)了操作時(shí)應(yīng)該注意什么，這有利于了解承載比試驗(yàn)的機(jī)理。與此同時(shí)，本文分析了土質(zhì)與粒徑給CBR值帶來(lái)的影響，獲得以下結(jié)論：CBR值隨土的粘性的增強(qiáng)而增大，隨土的粒徑的增大而減小。結(jié)論有利于今后CBR試驗(yàn)操作。

參考文獻(xiàn)

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作者：馬翔 單位：山東省公路檢測(cè)中心