摘要:公路質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)是公路工程建設(shè)的重要工作,這關(guān)系到公路的順利通行和人民群眾的人身財(cái)產(chǎn)安全,如何提高公路質(zhì)量也逐漸成為公路建設(shè)者關(guān)注的重點(diǎn)。就路基施工中的CER試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析,首先介紹了CBR試驗(yàn)原理,詳細(xì)敘述了CBR試驗(yàn)過(guò)程,最后通過(guò)一系列試驗(yàn)研究CBR值與土的粘性和粒徑的關(guān)系,結(jié)果表明,CBR值與土的粘性成正比,與土的粒徑成反比。

關(guān)鍵詞:公路工程;CBR試驗(yàn);應(yīng)用
1CBR試驗(yàn)檢測(cè)
1.1基本原理
為模擬材料在使用過(guò)程中的最不利環(huán)境,在加載之前材料應(yīng)浸水4d處理。浸水后進(jìn)行貫入試驗(yàn),為更真實(shí)模擬路基對(duì)土基產(chǎn)生的附加應(yīng)力,試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)在試件頂面施加荷載板。材料的強(qiáng)度越高,貫入量為25mm或50mm的荷載越大即CBR值越大。
1.2試料準(zhǔn)備
(1)取樣時(shí)的位置以及取樣的均勻程度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重要的影響,因此取樣時(shí)應(yīng)規(guī)范操作。取樣應(yīng)除去表層土并在同一垂直面上中下三層各取等量土,或在等厚等寬斷面完整取樣。(2)根據(jù)我國(guó)規(guī)范,樣品通過(guò)5mm篩以后才能進(jìn)行制備,但是施工現(xiàn)場(chǎng)達(dá)不到這種要求,因此需將試料風(fēng)干或烘干后搗碎,如果試料為黏土,則可以通過(guò)增加悶土試件來(lái)達(dá)到破碎的目的,使土團(tuán)能順利通過(guò)5mm篩網(wǎng)。(3)使用40mm篩網(wǎng)除去粒徑在40mm以上的顆粒,并記錄這部分顆粒所占比例。(4)土在不同含水量狀態(tài)下,測(cè)出的強(qiáng)度值是不同的,因此試驗(yàn)開(kāi)始1d前,應(yīng)測(cè)定材料的風(fēng)干含水量。當(dāng)測(cè)試的是細(xì)粒土?xí)r,樣品重量應(yīng)不少于100g;測(cè)試中粒土?xí)r,樣品質(zhì)量應(yīng)不小于1000g;測(cè)試粗粒土?xí)r,樣品質(zhì)量應(yīng)不小于2000g。
1.3試件制備
(1)根據(jù)顆粒選擇合適的試筒,稱取試筒質(zhì)量后將其置于底板上,依次放好墊塊、濾紙和套環(huán)。(2)為使試件的實(shí)際干密度達(dá)到最大干密度,本文采用夯擊法制備試件。共制備三種試件,每一組制備三個(gè),每個(gè)試件都分三層夯擊,每層夯擊的次數(shù)不同。第一次為30次、第二次為50次、第三次為98次。(3)采用四分法對(duì)準(zhǔn)備好的試料進(jìn)行篩分,將篩分后的試料平鋪在金屬盤(pán)內(nèi),以最佳含水量為標(biāo)準(zhǔn),在試料上撒布試驗(yàn)前計(jì)算確定的水量,使試料含水量維持在最佳含水量±2%左右。(4)當(dāng)為水泥穩(wěn)定土?xí)r,將土浸潤(rùn)后再加入水泥攪拌均勻。對(duì)細(xì)粒土進(jìn)行攪拌時(shí),以最佳含水量為標(biāo)準(zhǔn)控制細(xì)粒土的含水量。攪拌完成后,為避免水分蒸發(fā),可在試件表面鋪上一層濕布。水泥試樣制作過(guò)程若超過(guò)1h則應(yīng)廢棄。(5)將擊實(shí)筒放平后向其中倒入試料,將表面平整以后進(jìn)行首層擊實(shí)。擊錘一般從45cm高度垂直下落,第一層擊實(shí)完成后對(duì)這一層高度進(jìn)行檢查,確認(rèn)是否合適,以便對(duì)剩余兩層實(shí)際用量進(jìn)行調(diào)整。擊實(shí)完成后的表面需要進(jìn)行拉毛處理,結(jié)束后重復(fù)之前的操作,對(duì)剩下的分層進(jìn)行擊實(shí)處理。(6)取下套環(huán),修平壓實(shí)試筒表面土,取出試筒中的墊塊,稱取并記錄試筒與試件的總質(zhì)量。(7)重復(fù)以上操作制備其他試件,只是夯擊次數(shù)有所不同。第二種試件制備時(shí)每層夯擊50次,第三種試件每層均夯擊30次。
1.4泡水測(cè)膨脹量
(1)以素土制備試件時(shí),試件頂面的濾紙應(yīng)在制備結(jié)束后換一張,同時(shí)為保證試件的頂面壓力和結(jié)構(gòu)層壓力一致,應(yīng)設(shè)置多孔板以施加充足荷載板。(2)將試筒和多孔板一起放入空的水槽中,將模具拉緊,安置百分表,讀取百分表示數(shù)。(3)水槽開(kāi)始充水,水需要進(jìn)入到試件的頂部和底部。水槽中的水面需在其頂面25mm左右,浸水時(shí)間為96h。(4)浸水結(jié)束后,再次讀取百分表讀數(shù),計(jì)算膨脹量。(5)從水槽中取出試件,擦除試件表面積水,靜置15min,將多孔板、底板、濾紙都卸除后稱取試件質(zhì)量,計(jì)算試件密度與濕度變化。
1.5貫入試驗(yàn)
我國(guó)規(guī)范規(guī)定采用1.0mm/min~1.25mm/min的標(biāo)準(zhǔn)。貫人試驗(yàn)中與浸水過(guò)程一樣都需要在試件頂部增加荷載板增加重量,各國(guó)均統(tǒng)一采用施加50N荷載的標(biāo)準(zhǔn)方法。
2影響因素
2.1土質(zhì)對(duì)CBR值的影響
CBR值變化如表1所示。山皮土主要成分為風(fēng)化石,風(fēng)化石由各種碎石聚合而成因此基本沒(méi)有內(nèi)聚力,所以其抗剪強(qiáng)度由內(nèi)摩擦角承擔(dān),內(nèi)摩擦角包括顆粒間的相對(duì)滑動(dòng)、滾動(dòng)以及嵌擠形成的阻力,這些阻力與含水量關(guān)系不大,與土顆粒的大小、形狀、強(qiáng)度相關(guān),因此山皮土的抗剪強(qiáng)度主要取決于土壤的外形尺寸和粗糙度,與含水量的關(guān)系不大。而粉土粘性在表土和山皮土中間,其特性介于兩者之間,因此其抗剪強(qiáng)度組成和CBR值均在兩者中間?傻媒Y(jié)論:一般土的粘性越大,CBR值越小,CBR與土質(zhì)粘性成反比關(guān)系。
2.2土料粒徑對(duì)CBR值的影響
表土、粉土、山皮土三種土質(zhì)在粒徑不同時(shí),CBR變化值如表2所示。由表2可知同一土質(zhì),隨著粒徑的增大,CBR值越大。不同土的最大粒徑不同,粒徑較大的情況下,浸水對(duì)其的影響就較小,粒徑大的顆粒采用浸水處理時(shí)產(chǎn)生的作用微乎其微。因此D193-93《CBR標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》中規(guī)定:該試驗(yàn)方法適用于最大粒徑小于19mm的材料;當(dāng)材料最大粒徑大于19mm時(shí)需要對(duì)材料等級(jí)進(jìn)行修正。
3結(jié)語(yǔ)
本文詳細(xì)描述了試驗(yàn)操作步驟,強(qiáng)調(diào)了操作過(guò)程的注意事項(xiàng),這對(duì)正確理解承載比試驗(yàn)的機(jī)理具有重要意義。同時(shí)本文分析了土質(zhì)和粒徑對(duì)CBR值得影響,得出有益結(jié)論:CBR值與土的粘性成正比,與土的粒徑成反比,對(duì)以后CBR試驗(yàn)操作具有重要指導(dǎo)作用。