摘要:在公路工程建設過程中存在一個尤為重要的工作,那就是檢測公路的質(zhì)量,其不僅有利于公路的順利通行,還有利于維護人民群眾的財產(chǎn)與人身安全。文章基于路基施工過程中的CBR試驗檢測技術(shù),首先分析了CBR試驗原理,描述了CBR試驗過程,利用眾多試驗探究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;檢測技術(shù)
1CBR試驗檢測
1.1基本原理
在利用材料時會出現(xiàn)最不利的環(huán)境,為模擬此種情況,在加載之前應該將材料浸入水中進行4d處理。然后做貫入試驗,為了更加真切地體現(xiàn)路基給土基帶來的附加應力,在試驗時應該將荷載板施加在試件頂面。如果材料的強度增高,貫入量是25mm或者是50mm的荷載就會越大,也就是CBR的值就會越大。
1.2試料準備
不論是取樣的位置還是其均勻程度均會給試驗結(jié)果帶來影響,所以取樣時一定要按規(guī)范來操作,應該將表層的土除去,并且在同一個垂直面上的上層、中層和下層各取相同量的土。按照我國的規(guī)定,樣品經(jīng)過5mm篩之后方可以制備,但施工現(xiàn)場做不到如此,所以要把試料風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現(xiàn)破碎,有利于土團經(jīng)過5mm篩網(wǎng)。利用40mm的篩網(wǎng)將超過40mm的顆粒去除,對于這些顆粒還要進行記錄了解其所占的比例。如果土的含水量不同,其測出的強度值也是不一樣的,所以進行試驗的前一天要了解材料的風干含水量。如果測試的為細粒土,樣品的重量要超過100g;如果測試的為中粒土,樣品的重量要超過1000g;如果測試的是粗粒土,樣品重量要超過2000g。
1.3試件制備
①按照顆粒選取恰當?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,文章在制備試件時利用夯擊法。一共制備了三種試件,每一種有三個,任何一個試件均有三層夯擊,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,把土浸潤之后往里面加入水泥再均勻地攪拌。攪拌細粒土時,將最佳含水量當作標準對細粒土里的含水量進行控制。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)。在制作水泥試樣時假如超過一個小時便應該廢棄。⑤把擊實筒平放之后將試料倒進去,平整表面后擊實首層。通常而言擊錘由45cm高度垂直下落,完成第一層擊實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。擊實結(jié)束之后需要對表面做拉毛處理,重復以前的過程,擊實處理剩余的分層。⑥將套環(huán)取下來,將試筒表面的土平整并壓實,把試筒里的墊塊取出來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、第三種試件時每一層分別夯擊50次、30次。
1.4泡水測膨脹量
在使用素土進行試件制備時,應該考慮制備完成后更換頂面濾紙。與此同時,為了確保試件的頂面壓力符合結(jié)構(gòu)層壓力,還要設置多孔板,目的是獲取足夠的荷載板。把試筒與多孔板同時置于空水槽里,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
我國規(guī)定的標準壓入試件為:1.0mm/min至1.25mm/min。貫入桿上施加最高不超過50N荷載;具體試驗流程如下:①將泡水試驗達標的試件置于路面強度材料強度試驗儀平臺,對偏球座進行調(diào)整最佳位置,要確保貫入桿與試件的頂面完全接觸,并在貫入桿周圍放置最高不超過4塊的荷載板;②在貫入桿上先施加45N荷載,然后將應用測力及測變形的百分表指針調(diào)整至零點;③加荷使貫入桿以1~1.25mm/min的速率壓入試件,應用測力計對貫入量進行記錄。
2土質(zhì)的相關(guān)影響因素
2.1土質(zhì)對CBR值的影響
由之前做的擊實試驗得到全班最大干密度對應的最佳含水率為10.4%,以此數(shù)據(jù)作為測定CBR試件的含水量。此時最佳干密度為:1.99g/cm3取土5000g,水520g作為試件材料,攪拌成濕土。表2是結(jié)合工程試驗中不同地質(zhì)中涉及的土質(zhì)試驗的CBR值的變化情況。風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)聚力相對較小,內(nèi)摩擦角承擔著抗剪強度,內(nèi)摩擦角有嵌擠導致的阻力以及顆粒之間的相對滾動,此處所強調(diào)的阻力和含水量沒有太大的關(guān)系,與之密切相關(guān)的是土顆粒的大小、形狀、強度,所以土壤的粗糙度、外形尺寸決定了山皮土的抗剪強度。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CBR值的影響
由表3可見當土料粒徑不同時表土、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)不同便會有不同的最大粒徑,如果粒徑較大,浸水時的影響便不大,粒徑大的顆粒在進行浸水處理時幾乎不會帶來任何影響;凇禖BR標準試驗方法》(D193-93)的強調(diào):上述試驗方法用在最大粒徑不超過19mm的材料中最恰當;如果最大粒徑超過了這個范圍便要修正材料等級。
3結(jié)語
文章對試驗操作步驟進行了具體的描述,并強調(diào)了操作時應該注意什么,這有利于了解承載比試驗的機理。與此同時,本文分析了土質(zhì)與粒徑給CBR值帶來的影響,獲得以下結(jié)論:CBR值隨土的粘性的增強而增大,隨土的粒徑的增大而減小。結(jié)論有利于今后CBR試驗操作。