關(guān)于承載比試驗中幾個問題探討

1、關(guān)于承載比試驗中幾個問題探討 關(guān)于承載比試驗中幾個問題探討 【摘 要】承載比(CBR)是評定路基土和路面材料的強(qiáng)度指標(biāo)。CBR值的確定對于公路工程的路基路面設(shè)計及施工都有非常重要的意義。本文結(jié)合自己在試驗中的體會與大家進(jìn)行交流。 【關(guān)鍵詞】承載比;試驗;路基路面設(shè)計 承載比試驗在土工試驗中是一個重要而且相對復(fù)雜的試驗。試驗的目的是用于評估公路基層、底基層及墊層材料的潛在強(qiáng)度。所謂CBR值,是指標(biāo)準(zhǔn)試貫入量達(dá)到2.5mm時單位壓力對標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時標(biāo)準(zhǔn)荷載壓強(qiáng)的比值?，F(xiàn)就自身在試驗過程中出現(xiàn)的幾個問題進(jìn)行探討: 1. 試件制作中常見的問題 1.1 擊實試驗是CBR試驗的關(guān)鍵、基礎(chǔ):擊實實

2、驗?zāi)康氖谴_定試樣的最大干密度和最佳含水量。標(biāo)準(zhǔn)擊實必須做平行試驗,因為最大干密度與最佳含水量的確定與CBR試驗的精度直接相關(guān),是做好CBR試驗的關(guān)鍵與基礎(chǔ),為避免試驗誤差對CBR的影響,應(yīng)以平均最大干密度和平均最佳含水量作為制備CBR試件的標(biāo)準(zhǔn),并且規(guī)定兩次平行試驗之間的誤差應(yīng)小于0.03g/cm3。 1.2 燜料時應(yīng)注意控制含水量:土料顆粒的最大粒徑對CBR值有很大的影響。所占比重越大則浸水對其影響越小,即對浸水越不敏感,相應(yīng)的浸水CBR值下降就越小。應(yīng)注意剔除超粒徑(d40mm),加水時應(yīng)用噴壺均勻撒入土中拌勻。所加含水量,在理論上應(yīng)按最佳含水量控制,但在實際操作中誤差是不可避免的。根據(jù)經(jīng)

3、驗一般應(yīng)在最佳含水量左右各0.51個百分點內(nèi)(因土樣而異),這樣對結(jié)果不會有明顯影響,操作中也易實現(xiàn)。燜料時間按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。 1.3 擊實過程注意試件表面平整:擊實過程一般采用電動擊實儀,擊實功不會有太大問題。有時候在制件過程中會發(fā)生試樣粘在墊塊上,從而造成試件頂面凹凸不平的現(xiàn)象,這樣的試件將無法準(zhǔn)確的測定cBR值,只有報廢。本地區(qū)大部分是天然砂礫,為防止這種現(xiàn)象,在裝料時注意第一層和第三層裝入細(xì)點的料,把骨料裝在第二層。這樣會使得進(jìn)行貫入試驗試件表面均勻平整。 擊實過程最好可以采用無機(jī)結(jié)合料試件的制件方法靜壓法(JTJ057-93),這種方法更方便、簡捷、準(zhǔn)確。 1.4 浸泡4d時水面高度

4、的控制。 浸水的目的是要找出路基在長期泡水時土體結(jié)構(gòu)不發(fā)生明顯破壞的技術(shù)依據(jù),表征材料的浸水特性,在CBR試驗中規(guī)定浸水96小時,是模擬材料在使用過程中處于最不利狀態(tài)下路基的水穩(wěn)性。 注意:試件浸泡高度應(yīng)高出荷載板頂面25mm以上,不是試件頂面高度。因為如果水面達(dá)不到這個高度,對試件的吸水膨脹有很大影響。 2. 選擇應(yīng)力環(huán) 根據(jù)不同土質(zhì)選擇不同能量級的應(yīng)力環(huán)。 3. 關(guān)于應(yīng)力環(huán)校正系數(shù)確定的問題 由于路強(qiáng)儀上的測力環(huán)只能讀出測力表的變形量,要根據(jù)變形量計算出壓力值,應(yīng)力環(huán)校正系數(shù)計算時不能采用標(biāo)定的變形與壓力的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插,而應(yīng)該首先將測力環(huán)的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,得出測力環(huán)的變形量與壓力

5、之間的回歸方程,在計算時將變形量乘以回歸系數(shù)即可得出壓力。 例如:測量范圍5-60KN的應(yīng)力環(huán)系數(shù)的確定: 經(jīng)回歸分析,確定回歸方程(見圖1)。 所以此應(yīng)力環(huán)系數(shù)為:C=24.61KN/mm 4. 貫入過程中注意的問題 CBR試驗貫人過程是試件中的部分土體與整體之間產(chǎn)生相對位移時在剪切面上所產(chǎn)生的抗剪切力的表現(xiàn),它反映出的強(qiáng)度就是土的局部抗剪強(qiáng)度,因此可以通過對土樣進(jìn)行貫入試驗得到CBR值來評價土壤抗剪強(qiáng)度,從而間接得到地基的局部抗剪強(qiáng)度。 4.1 預(yù)壓45N荷載不能忽視: 公路工程土工試驗規(guī)程規(guī)定貫入試驗前必須預(yù)壓45N的初始壓力。因為預(yù)壓45N是初始壓力,這樣做一方面是為了是貫入桿緊密地與

6、試件頂面接觸,另一方面也模擬了路面自重荷載對路基的作用。 4.2 讀數(shù)的問題: 4.2.1 在很多次的試驗貫入試驗時,有時會出現(xiàn)兩個貫入表的讀數(shù)數(shù)值偏差會很大或出現(xiàn)一側(cè)百分表停止甚至倒轉(zhuǎn)的情況。為了找出原因,本人經(jīng)過若干次試驗,從試驗步驟中的每一個細(xì)節(jié)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)找原因。最終得到造成讀數(shù)出現(xiàn)這樣的原因是: (1)主要是制件時表面不均勻和貫入桿發(fā)生偏移。 (2)在制件時,加土要均勻,不要一邊放土多,一邊放土少,貫入時一定要幾何對中。 (3)貫入時要嚴(yán)格控制貫入的速度(11.25mm/min),注意要保持勻速加載。 4.2.2 讀數(shù)時可采用保持測力計相同間隔的整數(shù),同時讀兩邊貫入表的讀數(shù)的方法,或保

7、持一側(cè)貫入表為整數(shù),同時讀測力表和另一側(cè)貫入表讀數(shù)的方法來測。但主要是用后面的方法比較容易控制。 5. 結(jié)果整理 以單位壓力p為橫坐標(biāo),貫入量l為縱坐標(biāo),繪制p-l曲線。 圖中曲線2在接近原點的一段出現(xiàn)凹曲線,這是由于試驗過程中由于試件表面不平貫入阻力沒有成比例的增加造成的。對此需要進(jìn)行修正。修正方法:在變曲率點引一切線,與縱坐標(biāo)交與O點,O即為修正后的原點。 6. 制備三種干密度試件時,對應(yīng)所需壓實度CBR的求取方法 試驗方法: (1)按照每層擊數(shù)分別為30、50和98次進(jìn)行制備試件; (2)測出不同擊數(shù)條件下的干密度及相應(yīng)的CBR值。 (3)以cBR值為x軸以干密度為y軸畫出干密度與CBR值之間的關(guān)系曲線(如圖3)。 圖3 對應(yīng)于所需壓實度的CBR的求法 7. 結(jié)束語 在我國的柔性路面設(shè)計中,雖然以路基土和路面材料的回彈模量值作為設(shè)計參數(shù),但在路基路面施工中