承载比(CBR)试验常见问题浅谈

承载比(CBR)试验常见问题浅谈

作者：钟 庆

来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第06期

摘要:阐述CBR试验的基本原理和技术要求,在此基础上讨论CBR试验中常遇到的问题及基本解决方法,以利于实际操作。 关键词:承载比CBR 回弹模量 承载板 0 引言

目前随着我国高等级公路建设的迅猛发展,人民对高速公路的认识不断提高,同时对路基土和路面材料的试验检测提出了更高的要求,CBR也提到检测中来,本文简要论述了我们在使用CBR过程中遇到的常见问题及解决方法。

CBR又称加州承载比,是由美国加州公路局首先提出来的,用于评定路基土和路面材料的强度指标,在国外采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数。随着国内试验检测技术的完善及对公路质量重视程度的日益增强,CBR试验越来越被设计及施工单位所重视,并已成为设计及施工参数依据之一,现有许多大型公路工程,如衡枣高速公路工程,业主都对此试验做了要求。由于我国现行设计规范,对路面、路基的设计参数多采用回弹模量指标,从而对CBR试验接触较少,基于此,我认为有必要就试验中遇到的一些问题及应注意的事项与大家共同探讨。 1 CBR试验的基本原理及技术要求 1.1 试验原理

1.1.1 CBR试验只适用于在规定的试筒内制件后,对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验,试样的最大粒径宜控制在20mm 以内,最大不得超过40mm且含量不超过5%。 1.1.2 试验时,按路基施工时击实标准求出最佳含水率和最大干密度,按最佳含水率制备9个试件后,每层击实数分别为30、50和98次,为了使路基材料在使用过程中的最不利状态,加载前饱水4昼夜,在浸水过程中及贯入试验时,在试件顶面应施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力,贯入试验中,材料的承载能力越高,对其压入一定贯入深度所需施加的荷载越大。 1.1.3 所谓CBR值,就是路基材料贯入量达到2.5mm或5mm时单位压力与标准碎石相同贯入时标准荷载强度(7Mpa或10.5Mpa)的比值,用百分数表示。 1.2 试验技术要求

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1.2.1 试验采用风干试样的按四分法备料;

1.2.2 做击实试验,求试样的最大干密度和最佳含水率; 1.2.3 按最佳含水率制备试件; 1.2.4 试件饱水4昼夜;

1.2.5 做贯入试验时,加荷使贯入杆仪以1~1.25mm/min的速度压入试件,记录不同贯入量及相应荷载,总贯入量应超过7mm;

1.2.6 绘制单位压力P与贯入量的关系曲线,必要时进行原点修正;

1.2.7 P-L关系曲线上读贯入量分别为2,5mm和5.0mm所对应的单位压力P2.5Mpa和P5.0Mpa,则

CBR2.5=(P2.5/7)*100% CBR5.0=(P5.0/10.5)*100%

一般采用CBR2.5,如CBR5.0>CBR2.5,则试验重做,如结果仍然如此,则采用CBR5.0。 2 CBR试验要点

2.1 击实试验不准导致所做的试件不能代表土基的真正承载力,表现在,对于含大颗粒的土、超粒径颗粒未筛出或是没有计算超粒径颗粒的百分含量,对于粘性土,闷料洒水不均或是浸润时间不够,对于击实试件,含水率间隔不均或试样数量不足,以至找不出最佳含水率。解决方法:击实试验前通过筛分试验和液塑限试验确定土的分类是巨粒土、粗粒土、细粒土还是特殊土,各类土中是高液限或是低液限,从而依据规范要求,严格按试验规范作业。

2.2 CBR贯入试验中,反映贯入量的两个百分表读数相差较大,改使取值因难,产生此问题的原因较多,主要有以下几点:

2.2.1 试验仪未水平,由于重力作用,贯入杆钢珠与座未紧密接触,在荷载作用下,钢珠的轻微移动,都会引起百分表的极大变化;解决方法:放置仪器的试验台砌筑时应基本水平,每次试验前,试验仪也应用水平尺操平,低的一端用铁片垫起,调整几次直到水平为止。

2.2.2 贯入杆与试件顶面未完全接触,在荷载作用下,必然导致贯入杆局部受力,使贯入杆深度不均,反映在百分表读数相差较大;

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解决方法:将备好的试样放在升降台上,调整偏球座,使贯入杆与试件顶面完全接触,同时我们还应注意,读数前必须在贯入杆上施加一定荷载约定45N左右,使贯入杆不能在试件表面左右移动,然后将测力和测变形的百分表指针调零。

2.2.3 试料的土质分类对读数的影响,经过多次试验发现,对于细粒土试件,大颗粒含量少,贯入杆贯入过程中受力较均匀,相对而言,其百分表读数相差较少,对于粗粒土或巨粒土试件,由于大颗粒含量多,贯入杆贯入过程中,其外缘极易遇到较大颗粒,从而影响贯入深度,导致百分表读数有较大差异。

解决方法:针对大颗粒较多的试件,做试件时,应多做出一组,这样测试中读数相差较大时,我们可多测几个试件的读数,从而找出读数较均匀的一组作为我们的测试值。

2.3 数值计算:数值计算是CBR试验中重要一环,试验中发现多数人对测力环单位读数对应的力值计算不准,或是计算方法不当,针对这一点,介绍两种试验中常用的方法:①校正系数法;②最小二乘法,对这两种方法,进行验算,看其精度是否符合要求。 3 小结

以上介绍CBR试验中常遇的一些问题及一些基本的解决方法,但试验中我们还会遇到其它一些问题,这只能靠我们具体分析,不断地实践。这样才能把这一试验技术熟练掌握。