公路工程中CBR试验检测技术的应用研究

2021-06-21山东省公路检测中心山东济宁272000

安徽建筑 2021年6期

马翔（山东省公路检测中心，山东济宁 272000）

1 CBR试验检测

1.1 基本原理

在利用材料时会出现最不利的环境，为模拟此种情况，在加载之前应该将材料浸入水中进行4d处理。然后做贯入试验，为了更加真切地体现路基给土基带来的附加应力，在试验时应该将荷载板施加在试件顶面。如果材料的强度增高，贯入量是25mm或者是50mm的荷载就会越大，也就是CBR的值就会越大。

1.2 试料准备

不论是取样的位置还是其均匀程度均会给试验结果带来影响，所以取样时一定要按规范来操作，应该将表层的土除去，并且在同一个垂直面上的上层、中层和下层各取相同量的土。按照我国的规定，样品经过5mm筛之后方可以制备，但施工现场做不到如此，所以要把试料风干或者是烘干之后再将其捣碎，假如试料是黏土，便能够利用增添闷土试件实现破碎，有利于土团经过5mm筛网。利用40mm的筛网将超过40mm的颗粒去除，对于这些颗粒还要进行记录了解其所占的比例。如果土的含水量不同，其测出的强度值也是不一样的，所以进行试验的前一天要了解材料的风干含水量。如果测试的为细粒土，样品的重量要超过100g；如果测试的为中粒土，样品的重量要超过1000g；如果测试的是粗粒土，样品重量要超过2000g。

1.3 试件制备

①按照颗粒选取恰当的试筒，量取试筒的质量把它放在底板上，按顺序放置垫块、滤纸与套环。

②让试件的具体干密度符合最大干密度，文章在制备试件时利用夯击法。一共制备了三种试件，每一种有三个，任何一个试件均有三层夯击，第一层夯击30次，第二层夯击50次，第三层夯击98次。

③利用四分法筛选已经备好的试料，之后将其平铺在金属盘里，确定好含水量，确保试料的含水量大约是2%。

④如果给水泥稳定土，把土浸润之后往里面加入水泥再均匀地搅拌。搅拌细粒土时，将最佳含水量当作标准对细粒土里的含水量进行控制。搅拌结束后，在试件的表面铺上一层湿布能够避免水分的蒸发。在制作水泥试样时假如超过一个小时便应该废弃。

⑤把击实筒平放之后将试料倒进去，平整表面后击实首层。通常而言击锤由45cm高度垂直下落，完成第一层击实之后检查此层的高度，确定合不合适，有利于调整剩下两层的具体用量。击实结束之后需要对表面做拉毛处理，重复以前的过程，击实处理剩余的分层。

⑥将套环取下来，将试筒表面的土平整并压实，把试筒里的垫块取出来按照上面的操作制备别的试件，不同的是夯击次数。制备第二种试件、第三种试件时每一层分别夯击50次、30次。

1.4 泡水测膨胀量

在使用素土进行试件制备时，应该考虑制备完成后更换顶面滤纸。与此同时，为了确保试件的顶面压力符合结构层压力，还要设置多孔板，目的是获取足够的荷载板。把试筒与多孔板同时置于空水槽里，拉紧模具，安置百分表并读数。将水注入水槽里，确保水达到试件的底部与试件的顶部。水槽里的水面离顶面的距离大约是25mm，浸入水中的时间大概是96h。浸水完成之后再一次读取百分表上的数据。将试件由水槽里取出，将其表面的积水擦掉，放置十五分钟，拆除滤纸、底板和多孔板，之后量取试件的重量。

1.5 贯入试验

我国规定的标准压入试件为：1.0mm/min至1.25mm/min。贯入杆上施加最高不超过50N荷载；具体试验流程如下：

①将泡水试验达标的试件置于路面强度材料强度试验仪平台，对偏球座进行调整最佳位置，要确保贯入杆与试件的顶面完全接触，并在贯入杆周围放置最高不超过4块的荷载板；

②在贯入杆上先施加45N荷载，然后将应用测力及测变形的百分表指针调整至零点；

③加荷使贯入杆以1～1.25mm/min的速率压入试件，应用测力计对贯入量进行记录。

2 土质的相关影响因素

2.1 土质对CBR值的影响

由之前做的击实试验得到全班最大干密度对应的最佳含水率为10.4%，以此数据作为测定CBR试件的含水量。此时最佳干密度为：1.99g/cm取土5000g，水520g作为试件材料，搅拌成湿土。

表1 试件制备的击实次数及加土量

表2是结合工程试验中不同地质中涉及的土质试验的CBR值的变化情况。

表2 工程地质中涉及不同土质的CBR值

风化石作为山皮土的重要成分，是由各种各样的碎石聚合在一起形成的，因此，内聚力相对较小，内摩擦角承担着抗剪强度，内摩擦角有嵌挤导致的阻力以及颗粒之间的相对滚动，此处所强调的阻力和含水量没有太大的关系，与之密切相关的是土颗粒的大小、形状、强度，所以土壤的粗糙度、外形尺寸决定了山皮土的抗剪强度。然而由于粉土粘性位于表土与山皮土之间，它的特征也在这两者之间，所以它的抗剪强度形成与CBR值都在表土和山皮土之间。得出以下结论：一般情况下CBR随土的粘性的增加而减小，它们之间成反比的关系。