公路工程路基CBR指標(biāo)及CBR試驗的應(yīng)用實際與試驗問題

李芳升

（山西機械化建設(shè)集團，山西 太原 030009）

1 CBR簡介及試驗

CBR主要用于路面材料及路基土指標(biāo)強度的評定指標(biāo)。CBR值，即試料達到2.5 mm貫入量時，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)隨時的相同貫入量時，單位壓力和荷載強度比值，一般以百分比形式表示。

廣靈至渾源高速公路：項目起于蕉山工業(yè)園區(qū)與河北暖泉鎮(zhèn)之間冀晉交界處，終點止于南榆林鄉(xiāng)姜家溝村西北，路線全長77.3 km，設(shè)置5處互通式立體交叉。以K21＋400－K23＋347段路基為試驗段，作為CBR的試驗對象。

2 CBR指標(biāo)及CBR試驗的應(yīng)用實際

2.1 原材料

填料產(chǎn)地為深圳組合填料產(chǎn)地，WL＝35.3%的液限，lp＝15.4%的塑性指數(shù)，Wp＝21.3%的塑限，粒徑符合相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 試驗步驟

2.2.1 擊實、分樣

利用四分法將來樣分別取25 kg和30 kg兩份試料。利用擊實試驗法，去30 kg試料，其最大干密度為1.85 g/cm3，含水最佳量為12.8%。

2.2.2 制件

取試料25 kg，含水量為w＝7.1%。利用四分法，取三分試料，每份試料為 7kg，按照含水最佳量進行試件制備，加水量應(yīng)為：m＝6 000（wopt－w）/（1＋w）＝325.8 g。

2.2.3 泡水測膨脹量

在多孔底板上置放已稱好的質(zhì)量試件，利用拉桿拉緊試筒和底板，置放濾紙，安裝調(diào)節(jié)桿，添加四塊荷載板和百分表；在水槽內(nèi)放入三個試件，待穩(wěn)定后，通過百分表讀取讀數(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)放水和泡水；待泡水結(jié)束后，通過試件的百分表，讀取最終讀數(shù)，并去除試件，靜置排水16 min，卸去裝置，稱試件和試筒質(zhì)量。

2.2.4 試驗貫入

按照規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，進行試驗貫入，讀數(shù)時，仔細記錄好測變形的2個百分比，2個示值平均值即為壓力對應(yīng)的貫入量。

2.3 計算CBR值

利用計算機程序進行CBR值計算：

當(dāng)L 為2.5 mm 時，P1＝3 024 kPa，P2＝3 291 kPa，P3＝3 038 kPa；CBR1＝45.1%，CBR2＝47.3%，CBR3＝45.3%。

當(dāng)L 為5 mm 時，P1′＝5 647 kPa，P2′＝5 881 kPa，P3′＝6 312 kPa；CBR1′＝54.1%，CBR2′＝56.4%，CBR3′＝60.6%。

3 CBR指標(biāo)試驗

3.1 不同土質(zhì)的CBR試驗

3.1.1 黏土

WL＝43.3%的液限，lp＝18.9%的塑性指數(shù)，Wp＝24.8%的塑限，含水最佳量為15.5%，1.80 g/cm3的最大干密度；試驗膨脹量結(jié)果：3.01%的膨脹量，1.81 g/cm3的密度，173 mL的吸水量；試驗貫入結(jié)果：CBR＝5.7%。

3.1.2 粉土

WL＝27.9%的液限，lp＝9.9%的塑性指數(shù)，Wp＝19.3%的塑限，含水最佳量為13.2%，1.85 g/cm3的最大干密度；試驗膨脹量結(jié)果：1.13%的膨脹量，1.796 g/cm3的密度，121 mL的吸水量；試驗貫入結(jié)果：CBR＝43%。

3.1.3 山皮土

黑黏土含量較少，大多數(shù)為風(fēng)化塊石，含水最佳量為6.9%，2.32 g/cm3的最大干密度；試驗膨脹量結(jié)果：0.08%的膨脹量，2.312 6 g/cm3的密度，31 mL的吸水量；試驗貫入結(jié)果：CBR＝54.4%。

材料承載力越高，壓入荷載也隨之增大，CBR值也會越來越大。

3.2 同一土質(zhì)試驗不同干密度

分別取上述山皮土4%、5%、6%含水量，相同擊實功進行3種山皮土的膨脹量、干密度試驗和貫入試驗結(jié)果：當(dāng)含水量為4%時，干密度為2.212 g/cm－3，膨脹量為0.34%，吸水量為224 mL，承載比為42.3%；當(dāng)含水量為5%時，干密度為2.241 g/cm－3，膨脹量為0.18%，吸水量為125 mL，承載比為48.7%；當(dāng)含水量為6%時，干密度為2.249 g/cm－3，膨脹量為0.08%，吸水量為32 mL，承載比為54.3%。

4 試驗問題

試樣時的最大粒徑應(yīng)小于37 mm，并進行過篩，仔細記錄顆粒超尺寸的百分?jǐn)?shù)；試件成形的過程中，控制好每層的加料量，確保每層承受的擊實功相同。待第3層擊實完成后，試樣應(yīng)低于筒頂邊緣9 mm；試件泡水時，防止振動，水面高度保持在試件頂面25 mm以上；在貫入試驗和讀數(shù)時，應(yīng)有5個以上小于2.5 mm的貫入量數(shù)據(jù)，確保準(zhǔn)確繪圖，以便于修正原點。應(yīng)至少2個以上的5 mm貫入量數(shù)據(jù)，以避免修正原點后，欠缺曲線。

5 結(jié)束語

CBR試驗應(yīng)用于公路工程路基的時間不長，需根據(jù)不同的土質(zhì)進行試驗，其試驗經(jīng)驗和結(jié)果可作為未來公路工程路基的參考數(shù)據(jù)，以保證公路工程路基的施工質(zhì)量。

［1］王?？?，殷宗澤，余湘娟等.粉土路堤填料的 CBR試驗研究［J］.路基工程，2006（1）：56～58.

［2］曹艷民.淺析公路工程中的CBR試驗［J］.公路交通技術(shù)，2009（2）：13～14.