G1501上海繞城高速（同三段）舊路基填料CBR值評價分析

閔永濤

摘 要 CBR作為路基材料的強度指標，是評價路基土強度和穩(wěn)定性的主要依據(jù)之一。通過室內(nèi)CBR試驗，分析了G1501上海繞城高速（同三段）舊路基填料土的路用性能。

關(guān)鍵詞 路基；填料； CBR值；壓實度

引言

路基是公路的重要組成部分，它位于路面結(jié)構(gòu)的下部，承受由路面?zhèn)鬟f的荷載，因此，必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性[1]。路基質(zhì)量的好壞，直接影響到整個公路工程的質(zhì)量[2]。填方路基的質(zhì)量與路基填料的強度有著直接的關(guān)系，填料的強度指標以CBR值表示。CBR值是指石料貫入量達2.5mm時，單位壓力對標準碎石壓入相同貫入量時標準荷載強度的比值[3]。路基填料的強度越高，土的內(nèi)摩擦力越大，在荷載的作用下，路基抵抗變形的能力就越強。通過CBR試驗，模擬填料在使用過程中處于不利狀態(tài)下的抗剪切能力，可以為路基施工選擇強度高、穩(wěn)定性好的填料，對保證路基路面結(jié)構(gòu)的整體強度及使用壽命具有很重要的意義。本文以G1501上海繞城高速（同三段）舊路基的填土CBR值進行分析，評價不同填料土的路用性。

1 工程概況

G1501上海繞城高速（同三段）北起滬寧高速公路（G2），

南至亭楓公路（G320），全長46.41km。由于實行彈性收費，車流量特別大，尤其是各種貨車數(shù)量激增，對同三段全線路面強度進行評價，已達中等以下，基層大部分碎裂，路面結(jié)構(gòu)承載能力已嚴重不足，損壞日趨嚴重，造成極大的行車安全隱患。

2 試驗及結(jié)果分析

為配合設(shè)計制定合理的大修方案，提供參考依據(jù)，在G1501上海繞城高速（同三段）全線舊路基范圍內(nèi)，對硬路肩、行車道、加寬道的路床頂以下（0～2.0）m位置，進行鉆孔取芯，分析舊路基土性指標。鉆取的芯樣，為素填土，均未經(jīng)處治，大部分芯樣呈現(xiàn)軟塑或可塑狀態(tài)，具有顯著的觸變性和較高的壓縮性，含水量較高，經(jīng)檢測在26%～35%的范圍內(nèi)。由于路線較長，鉆取芯樣數(shù)量較多，不能一一進行檢測分析，因此對取出的芯樣進行了分類，大致可分為：黃褐色土、黑色土、灰色土。

2.1 試驗

取每種土的代表性樣品，依據(jù)《公路土工試驗規(guī)程》（JTG E40-2007）的試驗方法，進行土的界限含水率試驗，得到試驗結(jié)果如下：①黃褐色土樣：wL=41%，wP=22%， Ip=19，屬于低液限黏土；②黑色土樣：wL=46%，wP=23%， Ip=23，屬于低液限黏土；③灰色土樣：wL=47%，wP=25%， Ip=22，屬于低液限黏土。

2.2 土的強度（室內(nèi)CBR）試驗

（1）土的標準擊實試驗。取每種土的代表性樣品進行烘干后，采用重型標準擊實方法Ⅱ-1[3]，分別進行室內(nèi)標準擊試驗，得到試驗結(jié)果如下：①黃褐色低液限黏土：最大干密度為1.84g/cm3，最佳含水率為14.5%；②黑色低液限黏土：最大干密度為1.80g/cm3，最佳含水率為16.0%；③灰色低液限黏土：最大干密度1.83g/cm3，最佳含水率為14.9%。

（2）土的室內(nèi)CBR試驗。以每種土樣擊實試驗得到的最佳含水率為加水量與烘干后的土樣拌和均勻，悶料一晝夜后，采用重型標準擊實方法Ⅱ-2[3]，進行試件制備。每種土樣制備三種干密度試件，每種干密度試件為3個，共制9個試件。每層擊數(shù)分別為：30次、50次、98次，目的是求取干密度從低于95%到等于100%的最大干密度[3]。對成型的試件浸水4晝夜后，測得3種土樣，在不同干密度下的壓實度與CBR結(jié)果，見表1。

將表1中，壓實度與對應(yīng)的CBR值繪制關(guān)系曲線，見圖1。

由表1土的室內(nèi)CBR試驗結(jié)果和圖1壓實度與CBR值關(guān)系曲線，可以求出，3種土樣的壓實度在90%～100%之間的任意干密度下的CBR值，結(jié)果見表2。

2.3 CBR值結(jié)果評價

交通部現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范，《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006），以下簡稱“規(guī)范”，對不同等級公路的路基填料最小強度和路基壓實度標準都作了規(guī)定，其中對高速公路、一級公路規(guī)定如下：①上路床（0～0.30）m：壓實度≥96%，填料最小CBR值為8%；②下路床（0.30～0.80）m：壓實度≥96%，填料最小CBR值為5%；③上路堤（0.80～1.50）m：壓實度≥94%，填料最小CBR值為4%；④下路堤（>1.50）m：壓實度≥93%，填料最小CBR值為3%。

由此可見，不同的路基施工部位，對壓實度與填料最小強度要求不同，并隨著路基填筑高度的減小，壓實度與填料的最小強度要求都有所提高。

（1）黃褐色低液限黏土。由表2可知，黃褐色低液限黏土，當壓實度為93%時，CBR值為4.5%，大于規(guī)范[4]規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當壓實度為94%時，CBR值為4.7%，大于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，可直接用作路基上路堤的填料；當壓實度為96%時，CBR值為5.4%，大于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%的要求，可直接用作路基下路床的填料；當壓實度為96%時，CBR值為5.4%，小于規(guī)范規(guī)定的上路床最小CBR值為8%的要求，不能直接作為路基上路床的填料。

（2）黑色低液限黏土。由表2可知，黑色低液限黏土，當壓實度為93%時，CBR值為3.4%，大于規(guī)范規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當壓實度為94%時，CBR值為3.6%，小于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；當壓實度為96%時，CBR值為4.3%，小于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%的要求，不能直接用作路基下路床的填料，當壓實度為96%時，CBR值4.3%，小于規(guī)范規(guī)定的上路床最小CBR值為8%的要求，不能直接用作路基上路床的填料。

（3）灰色低液限黏土。由表2可知，灰色低液限黏土，當壓實度為93%時，CBR值為3.7%，大于規(guī)范規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當壓實度為94%時，CBR值為3.8%，小于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；當壓實度為96%時，CBR值為4.6%，小于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%、上路床最小CBR值為8%的要求，不可直接用作路基下路床和上路床的填料。

綜上分析可知，G1501上海繞城高速（同三段）舊路基使用的3種填料土，均不能直接用作路基上路床的填料，且滿足路基下路床的填料要求的只有黃褐色低液限黏土，而灰色低液限黏土和黑色低液限黏土只能用做路基下路堤的填料。

3 結(jié)束語

CBR值是路基填土質(zhì)量控制的重要指標。交通部行業(yè)規(guī)范，《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2004）要求：路基填料應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計的規(guī)定，經(jīng)認真調(diào)查、試驗后合理選用[5]；《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006），根據(jù)填料的應(yīng)用部位及路基填筑高度對填料的最小強度做了具體要求?？梢?，使用合格的填料，是路基質(zhì)量保證的前提，而G1501上海繞城高速（同三段）在原舊路基施工中使用了強度（CBR值）不符合要求的填料，大大降低了路基的質(zhì)量，影響了路面的使用壽命，成為后期運營中路面出現(xiàn)病害的重要原因之一。望在同類工程施工中，對路基填料的選擇引起重視，避免類似質(zhì)量問題的發(fā)生，對于難以滿足規(guī)范要求的填料，應(yīng)考慮采用其他方法提高填土強度，如摻石灰、水泥或進行土體固化等[6]，確保路基施工質(zhì)量。

參考文獻

[1] 孫晨晴，徐爽.黑龍江省粘性土路基填料CBR值評價[J]，公路，2004，

（5）：14-18.

[2] 鐵林爾.公路工程路基壓實度對路基材料力學(xué)指標CBR值的影響分析，內(nèi)蒙古公路與運輸，2015，（4）：37-39.

[3] JTGE40-2007，公路土工試驗規(guī)程[S].北京：中國標準出版社，2007.

[4] JTGF10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2006.

[5] JTGF80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].北京：中國標準出版社，2004.

[6] 仇群鉆，張培君，張曉鵬.路基填土室內(nèi)CBR試驗研究[J]，交通標準化，2005，（12）：153-157.