公路工程CBR試驗檢測技術(shù)的應用

陳燕、吳偉

（江西交設(shè)工程咨詢有限公司，江西南昌330001）

0 引言

CBR 試驗檢測技術(shù)是公路項目檢測中的一項常用技術(shù)，應用該技術(shù)能夠了解材料性能的主要參數(shù)，辨別材料性能是否達到項目的建設(shè)要求。對CBR 試驗檢測技術(shù)的應用過程進行分析，能夠促進公路項目工程建設(shè)質(zhì)量的提高。

1 公路材料試驗檢測內(nèi)容

其一，集料檢測。集料是公路工程中極為重要的施工材料，按照不同粒徑尺寸，可以分為粗集料與細集料。集料檢測主要是對粒徑級配、堿集料反應、吸水率、耐磨硬度等指標進行檢測。其二，瀝青材料檢測。在瀝青材料的檢測中，必須根據(jù)工程的具體情況，對瀝青材料的各方面性能和指標進行檢測，以確定是否滿足工程的建設(shè)標準和要求。在瀝青材料的檢測環(huán)節(jié)，主要是對針入度、延度等數(shù)據(jù)進行檢測，保證各項參數(shù)和指標合格，以確保工程質(zhì)量合格。其三，鋼筋檢測。在原材料鋼筋的檢測環(huán)節(jié)，應該對其抗拉強度及彎曲性能等進行綜合分析和檢測，確保鋼筋的質(zhì)量合格。

2 公路工程檢測工作的重要意義

在公路工程項目進行檢測工作中，合理應用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，對項目所使用的材料、技術(shù)展開全面的分析，以達到全面檢測的要求。應選擇最佳的檢測技術(shù)，以技術(shù)標準和設(shè)計方案為基礎(chǔ)信息，對項目進行總結(jié)和分析，從而保證工程的質(zhì)量合格。公路工程檢測的主要的作用是實現(xiàn)以較小的成本獲取較高的經(jīng)濟效益，同時促進建筑工程技術(shù)的發(fā)展和進步。以某公路項目為例，經(jīng)現(xiàn)場分析研究，了解到公路工程檢測的主要作用如下：第一，在公路工程檢測環(huán)節(jié)，要對項目所使用的材料做好全面的質(zhì)量檢測和控制。公路項目實施環(huán)節(jié)，對各個部件的質(zhì)量都必須加強管理和控制。第二，加強檢測力度可以提升工程質(zhì)量水平，確保公路工程質(zhì)量合格，延長公路使用壽命。第三，對公路施工新材料、新工藝進行評價分析，做好全面控制，提升公路工程的施工技術(shù)水平，促進公路工程的發(fā)展。第四，公路工程檢測作業(yè)可以有效避免質(zhì)量問題，且能降低項目運行成本。此外，工作人員能隨時了解施工進度，明確施工計劃，確保項目在規(guī)定時間內(nèi)完成，且工程質(zhì)量符合要求。

3 CBR 試驗檢測

3.1 基本原理

在公路工程施工工程中，容易遇到惡劣環(huán)境因素，為了準確了解施工環(huán)境，確定材料是否滿足要求，可以將施工材料浸入水中，保持4 天，然后檢測[1]。為了能夠準確掌握路基給土基產(chǎn)生的附加應力，在貫入試驗檢測環(huán)節(jié)需要將荷載施加到試件表面。材料強度越高，貫入量為25mm 或者50mm 的荷載越大，即CBR 值越大。

3.2 試料準備

在試驗開始之前，首先要進行材料取樣，這個環(huán)節(jié)對CBR 試驗結(jié)果會產(chǎn)生直接影響。因此，在取樣環(huán)節(jié)，應嚴格執(zhí)行技術(shù)標準和規(guī)范要求，將表層土清理干凈，在同一垂直面上選擇3 層土樣為樣品。根據(jù)檢測技術(shù)要求，土樣需要經(jīng)過5mm 篩孔處理。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗，現(xiàn)場土樣選擇如果無法滿足要求，則應進行烘干搗碎處理，保證體驗能夠順利經(jīng)過5mm的篩孔。此外，還要將超過40mm 的土顆粒清理掉，并記錄顆粒的含量。試驗前一日，進行土樣含水量檢測，該參數(shù)會直接影響公路結(jié)構(gòu)的強度，所以加強含水量檢測極為重要。

3.3 試件制備

第一，根據(jù)不同的顆粒選擇不同的試筒，測量試筒質(zhì)量，并將其放置在底板上，依次放墊塊、濾紙、套環(huán)等部件。第二，試件的干密度應該達到最佳干密度的要求，可以選擇夯擊法。總計需要制作3 種試件，每一種有3 個，每個試件均采用3 層夯擊的方式，第一層30 次，第二層50 次，第三層98 次。第三，通過四分法篩選好材料，并將其放置到金屬盤內(nèi)，確定含水量參數(shù)，保證含水量在2%左右。第四，如果是水泥穩(wěn)定土，將土浸潤后，加入水泥進行充分的攪拌處理。細粒土攪拌環(huán)節(jié)，以最佳含水量為檢測的標準。攪拌工作完成后，可在試件表面鋪設(shè)一層土工布，防止水分蒸發(fā)。水泥試樣時，如果超出1 小時，及時進行廢棄處理。第五，擊實筒平放后，及時將材料倒進去，經(jīng)平整后進行首層處理。一般情況下，擊錘從45cm 高的位置下落，進行第一層擊實后開始檢測，確定是否合格，為后續(xù)的試驗檢測提供基礎(chǔ)。擊實工作完成后，需要進行拉毛處理，然后重復上述過程，將剩余結(jié)構(gòu)分層處理。第六，取下套環(huán)，把試筒表面清理干凈，保持平整與壓實，將上部墊塊取出，根據(jù)要求選取其他試件，確定合適夯擊次數(shù)。

3.4 泡水測膨脹量

第一，試件經(jīng)過濕氣養(yǎng)生3 天后，如果是素土的形式，完成試件的制作，將頂部濾紙取下，放上新的濾紙，在上部設(shè)置多孔板，并加入足夠的荷載板，保證試件頂面壓力和結(jié)構(gòu)層壓力是完全一致的。第二，將試筒和多孔底板同時放入沒有水的水槽內(nèi)，用模具拉緊處理，安裝百分表，讀取初期檢測數(shù)據(jù)。第三，水槽充水，保證水能夠直接進入試件底部和頂部。浸水環(huán)節(jié)，水槽內(nèi)的水應該超出頂部25mm 左右。并且，要嚴格控制浸水時間，通常要在96h 以上[2]。

3.5 CBR 數(shù)值的讀取

將試件取出之后，要在規(guī)定的時間范圍內(nèi)快速完成這項試驗，為后續(xù)的試驗檢測提供基礎(chǔ)。同一組試件需要在檢測條件下靜置15min，可根據(jù)實際情況適當延長時間，最后根據(jù)獲取的CBR 值的差異進行分析，確定是否存在質(zhì)量問題[3]。首先，需要在貫入桿的位置加入45N 荷載后檢測力與變形，將百分表調(diào)整到零位，按照要求，記錄百分表測量下的貫入量，同時應該注意關(guān)鍵位置的貫入量，主要是根據(jù)預計貫入百分表的讀數(shù)確定貫入量參數(shù)，同時要注意，貫入量2 個百分表的數(shù)據(jù)是有差異的，在具體操作中，不會通過相同的速度確定，這就需要在百分表的運行相差不大的情況下，哪一個表先達到數(shù)據(jù)，則先讀取哪個表的數(shù)據(jù)，同時要讀取測力計參數(shù)，如果貫入量超過250×10-2mm，需要在貫入大量達到600×10-2mm 后停止讀數(shù)，要根據(jù)貫入量的大小和測力計讀數(shù)的大小確定該讀數(shù)，靈活掌握各項數(shù)據(jù)。但是有些檢測人員在讀取數(shù)據(jù)時操作方法不正確，導致結(jié)果存在很大的偏差，這會極大程度地影響后續(xù)檢測工作的開展，也不利于對公路質(zhì)量的準確判定。CBR 值變化規(guī)律見圖1。

圖1 CBR 值隨壓實度的變化規(guī)律

4 土質(zhì)的相關(guān)影響因素

4.1 土質(zhì)對CBR 值的影響

經(jīng)上述試驗分析確定，得到最大干密度相對應的最佳含水量的參數(shù)為10.4%，根據(jù)該數(shù)據(jù)檢測確定CBR 試件的含水量。此時最佳干密度為：1.99g/cm3取土5000g，水520g 作為試件材料，經(jīng)過充分的攪拌處理形成濕土形式。風化石是山皮土的主要組成部分，其內(nèi)部包含多種多樣的碎石材料，通過聚合作用后形成整體結(jié)構(gòu)，因此，其內(nèi)聚力相對較小，內(nèi)摩擦角主要承受抗剪強度，內(nèi)摩擦角嵌擠之下形成的阻力以及顆粒之間相對滾動，這時的阻力和含水量并無直接關(guān)系，與之聯(lián)系最為緊密的為土體顆粒、形狀、強度等。因此，土壤的粗糙度、外形尺寸對最終的抗剪強度有直接影響。粉土材料的黏性在表土和山皮土之間，其特征也介于兩者之間，所以抗剪強度形成與CBR 值都在表土和山皮土之間。經(jīng)分析得出以下結(jié)論：通常來說，CBR 會隨著土的黏性增大而減小，即二者為反比關(guān)系。

4.2 土料粒徑對CBR 值的影響

試驗發(fā)現(xiàn)，土質(zhì)相同，CBR 值會隨著粒徑的增大而增大，即土質(zhì)相同的情況下，二者為正比關(guān)系。

5 優(yōu)化公路工程材料試驗檢測技術(shù)措施

5.1 完善材料檢測機制

從材料的性能角度出發(fā)，其對工程質(zhì)量有直接影響，但目前我國的公路工程建設(shè)施工工序比較多，工藝流程復雜性高，要想確保材料的各項性能指標均符合要求，達到設(shè)計標準和要求，顯然是存在較大難度的。因此，工程管理單位需要總結(jié)經(jīng)驗教訓，選擇先進的檢測技術(shù)和方法，制定出切實可行的工作機制，形成完善的工作體系。經(jīng)過技術(shù)、制度的改革，全面提高檢測水平，保證檢測工作順利進行，提高公路工程材料檢測精度，全面滿足公路工程建設(shè)施工的需要，提高公路工程質(zhì)量水平。此外，要從整個工程的角度出發(fā)進行審核與檢查，確保各項數(shù)據(jù)都符合要求，不會給項目質(zhì)量造成不利影響[4]。

5.2 科學控制原材料來源

在公路工程項目中，對原材料的質(zhì)量檢測極為重要，在該工作環(huán)節(jié)，工作人員必須充分了解原材料，有效避免質(zhì)量不達標的材料進入施工現(xiàn)場，保證對材料進行有效的保管，保證原材料的質(zhì)量。為此，一是要求負責的采購人員對公路工程材料市場進行全面的分析，充分對比各個供應單位，選擇最佳的供應單位，對原材料進行根源性的控制，從而采進高質(zhì)量的施工材料，以免影響工程質(zhì)量。二是在材料在進入施工現(xiàn)場后，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格，則要立即作廢，不能允許任何不合格的材料進入施工現(xiàn)場?？傊挥腥媛鋵崒υ牧系墓芾砗涂刂乒ぷ?，從來源進行控制，才能保證材料的質(zhì)量合格，保證公路工程的質(zhì)量達標，進而提高公路工程的總體效益。

5.3 完善應用流程

在公路工程施工中，施工單位、監(jiān)理單位、檢測單位需要相互配合、交流，選擇合適的試驗檢測設(shè)備，發(fā)揮出檢測技術(shù)的優(yōu)勢，從而提高監(jiān)督檢測的質(zhì)量水平，尤其是需要做好設(shè)備的送檢和檢測的時間控制，根據(jù)不同的要求進行各項檢測工作，以保證檢測環(huán)節(jié)不出紕漏，這對提高公路工程質(zhì)量有重要意義。此外，要制定出完善的公路工程檢測工作流程和標準，保證各項試驗工作順利進行，提高試驗數(shù)據(jù)信息的準確性。總之，在公路工程的試驗檢測中，要明確檢測工作流程和標準，選擇高水平的施工技術(shù)，有效控制各項參數(shù)和指標，從而提高施工水平，保證公路工程質(zhì)量。

5.4 打造高水平檢測團隊

在公路工程檢測工作中，檢測人員需要掌握足夠的檢測技術(shù)，同時要有較高的職業(yè)道德水平，保證順利、高效地開展檢測工作[5]。同時，要采用先進的檢測技術(shù)、選擇先進的檢測設(shè)備，保證檢測結(jié)果的準確性。為了保證檢測工作效果，檢測人員必須學習先進的技術(shù)，能夠正確操作與管理設(shè)備，檢測單位還要組建高水平的檢測作業(yè)團隊，發(fā)揮出先進檢測方式的優(yōu)勢，以更好地提升總體檢測水平，保證各項檢測工作可以順利進行，提高檢測數(shù)據(jù)的精度，以免產(chǎn)生嚴重的數(shù)據(jù)偏差，為公路工程質(zhì)量控制奠定堅實的基礎(chǔ)。

5.5 擬定評價體系

在公路工程項目施工環(huán)節(jié)，施工單位應根據(jù)實際工作需要，建立完善的工作評價體系，保證質(zhì)量檢測和評價工作可以順利進行。施工單位的各級人員必須具備足夠的質(zhì)量管理和控制意識，能夠自主檢查工作質(zhì)量，建設(shè)單位、監(jiān)理單位都必須做好現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督檢查工作，結(jié)合實際工作需要，建立完善的質(zhì)量監(jiān)督管理體系，明確每個人的工作職責，落實崗位工作職責，以更好地提高公路工程的檢測水平，消除各種不利影響因素，滿足公路工程質(zhì)量管控要求，保證公路工程質(zhì)量合格。

6 結(jié)語

在現(xiàn)代社會的高速發(fā)展之下，公路項目規(guī)模逐步擴大，通過試驗分析檢測，能夠更全面地了解施工材料的各項性能指標，進而保證公路工程質(zhì)量。在公路工程檢測工作中，應用CBR 試驗檢測技術(shù)，選擇先進的設(shè)備，完善材料檢測機制、打造高水平檢測團隊，能夠全面提高檢測水平，消除各種不利影響因素，促進公路工程質(zhì)量的提升，更好地滿足交通運行的需要，助推我國現(xiàn)代化交通事業(yè)的高速發(fā)展。