探討CBR試驗在公路工程檢測中的應用

摘要 CBR試驗作為公路路基強度檢測評定的重要手段，對保證路基承載性能具有重要作用，為有效提升公路工程CBR試驗檢測水平，提高公路建設質(zhì)量，確保公路安全穩(wěn)定運行，該文章以某公路工程為背景，針對CBR試驗檢測技術(shù)的應用展開綜合探究，論述了公路工程CBR試驗檢測應用過程，分析了浸水時間、石灰摻量對CBR值的影響，并提出了公路檢測CBR值優(yōu)化措施，具體內(nèi)容包括優(yōu)化施工材料試驗制度、加強原材料采購管理、嚴格試驗檢測流程、提高檢測人員專業(yè)水準等，以期能全面提升CBR試驗在公路檢測中的應用水平，保證公路工程建設質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 公路工程；試驗檢測；CBR試驗；改進措施

中圖分類號 U415.12 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）01-0170-03

0 引言

CBR試驗是一種源自美國的試驗檢測技術(shù)，主要用來評定路基路面承載性能，具有操作簡便、經(jīng)濟高效、準確可靠等優(yōu)點，得到了業(yè)界人士的高度認可。高速公路建設中，科學實施CBR試驗能有效提升公路建設質(zhì)量，保證公路運營能力，延長使用壽命。為此，該文依托某公路項目施工案例，系統(tǒng)探究了公路檢測中CBR技術(shù)的應用，分析了CBR值影響因素，并提出了具體的改進措施，具有十分重要的意義。

1 工程概況

某高速公路項目，設計總長度10.54 km，根據(jù)實際施工需要，共劃分成12個施工標段，該文選取第3標段實施CBR（California Bearing Ratio）試驗分析。該項目路基施工階段，為最大限度保證填料性能滿足要求，通過CBR值實施控制，故CBR值為該施工標段重點檢測參數(shù)。該標段主要路基填料為黃土，工程特性較差，無法直接用于路基填筑施工，經(jīng)綜合研究確定采用生石灰對其實施改良處理，并對各種石灰摻量與浸水時間的改良土CBR值實施檢測，以確定最佳工藝參數(shù)，石灰摻量依次取0%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%，浸水時間依次取1.0 d、

2.0 d、3.0 d、4.0 d。

2 公路工程CBR試驗檢測過程

根據(jù)該標段現(xiàn)場具體情況，科學實施CBR試驗檢測，為最大限度保證檢測數(shù)據(jù)可靠性，實際檢測時選取最不利工況條件實施檢測，獲得該標段的CBR值，試驗過程如下。

2.1 取樣備料

CBR試驗正式實施前，工作人員需按照相關(guān)規(guī)定提取試樣，從而獲得試驗檢測所需材料，以有效確保CBR試驗的順利開展，但應特別強調(diào)的是，工作人員所提取的試樣應具有代表性，如此方能保證試驗數(shù)據(jù)的準確性、有效性。提取試驗過程中，應先挖除地表土層，選擇典型斷面位置的上、中、下位置分別提取土樣，保證相關(guān)技術(shù)指標滿足試驗要求[1]。

現(xiàn)場提取土樣后，應對試樣進行破碎、篩分、凈化處理，確保粒徑、含水率、潔凈度等相關(guān)指標符合標準要求，以最大限度提升試驗結(jié)果準確度。其中，試樣粒徑應控制在5.0 mm以內(nèi)，由于土體強度受含水率影響較大，因此試驗開始前，應仔細檢測土體含水率，保證符合試驗要求；如果土體含水率較大，需實施烘干處理；若含水率不足，則需適當灑水[2]。

2.2 制作試驗構(gòu)件

試驗材料準備就緒后，工作人員從中提取重量為

25 kg的試樣進行含水率檢測，根據(jù)四分法試驗要求，將試樣平均分成3份，并按照最佳含水率成型試驗構(gòu)件。通過計算得到每份試樣中應摻加350 g水，充分拌和均勻后，按照相關(guān)標準要求實施浸潤，待浸水時間滿足要求后工作人員方可進行試件制作，并分別測定試件含水率[3-5]。

試件制作過程中，應分三層實施夯實，其中下面兩層夯實以后，應對試件頂面進行拉毛，待最后一層夯實完畢，利用刮刀對試件實施修整，確保表面光滑、平整。修整完畢，將濾紙、夯板、墊塊取出，然后稱取試件重量。

2.3 膨脹量測定

稱取試件重量后，將其放置在多孔板表面，使修整面與板體接觸，利用拉桿將試件與檢測筒緊密貼合，然后在試件頂面鋪設濾紙，并在濾紙上方安裝可調(diào)式多孔板，板上設置4塊加載板。待上述各項工作完成后，將3組試件全部置于水池內(nèi)（無水），讀取檢測儀千分表初始讀數(shù)。然后向水池內(nèi)注水，使水體達到試件及試驗器具頂面2.5 cm處，待檢測儀千分表讀數(shù)不再發(fā)生變化時讀取數(shù)值，并根據(jù)浸水前后千分表讀數(shù)變化求出膨脹量[6]。最后，將試件從池內(nèi)取出，并拆除表面試驗器具，間歇15 min后再次稱取試件重量，并求出吸水量。

2.4 計算CBR值

膨脹量測定完畢，工作人員將浸水構(gòu)件置于強度檢測儀操作臺上，科學調(diào)節(jié)偏球座，使試件表面與貫入桿緊密貼合，并按照試驗要求的加載速率實施貫入度檢測，準確讀取試驗檢測數(shù)據(jù)，以兩百分表平均值作為最終貫入值。CBR值求解時，應根據(jù)貫入度試驗檢測結(jié)果合理確定荷載等級，并以荷載等級和貫入面積之間的比值獲得壓強值，同時繪制出貫入度與壓強變化關(guān)系曲線[7]。如該曲線初始點處上下波動較大，則應實施必要的修正，常用修正方法為切線延伸法。根據(jù)該曲線，能夠準確確定出貫入度為2.5 mm和5.0 mm條件下的壓強，從而求出土體CBR值。通常狀況下，公路工程項目按照貫入度為2.5 mm條件下的CBR值進行控制，若貫入度5.0 mm條件下的CBR值高于2.5 mm條件下的CBR值，需進行二次試驗檢測，若兩次試驗結(jié)果相同，則按照貫入量

5.0 mm條件下的CBR值進行控制。

3 公路工程CBR試驗影響因素分析

3.1 浸水時間影響

為有效探究浸水時間對CBR值的影響，按照標準要求成型石灰改良土試驗構(gòu)件，共計4組，其中1組為普通試件，擊實遍數(shù)控制在70擊，試件制備完成后將其置于水池內(nèi)浸潤，浸水時間依次控制在1.0 d、2.0 d、3.0 d、4.0 d，浸水完畢分別測取試件CBR值，詳細檢測結(jié)果，如表1所示。

由表1可知：（1）未摻加生石灰的試驗構(gòu)件，其水穩(wěn)性能較差，且浸水時間越長，試件CBR值越小，當浸水時長1.0 d條件下，試件CBR值達到最大。（2）摻加生石灰的試驗構(gòu)件，浸水時間越長，其CBR值越大，其中浸水時間1.0 d時的CBR值最小，浸水時間4 d時的CBR值較大。根本原因在于摻加生石灰條件下，黃土與生石灰產(chǎn)生理化反應，二者相互固結(jié)成型，強度顯著提高，故CBR值增大。

3.2 石灰摻量影響

為探究石灰摻量對CBR值的影響，按照標準要求成型石灰改良土試驗構(gòu)件，擊實遍數(shù)控制在70擊，石灰摻量依次取0%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%，并置于水中充分浸潤，取最不利浸水工況進行試驗分析，詳細檢測結(jié)果，如下表2所示。

由表2可知：隨石灰摻量的增加，CBR值呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢，其中石灰摻量3.0%條件下的CBR值最大，故該高速公路項目改良土石灰最佳摻量

為3.0%。

3.3 石灰摻量對壓實度的影響

為進一步了解石灰摻量對壓實度的影響，根據(jù)相關(guān)要求成型試驗構(gòu)件，石灰摻量依次取0%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%，并按照CBR試驗要求進行壓實度測試，詳細檢測結(jié)果，如表3所示。

由表3可知：（1）擊實遍數(shù)不變的條件下，隨石灰摻量的增加，壓實度逐漸減小。（2）石灰摻量不變的條件下，隨擊實遍數(shù)的增加，壓實度逐漸增大。

4 公路檢測中CBR試驗改進措施

4.1 優(yōu)化施工材料試驗制度

公路工程建設中，原材料質(zhì)量直接決定工程項目整體建設質(zhì)量，所以為最大限度確保公路工程使用性能，應科學強化原材料試驗檢測，嚴格控制原材料質(zhì)量，提高CBR試驗數(shù)據(jù)的準確性。但由于公路項目施工內(nèi)容復雜，所用材料數(shù)量龐大，種類繁多，實際施工時，原材料質(zhì)量管控難度較大。因此，施工單位必須結(jié)合自身具體情況，建立科學完善的原材料試驗制度，優(yōu)化原材料管控程序，并積極強化CBR試驗的應用，從而有效實現(xiàn)對原材料質(zhì)量的全面管控，保證公路整體建設質(zhì)量[8-9]。

4.2 加強原材料采購管理

原材料采購是原材料質(zhì)量管控最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，科學做好原材料采購管理對保證材料質(zhì)量具有重要作用。因此，施工材料采購時，施工企業(yè)采購人員應充分做好市場調(diào)研工作，全面掌握各種材料行情及價格走向，通過貨比三家，確定最優(yōu)材料供貨商，從而有效確保施工材料質(zhì)量，提高公路項目整體建設質(zhì)量，同時企業(yè)在采購施工材料時，可根據(jù)CBR值進行針對性選材，最大限度保證質(zhì)量滿足要求。

此外，材料進場時，應對原材料性能實施檢測，檢測合格后方能予以進場。同時，工作人員應加強材料管理工作，根據(jù)現(xiàn)場基本狀況編制有效的原材料試驗檢測計劃，適時對材料實施檢測，防止材料存放期間產(chǎn)生變質(zhì)、失效等情況，從而有效確保工程建設質(zhì)量。

4.3 嚴格試驗檢測流程

公路工程CBR試驗檢測是一項綜合工作，存在較強的專業(yè)性、技術(shù)性，實際檢測工作中需要多部門參與，以有效確保檢測結(jié)果準確性、可靠性。因此，公路工程CBR試驗檢測時，各單位應加強交流、溝通，根據(jù)工程項目實際情況，協(xié)商制定檢測方案，確保試驗檢測順利開展，防止出現(xiàn)失誤。同時，試驗檢測過程中，應結(jié)合現(xiàn)場具體狀況，合理優(yōu)化試驗流程，保證試驗工作穩(wěn)步推進，從而有效提升試驗數(shù)據(jù)準確性，保證工程整體建設質(zhì)量，提高項目建設的綜合效益[10]。

4.4 提高檢測人員專業(yè)水準

試驗檢測過程中各項工作的開展均離不開人的參與，因此，試驗人員專業(yè)技術(shù)及綜合素質(zhì)直接決定試驗結(jié)果的準確性、可靠性。所以，為有效提升公路工程試驗檢測結(jié)果的準確性、有效性，最大限度確保施工材料性能滿足工程實際要求，施工企業(yè)應科學強化試驗人員技術(shù)培訓，全面提升試驗人員專業(yè)水準和職業(yè)素養(yǎng)，提高CBR試驗檢測技術(shù)水平，充分掌握CBR試驗操作方法及使用要點，熟練應用CBR技術(shù)實施試驗檢測，實現(xiàn)對施工材料質(zhì)量的全面控制，從而有效確保公路工程建設質(zhì)量，延長使用壽命。

5 結(jié)語

綜上所述，該文章以某公路工程為背景，系統(tǒng)論述了公路工程CBR試驗檢測應用過程，通過相關(guān)試驗，分析了浸水時間、石灰摻量對CBR值的影響，并提出了公路檢測CBR值優(yōu)化措施，得出如下結(jié)論：

（1）未摻加生石灰條件下，試件水穩(wěn)性能較差，且浸水時間越長，其CBR值越??；摻加生石灰后，浸水時間越長，其CBR值越大。根本原因在于摻加生石灰條件下，黃土與生石灰產(chǎn)生理化反應，二者相互固結(jié)成型，強度顯著提高，故CBR值增大。

（2）擊實遍數(shù)不變的條件下，隨石灰摻量的增加，壓實度逐漸減??；而當石灰摻量不變的條件下，隨擊實遍數(shù)的增加，壓實度逐漸增大。

（3）隨石灰摻量的增加，CBR值呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢，所以實際工程建設中，應根據(jù)實際情況合理確定生石灰摻量。該高速公路改良土石灰摻量3.0%條件下的CBR值最大，因此該公路改良土石灰最佳摻量為3.0%。

（4）總體來看，生石灰摻量、浸水時間、擊實遍數(shù)等均會在一定程度上影響CBR試驗結(jié)果，并對工程質(zhì)量造成不良影響。因此，為有效提升公路工程檢測中CBR試驗應用水平，必須建立科學完善的原材料試驗制度，優(yōu)化原材料管控程序，并積極強化原材料采購管理，加強CBR試驗的應用，同時應嚴格試驗檢測流程，做好試驗人員培訓工作，全面提高檢測人員專業(yè)水準，從而有效提升CBR試驗檢測技術(shù)水平，實現(xiàn)對工程質(zhì)量的全方位管控，保證公路整體建設質(zhì)量。

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收稿日期：2024-05-29

作者簡介：任麗娜（1982—），女，本科，高級工程師，主要從事公路工程管理，公路工程檢測工作。