CBR试验检测技术在公路工程中的应用.pdf
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1、第4 9 卷第9 期2023年9 月CBR试验检测技术在公路工程中的应用袁芳(山西施宇公路工程质量检测有限公司,山西大同0 3 7 0 0 0)摘要:公路工程质量控制的重要性不言而喻,在其技术体化趋势,此时试验确定的CBR值增大。系中,CBR试验检测技术具有代表性,基于该项试验检测工2影响CBR试验值的关键因素作,可获得路基填料选择时的参考依据,更有利于路基材料的合理选择,以便充分发挥出原材料的质量优势。鉴于此,首先简述CBR试验检测的基本原理,再探讨CBR试验检测涉及到的关键流程,包含试验前的准备、膨胀率的测量、贯入试验等,为加深对CBR试验检测技术的认识,结合工程实例展开分析,探寻浸水时间
2、、掺灰量两项关键参数发生变化后对应CBR值的具体情况,摸索出彼此间的影响机制,以便更为合理地开展CBR试验检测工作,获得具有参考价值的信息,最终确定适宜的参数。关键词:公路工程CBR试验检测;影响因素分析;CBR值中图分类号:U416.1文章编号:1 6 7 2-4 0 1 1(2 0 2 3)0 9-0 0 2 7-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672 4011.2023.09.0110引 言CBR试验检测是工程建设中应用较为广泛的检测技术,测定的CBR值富有参考价值,基于此项指标的路基、底基层材料选择更具合理性。从应用现状来看,CBR试验检测技术兼具结果准确度高、经济便捷等
3、多项优势,因而深受工程技术人员的青睐。为尽可能发挥出CBR试验检测技术在公路工程中的应用价值,仍需加强对CBR试验检测技术的探索,梳理作业流程、确定作业细节,有效将试验检测工作落实到位。1CBR试验检测技术的概述CBR可用于评价路基土及路面建设用料的强度,在公路工程的参数设计中取得广泛的应用。随着我国对CBR试验检测技术研究的深人和经验的积累,CBR试验检测技术的重要性正逐步凸显,成为公路路基填筑材料选择时的关键依据。在CBR试验检测时,主要测定标准面积压头真实灌注的试样压力,根据该值和标准压力的比值计算出CBR值,据此来评估土壤结构的承载性能。若CBR值偏高,表明施工土壤硬度较大。通常,不同
4、类型的土壤对应的CBR值不尽相同,开垦处置的农田CBR值约为3,若为高湿度的沙土约为1 0,而部分高质量碎石的CBR值将达到8 0。CBR试验检测技术的基本原理为:根据工程实际情况,模拟材料使用的工况,加载前先在水中做4 d的浸泡处理,而后组织贯入试验,在此方式下,可更为准确地模拟出路基土施加给土基的附加应力,以保证试验结果的准确性。在试验时,宜将1 0 0 kPa荷载板施加在试件顶面。根据规律,在建材强度增加时,贯入量为2 5 mm或5 0 mm的荷载也有增加的变收稿日期:2 0 2 2-0 3-3 1作者简介:袁芳(1 9 7 9 一),女,山西大同人,本科,工程师,主要从事公路试验检测工
5、作。5川建材Sichuan BuildingMaterials公路路基的填料类型丰富,各自有特定的贯人度,而此项指标的差异将对路基的建设强度带来影响 2 。因此,需要在正式施工前组织关于路基填料的 CBR试验检测,以此判断路基填料的强弱程度,为工程填料的选取提供参考,结合工程要求确定最佳的填料。CBR试验值受多项因素的影响,本文主要阐述几项关键的影响因素,具体如下。1)土的矿物构成及其成分。根据成因及成分的不同,路基填料中的矿物类型包含有机矿物、原生矿物、次生矿物等。其中,原生矿物有石英、云母、钾长石等;次生矿物主要分为文献标志码:B不可溶性矿物和可溶性次生矿物两大类。对于常见的黏土矿物,则属
6、于不可溶性矿物,在与水接触后产生水膜,起到缓解摩擦的作用。例如伊利石、高岭石、蒙脱石均是典型的黏土矿物,此类材料具有土壤摩擦力小的特点。2)土体的剪切强度。粘聚力和内摩擦力是影响填料土体剪切强度的关键指标。在塑性指数一致的条件下,矿物成分、颗粒大小、水含量是CBR值的关键影响因素,而温度、孔隙比等对其影响相对有限。3CBR试验检测的流程及要点为有效开展试验,需要在正式试验前确定适宜的技术参数,进而确定具有参考价值的CBR值。试验的关键技术参数有:立足于公路工程的实际状况,在3 0 kN与5 0 kN内选择最大载荷;选择适宜的载荷速度,从1 0 0 mm/min与1 2 5 mm/min中做出选
7、择;根据试验检测要求配套辅助工具,例如贯入杆、工作台;试验仪器选择方面考虑体积较小、出力较大的仪器,例如尺寸为3 1 0 mm310mm930mm,重量1 0 0kg,以便发挥出此类仪器便捷化操作的优势,以相对较快的速度完成承载力试验检测工作,获得准确的试验数据。3.1试验材料的准备1)试验材料经过风干或烘干后,做连续振捣,目的在于将材料捣碎。作业人员在振捣期间加强对试料实际情况的观察,要求其破碎程度小于混合料的破碎度,且只有在此前提下,才能够使土团经由5 mm筛网顺畅通过 3 。2)筛网具有过滤作用,选用4 0 mm的筛网,用于剔除粒径超4 0 mm的颗粒,此过程中应有专员记录该部分颗粒的质
8、量,经计算后确定在整体材料中的占比。3)CBR试验检测前1 d,测定试料的风干含水量,以便对比分析在不同含水量条件下材料的强度特性。不同测量对象的样品重量要求有所不同,被测对象为粒径4 0 mm的粗粒土时,样品总量不少于2 0 0 0 g,被测对象为中粒土时至少达到1 0 0 0 g,被测对象为细粒土时需在1 0 0 g以上。3.2试件的制备CBR试验中试件的制备采用夯击法,具体作业流程27.Vol.49,No.9September,2023Vol.49,No.9September,2023如下。1)称量试筒重量并记录数据,将试筒平稳置于底板上,依次向试筒内放置垫块、滤纸、套环。2)试件数量为
9、3 种,各自分别为3 个,即共产生9 个试件。试件的夯击分3 层有序完成,夯击次数依次为3 0 次、50次、9 8 次,确保试件的真实干密度达到最大干密度。按照试件制作要求,完成9 个试件的制作所需试料总量共计50 kg。3)以四分法对试料做过筛处理,经过筛除后,得到重量约为5 0 kg的且满足试验粒径要求的试料,在此基础上,细分为均匀的9 份,单份重量约为5 kg。4)试件的制备严格依据材料的最佳含水量进行。向金属盘内摊铺试料,向试料上均匀洒水,保持湿润。洒水量根据试料的类型做灵活的控制,细料土的洒水量在最佳含水量3%以下,中粒土或粗粒土可按最佳含水量的要求适量洒水。试料应充分混合,确保具有
10、均匀性,若为石灰稳定土,先将试料和石灰搅拌,待其均匀度满足要求后,装至密闭的容器内。材料浸润时长必须得到有效的控制,否则易影响试验结果的准确性。通常,碎石和砂土均为1 h,级配砾石2 h,轻黏土12 h,重黏 2 4 h 以上 4 5)若围绕水泥稳定土做CBR试验检测,在完成土料的浸润处理后,将水泥试料加人其中,用铲子做充分的拌和,保证拌和后有足够的均匀性。在细粒土的拌和环节,综合考虑最佳含水量和实际情况,适量加水。试拌完成后,用湿布予以覆盖,以免由于外部温度的影响而出现明显的水分蒸发现象。试验材料中添加有水泥时,必须在1 h内完成制作任务,尽可能做到“随拌随用”,若试料搅拌后搁置时间在1 h
11、以上,不可作为试验材料,需视为废料进行处理。6)在保证地面足够坚硬、平整后,将击实筒置于该处,取出1 8 kg试样并完全倒人筒内。待表面经过平整处理后适度压实,根据试验设计要求开始逐层击实。击锤尽可能沿垂直方向下落,为保证击打的有效性,下落高度以4 5 cm较为合适。待首层击实完成后,检测该层的厚度,判断是否达到要求,进而根据检验结果灵活调整实际用量。试验材料被击实后做拉毛处理,而后按照前述流程继续施工,最终逐层完成剩余部分的夯实作业。7)取下套环,修整、压实试筒的顶面,例如局部存在凹凸不平的情况时,用适量的细粒土予以修复。而后将垫块取出,称量筒与试件的重量,记录该部分数据,再安排养生。8)按
12、照以上流程制取其他试件,最终得到满足试验要求的适量试件,进而针对此类试件加以试验。3.3泡水测膨胀量1)对于以素土为原材料制备的试件,经过3 d的湿气养生后,取下顶面滤纸,更换新的滤纸,并在其上方设置多孔板,以便调节试件的顶面压力状态,从而更好地满足结构层压力要求,使荷载值具有合理性。2)向水槽内同时放入试筒和多孔底板,拉紧模具,将百分表安装到位,经读取后采集并记录初始数值。3)向水槽内充水,要求水能够到达试件的顶部和底部。浸水期间,通过对充水量的调整有效调节水槽内水面的位置,合理状态是在顶面以上约2 5 mm处,根据此要求,浸水时长通常为9 6 h。4)浸水后读取百分表数值,测算膨胀量。28
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