公路工程土工承载比试验浅析

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1、公路工程土工承载比试验浅析赵冬罗志佳摘要：本文对现行公路工程土工承载比试验方法进行分析和对比，总结方法优缺点。关键词：公路工程承载比试验静力压实承载比试验又称加州承载比，是CaliforniaBearingRation的缩写。此方法由美国加利福尼亚州公路局首先提出来，故因此得名，简称CBR。所谓CBR值，是指试料贯入量达2.5mm时，单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值。CBR是表征路基土、粒料、稳定土强度的一种指标，并采用标准碎石的承载能力为标准，以相对值的百分数表示CBR值。目前CBR做为

2、公路工程评价土的性质的重要指标，并且即将引入铁路土工试验，因此，研究各种土的CBR试验有着深远的意义。1.对于CBR试验方法的分析：1.1不同密度法：《公路土工试验规程》『1』中就CBR试验方法是这样规定的，在规定的试筒内制件，按照击实试验得到的最优含水率制备三个每层98击的试件，试件保水96小时后，将试件放到材料强度试验机上，做贯入试验。要求：贯入速度1～1.25mm/min、贯入量为2.5mm时，能有5个以上读数。贯入总量大于5mm。然后以单位压力（p）为横坐标，贯入量（l）为纵坐标，绘制p-l关系曲线，

3、一般采用贯入量为2.5mm时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR）。即：式中：CBR-承载比(%),计算至0.1;P-单位压力（kPa）。同时计算贯入量为5mm时的承载比：如果贯入量为5mm时的承载比大于2.5mm时的承载比，则试验应重做。如结果仍然如此，则采用5mm时的承载比。按照规程解释，我们可以得到标准击实功作用下，试料以最优含水和最大干密度制件的CBR值。而对于工程施工来讲，不同结构层次的填料压实要求是不同的，以某高速公路为例，路基填料压实要求分别为90区（原地面）、93区、94区、95区

4、、96区。按照《公路路基设计规范》『2』中表3.2.1对填料的规定：（如下图）对于不同结构层次的压实度和CBR值的规定都是不同的。所以，单一的以最大干密度下的CBR值作为评定指标，显然是不合理的。《公路土工试验规程》『1』在注解中这样标注：“需要时，可制备三种干密度试件。如每种干密度试件制3个，则共制9个试件。每层锤击数分别为30、50、和98次，使试件的干密度从低于95%到等于100%的最大干密度。”由此可以绘制密度和CBR值的关系曲线，从而得到需要的压实度（实测干密度与最大干密度的比值）对应的CBR值。以

5、某一工程K133＋100处土样-黏土质砂SC的试验为例，不同击实次数下的CBR值与实测压实度关系如表1所示：表1根据表1中的实测压实度与承载比的关系，以压实度（%）为纵坐标，CBR（%）值为横坐标做图，在图中找到三点坐标分别为：（10.1，92）、（15.5，95）、（31.8，100）的点；用折线将三点坐标连接起来，如图1所示，通过CBR与压实度关系图，可以得到压实度从92%到100%时各预定压实度对应的承载比值（CBR）。根据《公路路基设计规范》『2』对不同路基结构层次填料压实度的要求，分别计算预定压实度

6、为93%、94%、96%时对应的CBR图1值，见表2。表2根据计算结果，直接判断出该种填料应用于不同填料区域时，CBR值是否符合填料强度最小值要求。因为此方法为每相同击实功条件下分别制取3个试件，而结果评定是以3个试件的平均值作为评定条件，因此，试验的误差减小。目前使用广泛。1.2静力压实法：1.2.1概述：所谓静力压实法，是把试料用静力，压入规定容积的试筒内，使试件达到预定压实度的试验方法。本试验方法原引自JTJ057-85《公路路面基层材料试验规程》中“承载比试验方法-静压法制件”。1994年中华人民共和

7、国交通部颁布《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-1994）同时废止了JTJ057-85规程，规程中的承载比试验方法也被删除，新规程在无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验方法（T0805-94）等试验方法中都提出用静力压实的方法制件。而此试验方法有简便快速的优点，故现将此方法的过程进行阐述和分析。承载比试验的目的是得到材料在预定压实度下的CBR值，根据密度公式：材料的密度=材料质量÷材料体积那么如果在规定体积的试筒内制件，即体积已知；密度是通过击实试验得到最大干密度后，制作试件时，按最大干密度

8、的百分数预制的，即密度也是已知。这样只要计算出制作试件时所需材料的质量，就可以得到要达到预定压实度的试件了。1.2.2试验准备：1)试筒规格：试筒直径φ152mm;试筒高h=170mm;垫块高：h1=50mm。1.2.3试验步骤：1)将试筒倒置放在压力机（或万能材料试验机）上，垫上滤纸。2)将需要的试料平均分为三份，取一份试料装入试筒内3)将垫块放入试筒内，启动压力试验机，将试料压实。使试料顶面距离