侯海燕
山東恒建工程監(jiān)理咨詢有限公司 山東濰坊 261057
選定取土場(chǎng)后,取有代表性的土樣,用木碾搗碎,但應(yīng)盡量注意不使土或粒料的單個(gè)顆粒破碎。土團(tuán)應(yīng)搗碎到通過(guò)5mm的篩孔,將土樣烘干備用,或者取有代表性的土樣測(cè)定其風(fēng)干含水率。將土樣按照重型試驗(yàn)方法(重型Ⅱ-2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn),采集標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)數(shù)據(jù),用于制作CBR試件時(shí)使用。
按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)方法所測(cè)的最佳含水率備料,一份土樣約6kg,共備料9份,悶料,悶料時(shí)間根據(jù)土樣種類合理確定。采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法(重型Ⅱ-2)制作三種干密度CBR試件,每種干密度3個(gè)試件,共制9個(gè)試件,使試件的干密度從低于95%到等于100%的最大干密度。每種干密度試件分裝層數(shù)一致,均分三層裝,第一種干密度試件每層擊數(shù)為30次;第二種干密度試件每層擊數(shù)為50次,第三種干密度試件每層擊實(shí)次數(shù)為98次。在做擊實(shí)試驗(yàn)之前,稱量擊實(shí)筒重,CBR試件制作完成之后,稱量筒加土樣重量。用做試件剩余的土樣測(cè)含水率并計(jì)算出每個(gè)CBR試件的干密度[1]。
(1)在試件制成后,取下試件頂面的破殘濾紙,放一張好濾紙,并在其上安裝附有調(diào)節(jié)桿的多孔板,在多孔板上加4塊荷載板。將試筒與多孔板一起放入槽內(nèi)(先不放水),并用拉桿將模具拉緊,安裝百分表,并讀取初讀數(shù)。向水槽內(nèi)放水,使水自由進(jìn)到試件的頂部和底部。在泡水期間,槽內(nèi)水面應(yīng)保持在試件頂面以上大約25mm。通常試件要泡水4晝夜。
(2)泡水終了時(shí),讀取試件上百分表的終讀數(shù),并計(jì)算膨脹量。從水槽中取出試件,倒出試件頂面的水,靜置15min,讓其排水,然后卸去附加荷載和多孔板、底板和濾紙,并稱量,計(jì)算出試件的吸水量。
(1)將泡水試驗(yàn)終了的試件放到路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀的升降臺(tái)上,調(diào)整偏球座,對(duì)準(zhǔn)、整平并使貫入桿與試件頂面全面接觸,在貫入桿周圍放置4塊荷載板。先在貫入桿上施加45N荷載,然后將測(cè)力和測(cè)變形的百分表指針均調(diào)整至整數(shù),并記讀起始讀數(shù)。
(2)加荷使貫入桿以1-1.25mm/min的速度壓入試件,同時(shí)測(cè)記三個(gè)百分表的讀數(shù),其中,一個(gè)百分表為應(yīng)變值,另兩個(gè)百分表測(cè)量貫入量,并注意使貫入量為250×10-2mm時(shí),至少有5個(gè)以上的讀數(shù)。根據(jù)應(yīng)力回歸方程及貫入桿面積(19.635cm2),將荷載測(cè)力百分表數(shù)值(應(yīng)變值)代入回歸方程,計(jì)算單位壓力P;另兩個(gè)百分表數(shù)值取平均值為平均貫入量L。
(1)以單位壓力(p)為橫坐標(biāo),平均貫入量(L)為縱坐標(biāo),繪制每組試件的p-L關(guān)系曲線。此時(shí),注意如果曲線開始段是凹曲線,則需要對(duì)原點(diǎn)進(jìn)行修正。
(2)分別計(jì)算3組CBR試件的CBR2.5(%)的值和CBR5.0(%)的值。一般采用貫入量為2.5mm時(shí)的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比作為材料的承載比(CBR)。即:CBR=(P/7000)×100式中:CBR——承載比(%),計(jì)算至0.1;P——單位壓力(kpa)當(dāng)計(jì)算貫入量為5mm時(shí)的承載比:CBR=(P/10500)×100;如貫入量為5mm時(shí)的承載比大于2.5mm時(shí)的承載比,則試驗(yàn)應(yīng)重做。如結(jié)果仍然如此則采用5mm時(shí)的承載比。
(3)如果根據(jù)每組3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的承載比的變異系數(shù)CV大于12%,則去掉一個(gè)偏離大的值,取其余兩個(gè)結(jié)果的平均值;如CV小于12%,且3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的干密度偏差小于0.03g/cm3,則取3個(gè)結(jié)果的平均值;如3個(gè)平行試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的干密度偏差超過(guò)0.03g/cm3,則去掉一個(gè)偏離大的值,取其兩個(gè)結(jié)果的平均值。
(4)承載比小于100時(shí),相對(duì)偏差不大于5%;承載比大于100時(shí),相對(duì)偏差不大于10%。
(1)根據(jù)已求得的每層30、50、98擊數(shù)的干密度和CBR值,繪制兩者之間的關(guān)系線。
(2)然后根據(jù)土樣的最大干密度(此時(shí)壓實(shí)度100%)計(jì)算所需壓實(shí)度區(qū)的土的干密度。
(3)再根據(jù)干密度和CBR值兩者之間的關(guān)系線計(jì)算出所需壓實(shí)度的土樣干密度對(duì)應(yīng)的CBR值,并判斷填料是否可用。
(4)現(xiàn)舉例說(shuō)明(如表1):假定已知最大干密度、最佳含水率及每層擊數(shù)為30、50、98次時(shí)的干密度和CBR值,則可以繪出關(guān)系圖并可以計(jì)算出93區(qū)、94區(qū)、96區(qū)壓實(shí)度對(duì)應(yīng)的干密度,根據(jù)干密度和CBR值關(guān)系圖,可以確定所需壓實(shí)度的土樣干密度對(duì)應(yīng)的CBR值,并能判斷填料是否可用。
表1 舉例說(shuō)明:對(duì)應(yīng)于所需壓實(shí)度的CBR求取方法
CBR是路基土和路面材料的強(qiáng)度指標(biāo),通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)可以確定材料的承載力,CBR值越大,土基強(qiáng)度越高,從而可以判斷材料是否可以使用。