閔永濤

摘 要 CBR作為路基材料的強(qiáng)度指標(biāo)，是評價(jià)路基土強(qiáng)度和穩(wěn)定性的主要依據(jù)之一。通過室內(nèi)CBR試驗(yàn)，分析了G1501上海繞城高速（同三段）舊路基填料土的路用性能。

關(guān)鍵詞 路基；填料； CBR值；壓實(shí)度

引言

路基是公路的重要組成部分，它位于路面結(jié)構(gòu)的下部，承受由路面?zhèn)鬟f的荷載，因此，必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性[1]。路基質(zhì)量的好壞，直接影響到整個(gè)公路工程的質(zhì)量[2]。填方路基的質(zhì)量與路基填料的強(qiáng)度有著直接的關(guān)系，填料的強(qiáng)度指標(biāo)以CBR值表示。CBR值是指石料貫入量達(dá)2.5mm時(shí)，單位壓力對標(biāo)準(zhǔn)碎石壓入相同貫入量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)荷載強(qiáng)度的比值[3]。路基填料的強(qiáng)度越高，土的內(nèi)摩擦力越大，在荷載的作用下，路基抵抗變形的能力就越強(qiáng)。通過CBR試驗(yàn)，模擬填料在使用過程中處于不利狀態(tài)下的抗剪切能力，可以為路基施工選擇強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的填料，對保證路基路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度及使用壽命具有很重要的意義。本文以G1501上海繞城高速（同三段）舊路基的填土CBR值進(jìn)行分析，評價(jià)不同填料土的路用性。

1 工程概況

G1501上海繞城高速（同三段）北起滬寧高速公路（G2），

南至亭楓公路（G320），全長46.41km。由于實(shí)行彈性收費(fèi)，車流量特別大，尤其是各種貨車數(shù)量激增，對同三段全線路面強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)，已達(dá)中等以下，基層大部分碎裂，路面結(jié)構(gòu)承載能力已嚴(yán)重不足，損壞日趨嚴(yán)重，造成極大的行車安全隱患。

2 試驗(yàn)及結(jié)果分析

為配合設(shè)計(jì)制定合理的大修方案，提供參考依據(jù)，在G1501上海繞城高速（同三段）全線舊路基范圍內(nèi)，對硬路肩、行車道、加寬道的路床頂以下（0～2.0）m位置，進(jìn)行鉆孔取芯，分析舊路基土性指標(biāo)。鉆取的芯樣，為素填土，均未經(jīng)處治，大部分芯樣呈現(xiàn)軟塑或可塑狀態(tài)，具有顯著的觸變性和較高的壓縮性，含水量較高，經(jīng)檢測在26%～35%的范圍內(nèi)。由于路線較長，鉆取芯樣數(shù)量較多，不能一一進(jìn)行檢測分析，因此對取出的芯樣進(jìn)行了分類，大致可分為：黃褐色土、黑色土、灰色土。

2.1 試驗(yàn)

取每種土的代表性樣品，依據(jù)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E40-2007）的試驗(yàn)方法，進(jìn)行土的界限含水率試驗(yàn)，得到試驗(yàn)結(jié)果如下：①黃褐色土樣：wL=41%，wP=22%， Ip=19，屬于低液限黏土；②黑色土樣：wL=46%，wP=23%， Ip=23，屬于低液限黏土；③灰色土樣：wL=47%，wP=25%， Ip=22，屬于低液限黏土。

2.2 土的強(qiáng)度（室內(nèi)CBR）試驗(yàn)

（1）土的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。取每種土的代表性樣品進(jìn)行烘干后，采用重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法Ⅱ-1[3]，分別進(jìn)行室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊試驗(yàn)，得到試驗(yàn)結(jié)果如下：①黃褐色低液限黏土：最大干密度為1.84g/cm3，最佳含水率為14.5%；②黑色低液限黏土：最大干密度為1.80g/cm3，最佳含水率為16.0%；③灰色低液限黏土：最大干密度1.83g/cm3，最佳含水率為14.9%。

（2）土的室內(nèi)CBR試驗(yàn)。以每種土樣擊實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率為加水量與烘干后的土樣拌和均勻，悶料一晝夜后，采用重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)方法Ⅱ-2[3]，進(jìn)行試件制備。每種土樣制備三種干密度試件，每種干密度試件為3個(gè)，共制9個(gè)試件。每層擊數(shù)分別為：30次、50次、98次，目的是求取干密度從低于95%到等于100%的最大干密度[3]。對成型的試件浸水4晝夜后，測得3種土樣，在不同干密度下的壓實(shí)度與CBR結(jié)果，見表1。

將表1中，壓實(shí)度與對應(yīng)的CBR值繪制關(guān)系曲線，見圖1。

由表1土的室內(nèi)CBR試驗(yàn)結(jié)果和圖1壓實(shí)度與CBR值關(guān)系曲線，可以求出，3種土樣的壓實(shí)度在90%～100%之間的任意干密度下的CBR值，結(jié)果見表2。

2.3 CBR值結(jié)果評價(jià)

交通部現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范，《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006），以下簡稱“規(guī)范”，對不同等級公路的路基填料最小強(qiáng)度和路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)都作了規(guī)定，其中對高速公路、一級公路規(guī)定如下：①上路床（0～0.30）m：壓實(shí)度≥96%，填料最小CBR值為8%；②下路床（0.30～0.80）m：壓實(shí)度≥96%，填料最小CBR值為5%；③上路堤（0.80～1.50）m：壓實(shí)度≥94%，填料最小CBR值為4%；④下路堤（>1.50）m：壓實(shí)度≥93%，填料最小CBR值為3%。

由此可見，不同的路基施工部位，對壓實(shí)度與填料最小強(qiáng)度要求不同，并隨著路基填筑高度的減小，壓實(shí)度與填料的最小強(qiáng)度要求都有所提高。

（1）黃褐色低液限黏土。由表2可知，黃褐色低液限黏土，當(dāng)壓實(shí)度為93%時(shí)，CBR值為4.5%，大于規(guī)范[4]規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為94%時(shí)，CBR值為4.7%，大于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，可直接用作路基上路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為96%時(shí)，CBR值為5.4%，大于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%的要求，可直接用作路基下路床的填料；當(dāng)壓實(shí)度為96%時(shí)，CBR值為5.4%，小于規(guī)范規(guī)定的上路床最小CBR值為8%的要求，不能直接作為路基上路床的填料。

（2）黑色低液限黏土。由表2可知，黑色低液限黏土，當(dāng)壓實(shí)度為93%時(shí)，CBR值為3.4%，大于規(guī)范規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為94%時(shí)，CBR值為3.6%，小于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為96%時(shí)，CBR值為4.3%，小于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%的要求，不能直接用作路基下路床的填料，當(dāng)壓實(shí)度為96%時(shí)，CBR值4.3%，小于規(guī)范規(guī)定的上路床最小CBR值為8%的要求，不能直接用作路基上路床的填料。

（3）灰色低液限黏土。由表2可知，灰色低液限黏土，當(dāng)壓實(shí)度為93%時(shí)，CBR值為3.7%，大于規(guī)范規(guī)定的下路堤最小CBR值為3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為94%時(shí)，CBR值為3.8%，小于規(guī)范規(guī)定的上路堤最小CBR值為4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；當(dāng)壓實(shí)度為96%時(shí)，CBR值為4.6%，小于規(guī)范規(guī)定的下路床最小CBR值為5%、上路床最小CBR值為8%的要求，不可直接用作路基下路床和上路床的填料。

綜上分析可知，G1501上海繞城高速（同三段）舊路基使用的3種填料土，均不能直接用作路基上路床的填料，且滿足路基下路床的填料要求的只有黃褐色低液限黏土，而灰色低液限黏土和黑色低液限黏土只能用做路基下路堤的填料。

3 結(jié)束語

CBR值是路基填土質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。交通部行業(yè)規(guī)范，《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1-2004）要求：路基填料應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)的規(guī)定，經(jīng)認(rèn)真調(diào)查、試驗(yàn)后合理選用[5]；《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F10-2006），根據(jù)填料的應(yīng)用部位及路基填筑高度對填料的最小強(qiáng)度做了具體要求?？梢姡褂煤细竦奶盍?，是路基質(zhì)量保證的前提，而G1501上海繞城高速（同三段）在原舊路基施工中使用了強(qiáng)度（CBR值）不符合要求的填料，大大降低了路基的質(zhì)量，影響了路面的使用壽命，成為后期運(yùn)營中路面出現(xiàn)病害的重要原因之一。望在同類工程施工中，對路基填料的選擇引起重視，避免類似質(zhì)量問題的發(fā)生，對于難以滿足規(guī)范要求的填料，應(yīng)考慮采用其他方法提高填土強(qiáng)度，如摻石灰、水泥或進(jìn)行土體固化等[6]，確保路基施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫晨晴，徐爽.黑龍江省粘性土路基填料CBR值評價(jià)[J]，公路，2004，

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[2] 鐵林爾.公路工程路基壓實(shí)度對路基材料力學(xué)指標(biāo)CBR值的影響分析，內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2015，（4）：37-39.

[3] JTGE40-2007，公路土工試驗(yàn)規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[4] JTGF10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[5] JTGF80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[6] 仇群鉆，張培君，張曉鵬.路基填土室內(nèi)CBR試驗(yàn)研究[J]，交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005，（12）：153-157.