趙靜梅

一、路基填料承載比（CBR）原理

承載比（CBR）試驗是表征路基土、粒料、穩(wěn)定土強度的一種指標(biāo)。

試驗需要根據(jù)現(xiàn)場施工時的最佳含水率及壓實度設(shè)計要求進行試件制備，目的是為了模擬材料在達到最不利情況下的使用狀態(tài)，試驗加載前要在水中浸泡四個晝夜。要模擬現(xiàn)場路面結(jié)構(gòu)對土基的附加應(yīng)力，需要試件在浸泡過程中及進行貫入試驗時，在試件頂面需放置4塊荷載板。

二、CBR試驗應(yīng)用

對在建項目-天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程進行調(diào)查分析。天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程，起止樁號K0+000～K27+310.703，全長27.3km，包括道路工程、橋梁工程、排水工程、泵站工程。其中，路基借土填方量高達758萬方。

表1 各標(biāo)段試驗準(zhǔn)確率

通過統(tǒng)計試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程路基填料承載比（CBR）試驗的CBR值受試驗測量誤差、試件成型的不均勻性等多種因素的影響，給公路設(shè)計及施工等帶來不確定因素和問題進而影響路基填料承載比（CBR）試驗的準(zhǔn)確率，現(xiàn)分析原因如下。

三、路基填料承載比（CBR)試驗的影響因素

1.貫入加荷速率偏差大

貫入試驗通過位移傳感器自動采集記錄位移數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗過程的貫入速率為1mm/min，不同的貫入速率會造成土樣擠壓受力不均，影響貫入桿產(chǎn)生軸向偏離，導(dǎo)致兩個位移傳感器的讀數(shù)產(chǎn)生很大偏差，從而影響CBR試驗最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.試驗測量誤差，力傳感器讀數(shù)偏差大

破型試驗時，摒棄測力環(huán)及百分表裝置，使用力傳感器自動采集數(shù)據(jù)，從而提高試驗數(shù)據(jù)的精確度。由于不同土質(zhì)的CBR值不一樣，需要讀取并記錄力傳感器顯示的幾個定值，而讀數(shù)的偏差則會直接影響CBR值的準(zhǔn)確性。

3.現(xiàn)場取樣不均勻?qū)е略嚰鶆蛐圆?/h3>

CBR試驗試樣制備前需先通過土工擊實試驗來確定試樣的兩大基本指標(biāo)，即最大干密度和最佳含水率，所以現(xiàn)場取樣是否均勻，則會直接影響制備承載比試件成型所需的最大干密度及最佳含水率，進而影響承載比（CBR）的準(zhǔn)確性。

4.擊實儀使用頻率高

進行擊實試驗的目的是測得試樣的最大干密度和最佳含水率，是CBR試驗試件制備的前提和基礎(chǔ)，而頻繁使用擊實儀造成擊實錘脫落，安裝后未及時校準(zhǔn)擊實錘落距。

5.人員未經(jīng)培訓(xùn)、成型工藝流程不當(dāng)

由于操作人員缺乏經(jīng)驗操作不嫻熟，在試驗操作工程中，分層擊實時沒有均勻裝料，每層試樣高低不平，裝料不均勻?qū)е旅繉油亮纤軗魧嵐Σ煌绊懺嚇拥膿魧嵡闆r，在擊實后試樣高度距筒頂高度未嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行，擊實試驗測得最大干密度和最佳含水率結(jié)果不準(zhǔn)確。

四、解決方法及措施

1.貫入加荷速率偏差大

控制貫入桿貫入速率為1mm/min～1.25mm/min，重新標(biāo)定，降低離散性。標(biāo)定后貫入速率如表2所示。

表2 標(biāo)定結(jié)果

2.試驗測量誤差，力傳感器讀數(shù)偏差大

針對上述問題將力傳感器送至計量檢定單位進行重新標(biāo)定。傳感器經(jīng)標(biāo)定后與權(quán)威檢驗檢測機構(gòu)進行比對試驗，試驗數(shù)據(jù)表3所示。

表3 力傳感器標(biāo)定對結(jié)果影響的比對數(shù)據(jù)

3.現(xiàn)場取樣不均勻試件均勻性差

現(xiàn)場抽取的樣品最大粒徑宜控制在20mm以下，最大粒徑不得超過40mm且其含量不超過總質(zhì)量的5%。將具有代表性的試料進行風(fēng)干，土均應(yīng)搗碎到通過5mm的篩孔。對于細(xì)粒土，應(yīng)按規(guī)范要求用5mm方孔篩進行過篩，過篩后會使土樣在取樣拌和時更加均勻。對于細(xì)粒土試樣中的大粒徑顆粒含量較少，貫入桿在貫入過程中受力相對較均勻，左右兩邊位移變化量的差值較?。粚τ诖至Ｍ粱蚓蘖Ｍ猎嚇又?，大粒徑顆粒含量占比較多，貫入桿在貫入過程中容易遇到大粒徑顆粒擠壓受力不勻，會影響貫入桿的貫入深度，使貫入桿上左右兩邊位移變化量的差值較大。因此對于含有較大顆粒的土或粒料需用40mm的方孔篩進行過篩，且超粒徑部分大于5%時需對試驗結(jié)果進行修正。

4.擊實儀使用頻率高

經(jīng)現(xiàn)場測試，落高為45cm。不同的擊實錘落距對CBR值變異系數(shù)的影響表4所示。

表4 落距高度與CBR值變異系數(shù)的關(guān)系

通過數(shù)據(jù)分析，不同落距對CBR值變異系數(shù)影響較大，頻繁試驗前重新校準(zhǔn)擊實錘落距，使其達到標(biāo)準(zhǔn)(45±2)cm的要求，減小誤差，提高準(zhǔn)確性。

5.人員未經(jīng)培訓(xùn)與成型工藝流程

對操作人員進行理論、實踐培訓(xùn)，培訓(xùn)完成后進行考核，提高試驗操作的規(guī)范性進而提高試驗的準(zhǔn)確性。要嚴(yán)格按成型工藝流程操作：“成型分層裝料均勻、分層拉毛”→“養(yǎng)護箱加水及百分表安裝是否符合標(biāo)準(zhǔn)”。

通過實施一系列有效的整改措施后，以下是各個影響因素改進實施后，對在建項目-天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程四個標(biāo)段隨機抽取了50組樣品進行CBR值測定，經(jīng)檢測，準(zhǔn)確率達98.3%。

五、結(jié)語

綜上所述，各因素控制可以相應(yīng)提高路基填料承載比（CBR）試驗的準(zhǔn)確率。提高路基填料承載比（CBR）試驗的準(zhǔn)確率將對評估公路工程基層、底基層及墊層材料的強度、路基路面設(shè)計、施工質(zhì)量與安全都有非常重要的意義。通過后期跟蹤調(diào)查檢測天津市外環(huán)線東北部調(diào)線工程，發(fā)現(xiàn)路面承載力滿足要求，無下沉、無大面積裂縫或者細(xì)微性裂縫。