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摘 要:CBR作为评价现代化道路路基土体材料性能及强度的一种重要指标,深入掌握CBR的实际应用要点和标准,对于解决当前我国路基建设强度不足和质量较差的问题能够发挥出非常有效的作用。本文重点就CBR试验在路基工程项目中的应用进行了探讨。
关键词:CBR试验;路基工程;应用
0 引言
在现代化道路建设施工项目中,施工单位对于路基施工的质量以及路基土体材料强度的控制,将直接影响到道路工程的建设效果与整体水平。而目前国内大部分道路工程施工单位尽管已经初步掌握了CBR的试验原理和试验技术,但是在对试验结果的分析和实际应用环节中却存在着很大的不足之处。因此,为了能够进一步有效运用CBR来指导道路路基施工建设的质量控制工作,还需要对CBR试验进行深入的探究与广泛的应用。
1 CBR试验的过程及控制要点
工程概况:某高速公路是省高速公路网规划中的“九纵线”的重要组成部分,是综合运输体系发展“十二五”规划的重要建设项目。本标段路线起点K69+000,终点K76+680,路线全长7.680 km,共设主线桥1 243.2 m/4座,涵洞6道、通道9道,桥梁总长占路线总长的16.19%;互通立交1处, 互通区内设置有桥梁85.6 m/1座,涵洞5道,通道2道;连接线一条,涵洞7道。本标段路基挖方323.343万m3,填方283.006万m3。合同额3.057亿元,总工期22个月。区域内主要路网有省道S266、乡道Y795,主线全线采用双向四车道高速公路,设计速度为100 km/h,路基宽度为26 m。互通立交设计时速40 km/h,路基宽度12 m。连接线长2.29 km,路基宽度10 m,设计速度60 km/h。本工程路基为高填方多且填筑数量大,施工过程中填筑质量控制是难点。
1.1 土体样本击实试验
为了精确地测得路基土体材料的最大干密度以及最佳含水率的相关参数,需要试验人员对路基的土体进行采样和试验。根据路基工程的实际施工质量要求,选择适宜的土场采集一定量的土体样本,试验人员在将土体样本取样后在试验室首先需要进行风干、杂质清理和筛选,选出一部分具有代表性的土样利用击实仪等设备对样本进行击实试验。当击实至土样到达最大干密度时,试验人员需要测量并记录此时的最大干密度值,并综合测得的含水率形成数据表格和击实曲线图(如表1、图1所示)。
依据击实曲线所反映的含水率与最大干密度值变化趋势,该土样最佳含水率为17.1%,最大干密度为1.71 g/cm?。
1.2 CBR试件制作流程
在制作CBR试件的过程中,需要根据测得的最佳含水率来设置不同干密度的试件用于做进一步试验,根据标准CBR试验的需求应设置至少三组不同最大干密度的试验组,每组试验组内应包含三个相同最大干密度和含水率的试样,这样才能够充分的发挥出对比试验的效果,以及为可能出现的试验失误问题提供充足的试验样本。试验人员在设置最佳含水率后应采取控制路基土体材料击实次数的方式,来进一步调节三组CBR试样的最大干密度,这样才能够获得性能更稳定、最大干密度水平更均一的试验组。
1.3 试样浸水处理及膨胀量测量
测量CBR试样在经过浸水处理后的膨胀量大小,同样也是影响CBR试验测量结果准确性和试验代表性的重要环节。为了更加有效地控制CBR的膨胀量能够满足试验的需求标准,因此要精确地控制每一组试样在浸水处理的时长与水温,通常在浸水处理时需要保持CBR试样在室温下浸水四个昼夜来达到标准的膨胀量。
1.4 贯入试验的控制要点
进行CBR试验的最终目的是为了测得构成公路路基土体结构的材料的强度所达到的标准等级,因此试验的最后一个环节是对三组不同最大干密度的CBR试样进行贯入试验。在此过程中,要利用土体材料强度测试仪来测试每一组试样在不同的压力下所产生的形变量变化。并对每组试验样本所采用的贯入量与单位压力进行准确记录,综合计算得到的CBR值形成数据表格形成试验结果以供后续实际应用参考。不同击实次数的CBR值如表2所示。
2 CBR试验结果在路基工程强度控制中的应用
我国公路路基施工规范标准给出的路基填料最小承载比与压实度标准数据参考表如表3所示。
2.1 CBR试验在公路路基土体强度判定方法中的应用
依据CBR试验所得到的结果对公路路基土体强度进行有效的判定,这样能够在很大程度上避免实际施工过程中由于不规范施工和工程质量管理强度较低的问题,而引起的路基塌陷和使用寿命较短等不良现象。因此,CBR试验的实际应用价值就在于能否借助该试验原理及方法对实际的路基施
工土地强度控制提供佐证和参考,而目前在道路工程中常用的土体强度判断方法主要为以下两种:
2.1.1 绘图法判定路基强度
绘图法的核心内容是通过对CBR试验中测得的各项试验数据进行分析和统计,最后综合各项性能指数与CBR一同
绘制成曲线图来提高数据对比的直观性与清晰度。例如在CBR试验中影响试样材料最大干密度的重要因素之一便是试样击实的次数,因此可以统计在试验过程中不同样本组的击实次数与最终形成的CBR指数,这样绘制形成的数据折线图便能够真实的反映出,在实际的路径施工过程中击实次数所造成的干密度对于路基土体材料强度的影响程度和变化趋势。路基土体材料干密度与CBR指数的关系如图2所示:
除此之外,为了便于工程设计人员及施工人员在实际的路基建设过程中,对相应的施工条件下路基土体材料的CBR指数进行查询,同样也可以利用绘图法来绘制相应的曲线图,从而更加直观的体现出各项参数和CBR指数之间的影响与关联。例如,除了土体材料的最大干密度和含水率之外,压实度也是在实际的路基施工过程中影响CBR指数的重要因素。那么便可以通过统计和计算CBR试验中的试样压实度与最终形成的土体材料强度指数形成曲线图,以此来实现根据绘图标准查询样本压实度进而便能够得到相应的标准CBR指数的效果,这极大的提高了路基工程现场施工的效率和工程管理人员有效控制路基强度的便捷性。根据压实度计算得到的干密度和CBR关系如图3所示。
2.1.2 方程法判定路基强度
方程法主要利用了CBR试验中的各项参数来计算各类参数与CBR的线性关系,从而通过建立直线方程的方式来进一步实现对两个试验参数变量计算,便能够求得路基土体材料强度CBR参数的目的。例如,可以将路基的上路床、下路床、上路堤和下路堤的压实度测量结果代入到CBR计算方程中,这样便能够更加快捷的求得不同路基位置以及不同压实度下的CBR变化,从而更加有效地控制路基施工的质量和路基土体结构的强度。运用方程法测得的数据汇总表如表4所示。
2.2 CBR试验在路基强度结果判定中的应用
结果判定是将CBR试验中的方法和原理,转化为对实际道路路基施工过程具有指导意义的重要环节。施工人員可以通过按照表4或者图3形式绘制形成的数据图与数据表,对相应条件下的CBR进行查询,从而能够更加快捷并且直接的获取到相应的路基施工强度要求与标准,这样便能够有效提高路基施工强度控制的科学性和精准性水平。
3 结束语
综上所述,CBR试验作为指导现代化路基施工强度控制的重要方法,应该得到有关施工单位及技术人员的充分重视。应进一步提高对CBR试验原理和方法的探究深度,同时结合路基施工存在的实际问题与施工标准,更加有效地控制影响路基强度的各项因素,从而确保路基施工的质量能够达到更高的水平。
参考文献:
[1]曹海伶.CBR试验检测技术在公路工程中的应用分析[J].交通世界,2019(13):72-73.
[2]孙建伟.高速公路基层级配碎石性能及其CBR试验和数值模拟研究[D].石家庄铁道大学,2019.
关键词:CBR试验;路基工程;应用
0 引言
在现代化道路建设施工项目中,施工单位对于路基施工的质量以及路基土体材料强度的控制,将直接影响到道路工程的建设效果与整体水平。而目前国内大部分道路工程施工单位尽管已经初步掌握了CBR的试验原理和试验技术,但是在对试验结果的分析和实际应用环节中却存在着很大的不足之处。因此,为了能够进一步有效运用CBR来指导道路路基施工建设的质量控制工作,还需要对CBR试验进行深入的探究与广泛的应用。
1 CBR试验的过程及控制要点
工程概况:某高速公路是省高速公路网规划中的“九纵线”的重要组成部分,是综合运输体系发展“十二五”规划的重要建设项目。本标段路线起点K69+000,终点K76+680,路线全长7.680 km,共设主线桥1 243.2 m/4座,涵洞6道、通道9道,桥梁总长占路线总长的16.19%;互通立交1处, 互通区内设置有桥梁85.6 m/1座,涵洞5道,通道2道;连接线一条,涵洞7道。本标段路基挖方323.343万m3,填方283.006万m3。合同额3.057亿元,总工期22个月。区域内主要路网有省道S266、乡道Y795,主线全线采用双向四车道高速公路,设计速度为100 km/h,路基宽度为26 m。互通立交设计时速40 km/h,路基宽度12 m。连接线长2.29 km,路基宽度10 m,设计速度60 km/h。本工程路基为高填方多且填筑数量大,施工过程中填筑质量控制是难点。
1.1 土体样本击实试验
为了精确地测得路基土体材料的最大干密度以及最佳含水率的相关参数,需要试验人员对路基的土体进行采样和试验。根据路基工程的实际施工质量要求,选择适宜的土场采集一定量的土体样本,试验人员在将土体样本取样后在试验室首先需要进行风干、杂质清理和筛选,选出一部分具有代表性的土样利用击实仪等设备对样本进行击实试验。当击实至土样到达最大干密度时,试验人员需要测量并记录此时的最大干密度值,并综合测得的含水率形成数据表格和击实曲线图(如表1、图1所示)。
依据击实曲线所反映的含水率与最大干密度值变化趋势,该土样最佳含水率为17.1%,最大干密度为1.71 g/cm?。
1.2 CBR试件制作流程
在制作CBR试件的过程中,需要根据测得的最佳含水率来设置不同干密度的试件用于做进一步试验,根据标准CBR试验的需求应设置至少三组不同最大干密度的试验组,每组试验组内应包含三个相同最大干密度和含水率的试样,这样才能够充分的发挥出对比试验的效果,以及为可能出现的试验失误问题提供充足的试验样本。试验人员在设置最佳含水率后应采取控制路基土体材料击实次数的方式,来进一步调节三组CBR试样的最大干密度,这样才能够获得性能更稳定、最大干密度水平更均一的试验组。
1.3 试样浸水处理及膨胀量测量
测量CBR试样在经过浸水处理后的膨胀量大小,同样也是影响CBR试验测量结果准确性和试验代表性的重要环节。为了更加有效地控制CBR的膨胀量能够满足试验的需求标准,因此要精确地控制每一组试样在浸水处理的时长与水温,通常在浸水处理时需要保持CBR试样在室温下浸水四个昼夜来达到标准的膨胀量。
1.4 贯入试验的控制要点
进行CBR试验的最终目的是为了测得构成公路路基土体结构的材料的强度所达到的标准等级,因此试验的最后一个环节是对三组不同最大干密度的CBR试样进行贯入试验。在此过程中,要利用土体材料强度测试仪来测试每一组试样在不同的压力下所产生的形变量变化。并对每组试验样本所采用的贯入量与单位压力进行准确记录,综合计算得到的CBR值形成数据表格形成试验结果以供后续实际应用参考。不同击实次数的CBR值如表2所示。
2 CBR试验结果在路基工程强度控制中的应用
我国公路路基施工规范标准给出的路基填料最小承载比与压实度标准数据参考表如表3所示。
2.1 CBR试验在公路路基土体强度判定方法中的应用
依据CBR试验所得到的结果对公路路基土体强度进行有效的判定,这样能够在很大程度上避免实际施工过程中由于不规范施工和工程质量管理强度较低的问题,而引起的路基塌陷和使用寿命较短等不良现象。因此,CBR试验的实际应用价值就在于能否借助该试验原理及方法对实际的路基施
工土地强度控制提供佐证和参考,而目前在道路工程中常用的土体强度判断方法主要为以下两种:
2.1.1 绘图法判定路基强度
绘图法的核心内容是通过对CBR试验中测得的各项试验数据进行分析和统计,最后综合各项性能指数与CBR一同
绘制成曲线图来提高数据对比的直观性与清晰度。例如在CBR试验中影响试样材料最大干密度的重要因素之一便是试样击实的次数,因此可以统计在试验过程中不同样本组的击实次数与最终形成的CBR指数,这样绘制形成的数据折线图便能够真实的反映出,在实际的路径施工过程中击实次数所造成的干密度对于路基土体材料强度的影响程度和变化趋势。路基土体材料干密度与CBR指数的关系如图2所示:
除此之外,为了便于工程设计人员及施工人员在实际的路基建设过程中,对相应的施工条件下路基土体材料的CBR指数进行查询,同样也可以利用绘图法来绘制相应的曲线图,从而更加直观的体现出各项参数和CBR指数之间的影响与关联。例如,除了土体材料的最大干密度和含水率之外,压实度也是在实际的路基施工过程中影响CBR指数的重要因素。那么便可以通过统计和计算CBR试验中的试样压实度与最终形成的土体材料强度指数形成曲线图,以此来实现根据绘图标准查询样本压实度进而便能够得到相应的标准CBR指数的效果,这极大的提高了路基工程现场施工的效率和工程管理人员有效控制路基强度的便捷性。根据压实度计算得到的干密度和CBR关系如图3所示。
2.1.2 方程法判定路基强度
方程法主要利用了CBR试验中的各项参数来计算各类参数与CBR的线性关系,从而通过建立直线方程的方式来进一步实现对两个试验参数变量计算,便能够求得路基土体材料强度CBR参数的目的。例如,可以将路基的上路床、下路床、上路堤和下路堤的压实度测量结果代入到CBR计算方程中,这样便能够更加快捷的求得不同路基位置以及不同压实度下的CBR变化,从而更加有效地控制路基施工的质量和路基土体结构的强度。运用方程法测得的数据汇总表如表4所示。
2.2 CBR试验在路基强度结果判定中的应用
结果判定是将CBR试验中的方法和原理,转化为对实际道路路基施工过程具有指导意义的重要环节。施工人員可以通过按照表4或者图3形式绘制形成的数据图与数据表,对相应条件下的CBR进行查询,从而能够更加快捷并且直接的获取到相应的路基施工强度要求与标准,这样便能够有效提高路基施工强度控制的科学性和精准性水平。
3 结束语
综上所述,CBR试验作为指导现代化路基施工强度控制的重要方法,应该得到有关施工单位及技术人员的充分重视。应进一步提高对CBR试验原理和方法的探究深度,同时结合路基施工存在的实际问题与施工标准,更加有效地控制影响路基强度的各项因素,从而确保路基施工的质量能够达到更高的水平。
参考文献:
[1]曹海伶.CBR试验检测技术在公路工程中的应用分析[J].交通世界,2019(13):72-73.
[2]孙建伟.高速公路基层级配碎石性能及其CBR试验和数值模拟研究[D].石家庄铁道大学,2019.