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CBR值現場測試技術

CBR值現場測試技術

CBR 值現場測試技術CBR 又稱加州承載比,是 California Bearing Ratio 的縮寫,由美國加利福尼亞州公路局首先提出來,用于評定路基土和路面材料的強度指標。在國外多采用CBR 作為路面材料和路基土的設計參數。我國現行瀝青和水泥混凝土路面設計規范,對路面、路基的設計參數系采用回彈模量指標,而在境外修建的公路工程多采用 CBR 指標。為了進一步積累經驗用于實踐,以促進國際學術交流,參考了國內外的情況,我國將 CBR 指標列入《公路路基設計規范》和《公路路基施工技術規范》,作為路基填料選擇的依據。路基填料最小強度要求。
一、土基現場 CBR 值測試方法
1、主要儀器
A、荷載裝置:設有加勁橫梁的載重汽車,后軸重不小于 60kN B、現場測試裝置:由千斤頂、測力計、球座、貫入桿、荷載板及百分表等組成。
2、測試原理在公路路基施工現場,用載重汽車作為反力架,通過千斤頂連續加載,使貫入桿勻速壓人土基。為了模擬路面結構對土基的附加應力,在貫入桿位置安放荷載板。路基強度越高,貫人量為 25mm 50mm 的荷載越大即 CBR 值越大。
3、測試技術要點
A、將測點約直徑 30cm 范圍的表面找平。
B、安裝現場測試裝置,使貫入桿與土基表面緊密接觸。
C、起動千斤頂,使貫入桿以 lmmmin 的速度壓入土基,記錄不同貫入量及相應荷載。貫入量達 7.5mm 12.5mm 時結束試驗。
D、卸載后在測點取樣,測定材料含水量。
E、在測點旁用灌砂法或環刀法等測定土基的密度。
F、繪制荷載壓強,貫入量曲線,必要時進行原點修正。
應當注意,公路現場條件下測定的 C BR 值,因土基的含水量和壓實度與室內試驗條件不同,也未經泡水,故與室內試驗 CBR 值不一樣。應通過試驗,尋找兩者之間的關系,換算為室內試驗 CBR 值后,再用于路基施工強度檢驗或評定。
二、落球儀快速測定土基現場 CBR 值試驗方法
本方法適用細粒土路基施工現場 CBR 值的測定,試驗精度較高,方法可靠、快速簡便、能滿足路基施工現場檢驗的要求。
1、主要儀器
A、落球儀:結構與形狀,它包括底座、落球支架、導桿及落球、導桿卡口開關、刻度標尺、儀器平整水泡、100mm 內徑的底座套板。
B、卡尺或鋼板尺、刮刀、水平尺等。
2、試驗原理
一定質量的球從一定高度自由下落到土基表面,陷入深度越小,表明路基強度越高。根據落球在一定高度自由下落陷入土面所做的功與室內標準試驗貫入深度所做的功相等的原理,推導得出由落球陷痕直徑D值計算現場CBR值的公式 CBR=CA
3、試驗技術要點
A、將測點土基表面刮平。
B、將落球儀置于測點,使球體自由落下,用卡尺量落球陷痕直徑 D 值。
C、計算現場 CBR
應當指出,落球儀測定的現場 CBR值,因土基的含水量和壓實度與室內CBR試驗標準條件不同,也未經泡水,所測結果與前述“土基現場CBR值測試方法”所得現場CBR值相近。同樣,應通過對比試驗,建立落球儀CBR值與室內 CBR 值相關關系,換算為室內 CBR 值后,再用于評定路基強度。
三、長桿貫入CBR
間接推算法土基回彈模量也可用長桿貫入綜合次數和 CBR 間接推算法來求算。長桿貫入綜合次數法是利用長桿貫入儀,試驗時記錄測頭擊入土中每 l0cm 所需的錘擊次數,直至貫人土中 80cm 為止。綜合貫入次數是按布辛公式以距路基表面深度為 5cm15cm25cm35cm45cm55cm65cm 75cm 時壓應力略加調整作為各層的權數。綜合貫入次數 N80 計算式為 E0=KN80E=NCBR
四、振動壓路機的壓實度連續檢測儀
路基壓實度傳統檢驗采取隨機抽樣的方法,通過檢測密度來反映壓實質量、人工操作、費工費時。而采用振動壓路機的機載壓實度計,駕駛員可從顯示器上隨時查看壓實情況、振動頻率、運行速度,能夠實現壓實質量的實時控制,并能保存數據以備其他數據處理之用,避免了漏檢、使欠壓、過壓問題得以解決。
1、工作原理試驗表明,土的物理狀態、固結壓力和應變數量級等因素對其彈性模量都有影響。隨著壓實度的增加,壓實基礎的孔隙比減小。從公式可看出,基礎的彈性模量在增加。由剛度和模量的正比關系,可得出剛度也在增加。另外經試驗證明,隨壓實度的增加,基礎的阻尼在減小。當基礎填料比較疏松、密實度低時,可近似看作是一個松軟的彈塑性體,振動輪在其上振實作業時,由于地面的彈性剛度小,阻尼較大,地面對振動輪的作用力較小,系統響應值較小。隨著壓實遍數的增加,填料被逐漸壓實,其彈性剛度逐漸增加,阻尼變小,地面對振動輪的作用力變大,系統響應值逐步增大。計算機仿真表明:振動輪的動力學參數的變化與地面材料的密度變化密切相關,振動輪的垂直加速度與相互作用材料的壓實度正相關。
2、技術要點在壓實前,選擇一典型路段進行壓實并記錄相應的加速度值,利用傳統方法測量壓實度,對儀器顯示值進行標定。通過經驗數據或現場標定后,與傳統檢測的壓實度相比,壓實度連續檢測儀的誤差可以控制在±3%以內。

CBR值現場測定儀

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