关于路基填料CBR的探讨

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1、关于路基填料 CBR 的探讨CBR 试验是比较成熟的，但我们在试验中仍有一些地方是需要探讨的，比如含水量的制取、试件的制作、CBR数值的处理、变异情况的分析等。 一、CBR 试件的制作。首先，土样的制取必须具有代表性，有的试验者对规范没有吃透，对风干试样进行 5mm过筛，取筛余土样闷料，这是不对的，实际上 537.5mm 的筛余物对 CBR 试验结果影响显著，正确的做法是用木锤捣碎风干土样，使其中的土粒粒径不大于 5mm 以利于闷料均匀，然后对整个样品过 38mm 筛取其筛余样品闷料，并记录超粒径尺寸颗粒的百分数。当然，CBR 取样方法应与击实取样方法保持一致。在规范（若无特别说明本文中“规范

2、”指 JTJ 051-93）中有对击实试样规定取风干后碾散后 5mm 筛余颗粒（T0102-93），在工程实践中，无法对路基填料过筛使用的，因此过 5mm 筛的击实方法不适于现场试验控制，所以我们不论是室内击实还是室外压实度试验均采取过 38mm 筛并记录其含量进行修正的方法。这样击实试验和 CBR 试验土样的制取就比较科学和统一了。CBR 试验取的是最佳含水量，因此击实试验要认真仔细，当我们进行 CBR 试验闷土时，一般以一个试件的用土量来准备，规范规定“制每个试件时，都要取样测定试料的含水量”。试验中发现，尽管比较小心，各个试件之间含水量的偏差仍然只能控制在1.5%以内。为了消除这种误差，

3、试验时可以先将九个试件的用土拌匀或者一次制取九个试件的用土，但要注意切勿使水分在拌匀的过程中散失，这种情况下击实的 CBR 试件间含水量变异就很小了。规范规定同种击实次数的试件的干密度之差不应超出0.03g/cm3,对于各种最大干密度的土，只要土含水量均匀，是能保证结果在此精度内的。 规范规定：大试筒击实后，试样不宜高出筒高 10mm（ T0134-93）,而击实试验（T0131-93）规定“大试筒击实后，试样不应高出筒顶面 6mm” ，互相矛盾。从实践上来看，CBR 试验中也取为 6 mm 较为合适，击实试验中含水量过大或过小时，最后击实层较难保证这个高度，但是在最佳含水量条件下的 CBR

4、试件击实比较容易满足“大试筒击实后，试样不应高出筒顶面 6mm”。 二、 CBR 图的修正。规范里对 CBR 图规定以单位压力（P）为横坐标，贯入量(l)为纵坐标绘制 P-l 关系曲线（当然，也可以单位压力（P）为纵坐标，贯入量(l)为横坐标绘制 P-l 关系曲线，如图 1）。当贯入曲线起点处的凹向与主体曲线相反时要进行修正，修正的方法是在变曲率点引一切线与纵坐标交于 O点，并以 O为坐标轴系的原点。一般试验员在进行试验时容易忘记这一点，就容易出现两个试验室所做同种土样 CBR 值却不一致的结果。在日常试验中原点的修正是经常遇到的，以图 1 为例：原坐标系中的原点为 O，在经过校正后，坐标纵轴

5、向右偏移 0.8mm，原轴中，2.5mm 贯入量对应的单位压力为 1510kPa，而修正后 2.5mm 贯入量对应的单位压力为 1850kPa，两者相差 23%。 图 1 三、CBR 试验中的读值。CBR 的承压试验一般以测力百分表达到几个定值（如0.9，1.8，2.9，4.0，4.8，5.1，5.4，5.6，6.0mm），读取测定贯入量的百分表的值作为记录，以两个贯入量百分表的平均值为准。由于不同土样 CBR 值不一样，测力的百分表达到的几个定值需要在读取时临时取定，而且是试验时两个贯入量百分表示值经常会有一些相差，这就很难同时读取两个值。况且如果事前不知到土样的 CBR 值范围，就不容易把

6、握测力的百分表应达到哪几个定值。因此在操作中，我们可以反过来，在读数时，取贯入量百分表达到一定值时（如0.6，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，7.5，9.0mm）读测力的百分表值进行记录，当然，仍会出现两个贯入量百分表的示值不一致的情况，可以分别读取并取其平均值。如果两个值偏差比较大则应予注明，并查看是不是由于灌入杆与试件不垂直造成的，以便在数据分析时进行考虑。 四、CBR 值的取定。规范规定取 2.5mm 贯入量时的单位压力与标准压力之比作为材料的承载比（CBR=P/7000100%），同时计算贯入量 5mm 时的承载比(CBR=P/1

7、0500100%)，当贯入量 5mm 时的 CBR 值大于 2.5mm 贯入量的 CBR 值时，CBR 试验要重做，如果结果仍然如此，则取 5mm 时的 CBR 值为该土样的 CBR 值。对于这个重做的规定，经过我们的反复试验发现，CBR5.0 大于 CBR2.5 的情况并不鲜见，特别是当 CBR 值较小的时候，CBR5.0 经常大于 CBR2.5，而且试验重做后仍然是 CBR5.0 大于 CBR2.5，从笔者掌握的一百多个试验样本的数据分析来看，就没有出现过同一个土样两次试验一个是 CBR5.0 大于 CBR2.5 而另一个是 CBR5.0 小于CBR2.5 的情况，因此规范对试验要重做的要

8、求似显没有必要。 五、CBR 值的变异调整。在平时进行承载比试验时，一般认为其与击实的对照图中是成一条直线的，而各试件的密实度不是我国公路工程技术标准中要求的 93%、94%、96%，因此需要作图以求得对应干密度的 CBR 值。在实践中，CBR 试验图有时并不成一直线，例如图 2 中就是折线。那么对于各种土质来言，实际线型是“凹型”还是“凸型”的（图 2 中所示为“凸型”，三种击实次数为 98、50、30 次）还有待分析总结。有时候，采用图 2 这种 CBR 值求解方式，因为 303 击的干密度大于 90%（比如能达到 93%），因此 90%的 CBR 值要由50、30 次击实结果延伸画出，就

9、可能会求出 90%的 CBR 值小于 0，显然不可能（经过新版公路工程技术标准的修改，高速公路下路堤压实标准提高到 93%，但是三、四级路下路堤压实标准仍为 90%）。产生这种情况的原因是我们的击实次数选择不合理。 图 2 现行规范里对试验的要求是：“需要时，可制备三种干密度试件。如每种干密度试件制 3 个，则共制 9 个试件。每层击数分别为 30，50，98 次，使试件的干密度从低于 95%到等于 100%的最大干密度” 。这个试验击实次数的提出，还得考察中外击实标准的制定。美国 1933 提出了普氏（proctor）击实标准（AASHTO T-99），该标准击实能量对应于当时的压实机械，此

10、后，更重型的压实机具不断出现，为了更好地与现场压实条件相符和保证压实度不致超百，才出现了重型击实标准（AASHTO T-180）。我国现行轻型、重型击实试验相当于普氏和修正后的普氏击实试验。对照见下表： 从表中可见，美国修正普氏、中国重型击实、中国交通行业重型击实的单位击实功是基本一致的。 其次我们比较一下各国压实度标准。美国和日本都考虑了路基填土中土颗粒组成对压实度的影响。例如美国AASHTO 中将土划分为 14 个不同的种类并分别给出了压实标准,基本上是细粒成分越多，压实标准越高。日本是将土的 0.075mm 通过率作为现场压实标准判别的依据，依据我国交通部颁的规范，0.074mm 以下是

11、细粒组颗粒，根据施工经验，不同的土质的可压实性是不同的，因此我们的压实标准在土的分类对待上也可以谨慎借鉴。我国对土质的划分比较粗一点，这对于现场控制虽然也有一定的好处，避免了划分过细所带来的质量控制的混乱，但是总的来讲，我国的压实标准还是应该继续细化，尤其是对特殊路基土施工。 不用购买的。这只是我正在用的表格，为了自己方便，所以设了公式。 加了保护主要是怕把辅助数据给修改了,上传的时候给忘了,573412。 一般使用的时候只需填写兰色区域，其他的全自动算。你可以和别的 计算液限塑的表格比较一下，看看 2%的判定哪个准确。常规试验项目，没什么特别的，本人认为，所为要点是： 1、样品捣散过筛，但不

12、是将筛余料弃走（规范没说清楚，初做好易误解），捣散过筛是为了配制的试样更加均匀。 2、按目标压实度计算好制件的用料量，宜用静压法成型，浸水测膨胀量。 3、选择好加荷、变形级数，最好预设一侧的贯入量值，如50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650，由该组贯入量作基准控制加荷时的压力和贯入量的另一侧测值，同步报读记录这两项测值。 4、绘制压力与贯入量曲线，取贯入量为 2.5 和 5.0 时的压力值，两者中较大值为 CBR 值。 5、仅供参考，详见试验规程。承载比（CBR）是评定路基土和路面材料的强度依据，JTJ051-93公路土工试验规程中

13、T0134-93 承载比（CBR）试验（以下简称规程）为检测承载比的方法，但在工地实际操作中，承载比试验却有三种不同的试验方法。 1、第一种为最常见、最普遍使用的方法，就是按最佳含水量、每层击实数分别为 30、50、98 次的试件各 3 个，按图 18.0.7 所示方法求出压实度为 90%、93%、95%时所对应的 CBR 值（依据：规程第 345 页第18.0.7 条）。 2、第二种就是静压法，按所要求的压实区域（即压实度），静压制备三个最佳含水量试件得出的 CBR值（依据：JTJ057-85公路路面基层材料试验规程第 57 页承载比试验方法中静压法制件）。 3、第三种就是制备三个最佳含水量

14、的试件，按三层每层 98 击数得出的 CBR 值（依据:规程第 344 页第18.0.2 条：在日本，制备试件时，采用与重型击实试验相同层数和每层击数）。 本人认为，只有第三种的试验方法是正确的，理由及依据如下： 1、规程第 149 页第 18.0.2.6 条仪器设备的配置为百分表 3 个，也就是说本试验只需制备三个试件，用三个百分表测定其膨胀量。 2、规程第 151 页第 18.0.3 条将已过筛的试料按四分法取出约 25kg。再用四分法将取出的试样分成4 份，每份质量约 6kg，供击实试验和制试件之用与规程第 152 页第 18.0.4.2 条将 1 份试样，按，求出试料的最大干密度和最佳

15、含水量（当然，1 份 6kg 试样是不可能求出试料的最大干密度及最佳含水量的，此说法有误，条文说明第 344 页第 18.0.3 条的说法是正确的）及第 18.0.4.3 条将其余 3 份试样，按最佳含水量制备 3 个试件前后是一致的，也就是说，本试验只需按最佳含水量制备 3 个试件即可。 3、规程第 152 页最后一行注：需要时，可制备三种干密度试件，按中文理解，就是本试验只需制备三个试件即可知道该样品的 CBR，只是在需要时，即需要知道样品在某一压实区域（即压实度）经泡水 4 昼夜后 CBR 能到达多少时才需要制备三种干密度。如果本试验方法是用制备三种干密度试件求取 CBR，则应该放在正文

16、着重介绍，而不应该放在条文说明中加以说明（即本规程条文说明第 345 页第 18.0.7 条）。 4、规程第 157 页表 18.0.5-2 所示范例中试验次数为3 次，三次试验均是按最佳含水量各制备一个试件，各个试件的干密度也接近最大干密度（第三个试件的含水量远远大于最佳含水量，也许是制备试件时加水量有误，而导致该试件的干密度与最大干密度偏差太大除外，其余两个试件的干密度与最大干密度之差均小于 0.03g/cm3），因此，从该范例中可以看出，该试验是按最佳含水量制备三个试件并且按重型击实试验相同的层数（三层）和相同的每层击数（98 击）（表 18.0.5-1 中每层击数 27是错误的，因为查本规程表 16.0.2，每层击数为 27 的试筒容积为997cm3的小试筒，而 CBR 试验是用2177cm3的大试筒，所以只有采用三层及每层击数为 98 击的重型击实.2 法才能使试件的干密度接近最大干密度）。 5、虽然本试验主要参考美国 ASTMD1883-78 和