「路橋課堂——路基路面強度和承載能力檢測」土基現場CBR測試

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配圖

土基現場CBR值測試方法適用於現場測定各種土基材料的現場CBR值,同時也適合於基層、底基層砂類土、天然砂礫、級配碎石等材料CBR值的試驗。所用試樣的最大集料粒徑宜小於19.0mm,最大不得超過31.5mm。

1、檢測器具及材料

(1)荷重裝置:裝載有鐵塊或集料等重物的載重汽車,後軸重不少於60kN,在汽車大梁的後軸之後設有一加勁橫樑反力架用。

(2)現場測試裝置:由千斤頂(機械或液壓)、測力計(測力環或壓力錶)及球座組成。千斤頂可使貫入杆的貫入速度調節成1mm/min。測力計的容量不小於土基強度,測定精度不小於測力計量程的1%。

(3)貫入杆:直徑Φ50mm,長約200mm的金屬圓柱體。

(4)承載板:每塊1.25kg,直徑Φ150mm,中心孔眼直徑Φ52mm,,不少於四塊,並沿直徑分為兩個半圓塊。

(5)貫入量測定裝置:由平臺和百分表組成,百分表量程20mm,精度0.01mm,數量2個,對稱固定於貫入杆上,端部與平臺接觸,平臺跨度不少於50cm。此設備也可用兩臺貝克曼梁彎沉儀代替。

(6)細砂:潔淨乾燥的細幹砂,粒徑為0.3~0.6mm。

(7)其他:鐵鏟、盤、鋼直尺、毛刷、天平等。

2、方法和步驟

(1)準備工作:

1)將試驗地點直徑約30cm範圍的表面找平,用毛刷刷淨浮土。如表面為粗粒土時,應撒佈少許潔淨的幹砂填平,但不能覆蓋全部土基,避免形成夾層。

2)裝置測試設備,設置貫入杆及千斤頂,千斤頂頂在汽車後軸上且調節至高度適中,貫入杆應與土基表面緊密接觸。

3)安裝貫入量測定裝置,將支架平臺、百分表(或兩臺貝克曼梁彎沉儀)安裝好。

(2)測試步驟:

1)在貫入杆位置安放4塊1.25kg的分開成半圓的承載板(共5kg)

2)試驗貫入前,先在貫入杆上施加45kN荷載後,將測力計及貫入量百分表調零,記錄初始讀數。

3)啟動千斤頂,使貫入杆以1mm/min速度壓入土基,當相應貫入量為0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm及12.5mm時,分別讀取測力計讀數。根據情況,也可在貫入量達7.5mm時結束測試。

用千斤頂連續加載,兩個貫入量百分表及測力計均應早同一時刻讀數,當兩個百分表讀數差值不超過平均值的30%時,以其平均值作為貫入量,當兩個表讀數差值超過平均值的30%時,應停止試驗。

4)卸除荷載,移去測定裝置。

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5)在試驗點下取樣,測定材料含水率。取樣數量如下:

最大粒徑不大於4.75mm。試樣數量約120g

最大粒徑不大於19mm,試樣數量約250g

最大粒徑不大於31.5mm,試樣數量約500g

6)在緊靠試驗點旁邊的適當位置,用灌砂法或環刀法等測定土基的密度。

3、計算

(1)將貫入試驗得到的 各等級荷載數除以貫入斷面面積(19.625c㎡),得各級壓強(Mpa),繪製荷載壓強-貫入量曲線。當圖中曲線有,明顯的下凹時,應在曲線的拐彎處切線延長做貫入量修正,以與座標軸相交的點O‘做原點,得到修正後的壓強-貫入量曲線。

(2)從壓強-貫入量曲線上讀取貫入量2.5mm及5.0mm時的荷載壓強p1,按公式計算現場CBR值。CBR一般以貫入量2.5mm時的測試值為準,當貫入量5.0mm時的CBR大於2.5mm時的CBR時,應重新試驗。如重新試驗仍然如此時,則以貫入量5.0mm時的CBR為準。

CBR=(p1/p0)×100%

式中p1——荷載壓強(Mpa)

p0——標準壓強,當貫入量為2.5mm時為7MPa,當貫入量為5.0mm時為10.5MPa。

4、報告

試驗報告應包含的內容有:

(1)土基含水率(%)

(2)測點的幹密度(g/c㎡)

(3)現場CBR值及相應的貫入量。


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