探讨关于承载比试验中的几个问题

　　【摘要】承载比（CBR）是评定路基土和路面材料的强度指标。广泛用于评价路基和路面基层材料的强度。CBR值的确定对于公路工程的路基路面设计及施工都有非常重要的意义。本文结合自己在试验中的体会与大家进行交流。
　　【关键词】承载比，试验，路基路面设计
　　承载比试验在土工试验中是一个重要而且相对复杂的试验。试验的目的是用于评估公路基层、底基层及垫层材料的潜在强度。CBR试验操作的时间长劳动强度大，在操作中容易出现失误，影响整个试验的精度或导致整个试验的作废，从而不能及时做出准确的试验结果，现就自身在试验过程中出现的几个问题进行探讨：
　　1.试件制作中常见的问题
　　1.1基础：击实试验是CBR试验的关键。标准击实必须做平行试验,为避免试验误差对CBR的影响,应以平均最大干密度和平均最佳含水量作为制备CBR试件的标准,并且规定两次平行试验之间的误差应小于0.03g/cm3。
　　1.2取土：取土的部位和均匀程度也是整个试验中容易被忽略的步骤，取样时在除去表层土后，在同一垂直断面上中下三层取相同数量的土，或保持同一厚度、宽度，取整个一断面。过筛求超颗粒的百分率，用以校正粗粒土的最大干密度和最佳含水量；
　　1.3焖料：在将试样搓均匀后用塑料袋密封，击实前应保证有足够的焖料时间。加水时应用喷壶均匀撒入土中拌匀。所加含水量在理论上应按最佳含水量控制，根据经验一般应在最佳含水量左右各0.5~1个百分点内（因土样而异），这样对结果不会有明显影响操作中也易实现。焖料时间按规范规定进行。
　　1.4击实：击实前先将焖好的土样过筛将成团的大颗粒再次捣碎，然后均匀拌到试样中，可消除含水量对击实效果的影响。击实过程注意试件表面平整，有时候在制件过程中会发生试样粘在垫块上,从而造成试件顶面凹凸不平的现象,这样的试件将无法准确的测定cBR值,只有报废。天然砂砾尤其明显，为防止这种现象,在装料时注意第一层和第三层装入细点的料，把骨料装在第二层。这样会使得进行贯入试验试件表面均匀平整。
　　2试验前准备工作控制点
　　2.1浸泡4d时水面高度的控制：浸水的目的是要找出路基在长期泡水时土体结构不发生明显破坏的技术依据。注意:试件浸泡高度应高出荷载板顶面25mm以上,不是试件顶面高度。因为如果水面达不到这个高度,对试件的吸水膨胀有很大影响。
　　2.2选择应力环：根据不同土质选择不同能量级的应力环。
　　2.3关于应力环校正系数确定的问题：由于路强仪上的测力环只能读出测力表的变形量,要根据变形量计算出压力值,应力环校正系数计算时不能采用标定的变形与压力的对应数据进行内插,而应该首先将测力环的标定数据进行回归分析,得出测力环的变形量与压力之间的回归方程,在计算时将变形量乘以回归系数即可得出压力。
　　2.4试料的土质分类对读数的影响，经过多次试验发现，对于细粒土试件，大颗粒含量少，贯入杆贯入过程中受力较均匀，相对而言，其百分表读数相差较少，对于粗粒土或巨粒土试件，由于大颗粒含量多，贯入杆贯入过程中，其外缘极易遇到较大颗粒，从而影响贯入深度，导致百分表读数有较大差异。
　　2.5试件顶部承载板：在进行CBR试验时，在试件顶部要放置4块承载板，在放置承载板时一定不能造成承载板与贯入杆有摩擦力，因为这种摩擦力会造成CBR值很大，影响试验结果，失去试验目的，应使贯入杆自由下落。
　　3贯入过程中注意的问题
　　CBR试验贯人过程是试件中的部分土体与整体之间产生相对位移时在剪切面上所产生的抗剪切力的表现,它反映出的强度就是土局部抗剪强度,因此可以通过对土样进行贯入试验得到CBR值来评价土壤抗剪强度,从而间接得到地基的局部抗剪强度。
　　3.1预压45N荷载不能忽视:
　　《公路工程土工试验规程》规定贯入试验前必须预压45N的初始压力。因为预压45N是初始压力,这样做一方面是为了是贯入杆紧密地与试件顶面接触,另一方面也模拟了路面自重荷载对路基的作用。在试验过程中经常发生如果选用小量程应力环，量程不足以完成全部试验，大量程应力环45N又无法读出数据的问题，可再采用大量程应力环预压时，可以指针轻微抖动确定贯入杆已紧密接触试件。
　　3.2读数的问题:
　　3.2.1在很多次的试验贯入试验时，有时会出现两个贯入表的读数数值偏差会很大或出现一侧百分表停止甚至倒转的情况。为了找出原因，经过若干次试验,从试验步骤中的每一个细节、关键环节找原因。最终得到造成读数出现这样的原因是：（1）主要是制件时表面不均匀和贯入杆发生偏移。（2）在制件时加土不均匀均匀，一边放土多一边放土少，贯入时没有几何对中。（3）贯入时没有严格控制贯入的速度（1~1.25mm/min），未注意保持匀速加载。
　　3.2.2读数时可采用保持测力计相同间隔的整数，同时读两边贯入表的读数的方法，或保持一侧贯入表为整数，同时读测力表和另一侧贯入表读数的方法来测。但主要是用后面的方法比较容易控制。（同时读测力表和另一侧贯入表读数的方法如下图）
　　
　　4.结果整理
　　以单位压力p为横坐标,贯入量l为纵坐标,绘制p-l曲线（曲线见下图）。经回归分析，确定回归方程。
　　
　　制备三种干密度试件时,对应所需压实度CBR的求取方法试验方法:(1)按照每层击数分别为30、50和98次进行制备试件;(2)测出不同击数条件下的干密度及相应的CBR值。(3)以cBR值为x轴以干密度为y轴画出干密度与CBR值之间的关系曲线。
　　5.结束语在我国的柔性路面设计中，虽然以路基土和路面材料的回弹模量值作为设计参数，但在路基路面施工中将其作为一项重要的力学指标。它是为了确保路基施工质量和提高水稳性及路基整体稳定性的指标，所以CBR试验是一项重要的试验项目。
　　参考文献
　　［1］《公路土工试验规程》人民交通出版社
　　［2］《加州承载比试验作用机理和影响因素研究》郝建新,朱志铎,虞娟,钱芳
　　［3］《承栽比试验在梨湿高速公肇的应用》冯义卿,熊茂东,李希友