第八节 路基路面最弱强度(CBR值)现场测试技术

1、CBR值现场测试技术值现场测试技术主要内容主要内容一、概述一、概述二、土基二、土基CBR值测试方法值测试方法三、落球仪快速测定土基现场三、落球仪快速测定土基现场CBR值试验值试验四、长杆贯入四、长杆贯入CBR间接推算法间接推算法一、概述一、概述 CBR又称加州承载比，是由美国加利福又称加州承载比，是由美国加利福尼亚州公路局首先提出来的，尼亚州公路局首先提出来的，CBR值是借助值是借助一定荷载压入路面材料或土基的深度值来表一定荷载压入路面材料或土基的深度值来表征强度高低，用于评定路基土和路面材料的征强度高低，用于评定路基土和路面材料的强度指标。对于测定各种路基土集料的最大强度指标。对于测定各种路

2、基土集料的最大粒径不小于粒径不小于19mm且不大于且不大于31.5mm。CBR测试的原理测试的原理 在公路路基施工现场，用载重汽车在公路路基施工现场，用载重汽车作为反力架，通过千斤顶连续加载，使作为反力架，通过千斤顶连续加载，使贯人杆匀速压人土基。为了模拟路面结贯人杆匀速压人土基。为了模拟路面结构对土基的附加应力，在贯人杆位置安构对土基的附加应力，在贯人杆位置安放荷载板。路基强度越高，贯人量为放荷载板。路基强度越高，贯人量为2.5mm或或5.0mm时的荷载越大，即时的荷载越大，即CBR值越大。值越大。二、土基二、土基CBR值测试方法值测试方法 本测试方法适用于现场测定各种土基本测试方法适用于现

3、场测定各种土基材料的材料的CBR值，同时也适用于基层，底值，同时也适用于基层，底基层砂类土、天然砂砾、级配砂砾等材料基层砂类土、天然砂砾、级配砂砾等材料CBR试验。试验中所有试样最大粒径宜试验。试验中所有试样最大粒径宜小于小于19.0mm，最大不得超过，最大不得超过31.5mm。（一）主要仪器（一）主要仪器1、荷载装置：设有加劲横梁的载重汽车，后轴重不小于、荷载装置：设有加劲横梁的载重汽车，后轴重不小于60kN。2、现场测试装置：由千斤顶、测力计、球座、贯入杆、荷、现场测试装置：由千斤顶、测力计、球座、贯入杆、荷载板及百分表等组成。载板及百分表等组成。（1）千斤顶可使贯入式速度调节成）千斤顶可

4、使贯入式速度调节成1mm/min；（2）测力杆：容量不小于土基强度，测定精度不小于测力）测力杆：容量不小于土基强度，测定精度不小于测力计量程的计量程的1%；（3）贯入式：直径为）贯入式：直径为50mm，长约，长约200mm的金属圆柱体；的金属圆柱体；（4）承载板：每块）承载板：每块1.25kg，直径，直径150mm，中心孔眼直径，中心孔眼直径52mm，不少于，不少于4块，并沿直径分为两个半圆块；块，并沿直径分为两个半圆块；（6）百分表：量程）百分表：量程20mm，精度，精度0.01，数量，数量2个，对称固定个，对称固定于贯入杆上，端部与平台接触，平台跨度不小于于贯入杆上，端部与平台接触，平台跨

5、度不小于50cm;（7）细砂：清洁干燥的细干砂，粒径）细砂：清洁干燥的细干砂，粒径0.30.6mm；（8）其他：铁铲、盘、直尺、天平、毛刷等。）其他：铁铲、盘、直尺、天平、毛刷等。（二）方法与步骤（二）方法与步骤1.1.准备工作准备工作（1 1） 将试验地点约直径将试验地点约直径30范围的表面找平，用毛刷刷范围的表面找平，用毛刷刷刷净浮土，如表面为粗刷净浮土，如表面为粗 粒土时，应撒布少许洁净的干砂粒土时，应撒布少许洁净的干砂填平，但不能覆盖全部土基避免形成夹层。填平，但不能覆盖全部土基避免形成夹层。 （2）装置测试设备，按图设置入杆及千斤顶，千斤顶顶在）装置测试设备，按图设置入杆及千斤顶，千

6、斤顶顶在汽车后轴上且调节至高汽车后轴上且调节至高 度适中。贯入杆应与土基表面紧度适中。贯入杆应与土基表面紧密接触。密接触。 （3）安装贯入量测定装置，将支架平台，百分表（或两台）安装贯入量测定装置，将支架平台，百分表（或两台贝克曼梁弯沉仪）按图安装好。贝克曼梁弯沉仪）按图安装好。2、测试步骤、测试步骤 （1）在贯入杆位置安放在）在贯入杆位置安放在4块块1.25的分开成半圆的承载板的分开成半圆的承载板（共（共5）。）。（2）试验贯入前，先在贯入杆上施加）试验贯入前，先在贯入杆上施加45N荷载后，将测力荷载后，将测力计及贯入量百分表调零，记录初始读数。计及贯入量百分表调零，记录初始读数。（3）起动

7、千斤顶，使贯入杆以）起动千斤顶，使贯入杆以1mm/min的速度压入土基，的速度压入土基，当相应贯入量为当相应贯入量为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、7.5、10.0及及11.5mm时时,分别读取测力计读数。根据情况，分别读取测力计读数。根据情况，也可在贯入量达也可在贯入量达6.5mm时结束试验。时结束试验。 特别指出：用千斤顶连续加载，两个贯入量百分表及特别指出：用千斤顶连续加载，两个贯入量百分表及测力计均应在同一个时刻读书。当两个百分表读数差值不测力计均应在同一个时刻读书。当两个百分表读数差值不 得超过平均值的得超过平均值的30%时，以其平均值作为贯入量；当超

8、过时，以其平均值作为贯入量；当超过平均值的平均值的30%时，应停止测试。时，应停止测试。 （4）卸除荷载，移去测定装置。）卸除荷载，移去测定装置。 （5）在试验点下取样，测定材料含水量。取样数量如下：）在试验点下取样，测定材料含水量。取样数量如下： 最大粒径不大于最大粒径不大于4.75mm。试样数量约。试样数量约120g； 最大粒径不大于最大粒径不大于19.0mm。试样数量约。试样数量约250g； 最大粒径不大于最大粒径不大于31.5mm。试样数量约。试样数量约500g； （6）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法等）在紧靠试验点旁边的适当位置，用灌砂法或环刀法等测定土基的密度。测定土

9、基的密度。（三）（三）CBR值计算值计算 将贯入试验得到的等级荷重数除以贯入断面积（将贯入试验得到的等级荷重数除以贯入断面积（19.6252），得到各级压强），得到各级压强(MPa)，绘制荷载压强，绘制荷载压强贯入量曲线，贯入量曲线，从压强从压强贯入量曲线上读取贯入量为贯入量曲线上读取贯入量为2.5mm及及5.0mm时的时的荷载压强荷载压强P1，计算现场，计算现场CBR值。值。 p1荷载压强（荷载压强（MPa)； p0标准压强（标准压强（MPa），当贯入量为），当贯入量为2.5mm时为时为0.7；贯；贯入量入量5.0mm时的时的CBR为准。为准。100p%01pCBR）（现场三、落球仪快速测定

10、土基现场三、落球仪快速测定土基现场CBR值试验值试验 本方法适用于细粒土路基施工现场本方法适用于细粒土路基施工现场CBR值的值的测定，试验精度较高，方法可靠，快速简便，能测定，试验精度较高，方法可靠，快速简便，能满足路基施工现场检验的要求。满足路基施工现场检验的要求。（一）主要仪器：（一）主要仪器：(1)(1)落球仪：结构与形状，它包括底座、落球支架、导杆及落球仪：结构与形状，它包括底座、落球支架、导杆及落球、导杆卡口开关、刻度标尺、仪器平整水泡、落球、导杆卡口开关、刻度标尺、仪器平整水泡、100mm100mm内径的底座套板。内径的底座套板。(2)(2)卡尺或钢板尺、刮刀、水平尺等。卡尺或钢板

11、尺、刮刀、水平尺等。（二）试验原理（二）试验原理一定质量的球从一定高度自由下落到土基表面，一定质量的球从一定高度自由下落到土基表面，陷入深度越小，表明路基强度越高。根据落球在陷入深度越小，表明路基强度越高。根据落球在一定高度自由下落陷入土面所做的功与室内标准一定高度自由下落陷入土面所做的功与室内标准试验贯入深度所做的功相等的原理，推导得出由试验贯入深度所做的功相等的原理，推导得出由落球陷痕直径落球陷痕直径D值计算现场值计算现场CBR值的公式值的公式CBR=CA。（三）试验技术要点（三）试验技术要点(1)将测点土基表面刮平。将测点土基表面刮平。(2)将落球仪置于测点，使球体自由落下，用卡尺量落球

12、陷痕将落球仪置于测点，使球体自由落下，用卡尺量落球陷痕直径直径D值。值。(3)计算现场计算现场CBR值：应当指出，落球仪测定的现场值：应当指出，落球仪测定的现场CBR值，值，因土基的含水量和压实度与室内因土基的含水量和压实度与室内CBR试验标准条件不同，试验标准条件不同，也未经泡水，所测结果与前述也未经泡水，所测结果与前述“土基现场土基现场CBR值测试方法值测试方法”所得现场所得现场CBR值相近。同样，应通过对比试验，建立落球值相近。同样，应通过对比试验，建立落球仪仪CBR值与室内值与室内CBR值相关关系，换算为室内值相关关系，换算为室内CBR值后，值后，再用于评定路基强度。再用于评定路基强度。四、长杆贯入四、长杆贯入CBR间接推算法间接推算法 土基回弹模量也可以用长杆贯入综合次数方法和土基回弹模量也可以用长杆贯入综合次数方法和CBR间接推算法来求算。长杆贯入综合次数法是利用长杆间接推