浅谈细粒土承载比的影响因素和工程应用

1、浅谈细粒土承载比的影响因素和工程应用摘要：文章结合在试验过程中发现的一些问题，着重研究了影响细粒土承载比(BR)数值的主要因素。结合室内试验，从土的颗粒分析、塑性指数、矿物成分和试验操作对土的BB.值的影响进展了分析，并从工程应用上提出了一些看法和建议，为同行正确理解承载比(BR)试验和应用提供了一些参考。关键词：承载比；影响因素；工程应用承载比(BR)试验是由美国加利福尼亚州公路局首先提出的，目的是用于评价路基土和路面材料的强度指标。BR值的大小是反映在进展贯入试验之后，试件中局部土体与整体之间产生相对位移时的剪力。反映到公路路基上那么是指路基的抗局部剪切力的才能。该试验就是模拟公路路基填料

2、在满足压实度的情况时，处于受水浸泡时的最不利环境下，颗粒间孔隙被水充填，填料联结强度降低的实际情况。所谓BR值，是指试料贯入量达2.5或5时，单位压力对标准碎石压入一样贯入量时标准荷载强度(7Pa或10.5Pa)的比值，用百分数表示。随着高速公路建立的开展，中国现行?公路路基设计标准?(JTGD302022)和?公路路基施工技术标准?(JTGF102022)已将BR值作为路基填料选择的根据。1试验材料及方案设计文章通过9种有代表性的土样进展试验，分别做了土的颗粒分析和液塑性试验来进展比照分析，分析影响土的BR值的各种因素。2路基填料BR值的影响因素2.1黏粉比对BR值的影响在土的塑性指数一样的

3、情况下，BR值的变化关系见表1。从表1可得出以下结论：黏粉比影响BR值的大小，即使塑性指数相差不大，BR值有时候相差也很大。1#和2#的黏粉比为0.164和0.217，结果显示二者的BR值分别为7.6和4.9。3#和4#的黏粉比为0.208和0.227，结果显示二者的BR值分别为9.8和4.4。这说明，黏粉比越高，BR值越校单从黏粉比断定对土的BR值的影响是不全面的。例如：2#、3#和4#黏粉比虽然相差不大，但是BR值相差却很大。2.2土的矿物成分与颗粒分析结果关系及对BR值的影响根据?公路土工试验规程?(JTDE402022)对土的粒组划分可知，粒组划分图应遵循的原那么是：(1)遵循量变到质

4、变的原那么。以2为界判断土有没有水连接，大于2的土认为没有水连结：以0.075判断土有没有水胶连结，大于0.075的土认为没有水胶连结，0.0020.075的粉粒土有水胶连结，但是失水时，连结力递减，造成尘土飞扬；而小于0.002的黏粒土在失水时，连结力递增，变硬。(2)在粒组划分图中做颗粒分析试验：大于2的土采用粗筛分析，0.0752的土采用细筛分析，小于0.075的黏粒和粉粒采用比重计法或移液管分析。矿物成分与土的粒组之间的关系：粒径大于2的砾粒组，包括砾石、碎石和卵石等，仍然保存原有矿物的成分和性质，有时是多矿物的，有时是单矿物的。粒径为20.075的砂粒组，一般是单矿物的，通常由石英组

5、成，有时为长石、云母及其他深色矿物。粒径为0.0740.002的粉粒组，由一些细小的原生矿物，如粉粒状的石英和难溶的方解石、白云石构成。料径小于0.002的黏粒组成，主要是一些不可溶的次生矿物，如粉粒矿物类，由半氧化、难溶岩、次生二氧化硅及有机质构成，主要是高价的铁、铝构成。蒙脱石、伊利石、高岭石是黏粒的主要组成局部。各种矿物相的硬度见表2。照表，可以得出以下结论：(1)1#的粉粒含量大于2#的粉粒含量，由于粉粒是由一些细小的原生矿物，如粉粒状的石英和难溶于水的方解石和白云石构成，而1#的黏粒含量小于2#的黏粒含量，蒙脱石、伊利石、高岭石是黏粒的主要组成局部。从表2可以看出，粉粒组成的矿物要比

6、黏土矿物的硬度大，必然会出现虽然塑性指数相差不大但是BR值相差挺大，且1#BR值大于2#的情况。(2)分析土样BR值不能仅从粉粒和黏粒的矿物项来进展分析。要结合土样的其他矿物项(例如3#和4#)。通过以上结果可以知道，土的BR不仅要受到黏粉比的影响，而且受到矿物成分的影响。下面列举当土的黏粉比相差不大时，土的BR值受到矿物成分的影响而相差较大的原因。我们知道，土的颗粒成分可以通过细筛和粗筛分析，0.075含量可以通过比重计法或移液管法求得。筛分法只能求出砂粒组、砾粒组和细粒组的含量，而比重计法或移液管法可以求出粉粒和黏粒含量。下面通过对各种有代表性的土进展颗粒分析试验来大致求取各种矿物含量，以

7、说明当黏粉比相差不大时。土的矿物成分对土的BR值的影响，见表3。从表3可以得出以下结论：当土的黏粉比相差不大时，随着原生矿物的增加，BR值增加；随着原生矿物颗粒的增大，BR值增大且最大干密度也增大。2.3操作过程对BR值的影响(1)JTGE402022?公路土工试验规程?规定，在进展土的承载比贯入试验时，为使贯入杆端面与试样外表充分接触，在贯入杆上施加45N的预压力，将此荷载作为试验时的零荷载。在此，规程中提到的45N的预压力，对于2kN的7.5kN的应力环，可以用回归方程进展计算45N百分表的读数，但是对于个别应力环来说，有时按照回归方程来进展计算其预压力可能会出现负数，比方该室的30kN应

8、力环的校验数据见表4。应力环回归方程为：Y=-10.109+10.197X，其中X为，Y为kN，那么如今把45N代人方程进展计算得X为0.996，那么从表4得知，在0时为1.000，如今假设按照回归方程进展计算的话就出现了负数，没有方法加载，假设碰到这种情况，建议采用比例的方法进展计算：(1.2923000+1.4825000+1.96110000+2.45215000+2.94720000+3.44225000+3.94630000)745=0.01，那么百分表走1小格为0.01，也就是假设用这种应力环时百分表走1格为0.01，即为预加45N的力。假设进展承载比试验时，预压力加不对。对结果的

9、影响是很大的。(2)在试件放在路强仪或BR试验机之前。试件的底面一定要刮平，尤其是黏性土，我们在做试验操作对BR影响试验时发现：对于同种黏性土98击的试件做了5组，其中3组未进展底面处理，结果分别为：3.6、4.1、3.9。对其中2组试件进展底面刮平处理，结果分别为：8.1和7.6，可见试件的处理对BR值是有很大影响的。(3)我们知道在进展BR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BR值很大，影响试验结果，失去试验目的，应使贯入杆自由下落。(4)选择应力环时应该注意，假设试验人员没有经历，那么在做试件时应多做一块试件，供选择应力环使用。3工程实例分析晋城环城高速公路西北段东板桥东侧K5+650取土场进展了BR试验，在素土BR值不能满足要求时，我们进展了对素土掺加熟石灰进展改良，使其BR值满足标准要求，其各项指标见表5。4结论(1)从上述所进展的试验比照过程，我们可以发现土体的承载比(BR)受到各种因素的影响，在土的名称和塑性指数一样时，BR值不一样。(2)土的BR值受到土的矿物成分的影响，土含有原生矿物越多，