第2章 路基土方工程试验检测

2.1土的工程分类根据的土的粒径组成、矿物成份及塑性指数可分为：巨粒土:漂石、卵石粗粒土：砾类土、砂类土细粒土：粉质土、粘质土、有机质土特殊土：黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土、冻土四、土的野外鉴别（一）简易试验方法适用于<0.5mm颗粒的土样，其方法如下；

（1）手搓试验将土样调到可塑状态，根据能搓成土条的最小直径φ来确定土类：

①搓成φ>3.0mm土条而不断的为低液限土，塑性低；

②搓成φ＝l－3.0mm土条而不断的为中液限土，塑性中等；

③搓成φ<1.0mm土条而不断的为高液限土，塑性高。（2）手捻试验将湿土用手揉捏，可感到颗粒的粗细。低液限的土：有砂粒感，带粉性的土有面粉感，粘附性弱；中液限的土：微感砂粒，有塑性和粘附性；高液限的土：无砂粒感，塑性和粘附性大。（3）干强度

对于风干的土块，根据手指捏碎或掰断时用力大小，可区分为；干强度高：很难捏碎，抗剪强度大；干强度中等：稍用力时能捏碎，容易劈裂；干强度低：易于捏碎或搓成粉粒。（4）韧性试验

将土调到可塑状态，搓成3mm左右的土条，再揉成团，重复搓条。根据再次搓成条的可能性与否，可区分为：韧性高：能再成条，手指捏不碎；中等韧性：可再搓成团，稍捏即碎；低韧性：不能再揉成团，稍捏或不捏即碎。（5）摇震试验将软塑至流动的小块，团成小球状放在手上反复摇晃，并用另一手击震该手掌，土中自由水析出土球表面，呈现光泽：用手捏土球时，表面水分又消失。根据水分析出和消失的快慢，可区分为：

反应快：水析出与消失迅速；

反应中等：水析出和消失中等；

无反应：土球被击震时无析水现象。（6）盐渍土的简单定性试验（二）野外对土的基本描述和鉴别1.对土的基本描述在野外用肉眼鉴别土时，要针对不同土类所规定的内容进行描述。现将不同土类所要描述的基本内容，列表如下分

类描

述

内

容碎石类土名称、颜色、颗粒成分、粒径组成、颗粒风化程度、磨圆度、充填物成分、性质及含量、密实程度、潮湿程度等。砂类土名称、颜色、结构及构造、颗粒成分、粒径组成、颗粒形状、密实程度、潮湿程度等。粘性土名称、颜色、结构及构造、夹杂物性质及含量、密实程度、潮湿程度等。2、土的野外鉴别（1）碎石类土密实程度鉴别，见表3-7（2）碎石类土及砂类土野外鉴别，见表3-6（3）砂类土潮湿程度野外鉴别表3-8（4）粘性土潮湿程度野外鉴别，表3-10（5）最新沉积粘性土野外鉴别，表3-92.2路基土方工程常规试验与检测方法一、土工常规试验项目物理性质：含水率、密度试验、颗粒分析试验、相对密度试验水理性质：界限含水量、天然稠度、膨胀试验、收缩试验、毛细管水上升高度力学性质：击实试验、压缩试验、黄土湿陷试验、直接剪切试验化学性质：酸碱度试验、烧失量试验、有机质含量试验二、现场密度试验检测方法①灌砂法②环刀法③核子仪法④钻芯法

（一）灌砂法

灌砂筒选择

①Φ100mm小型灌砂筒：集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm。②Φ150mm的大型灌砂筒：集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时。1、仪具与材料

①灌砂筒

②金属标定罐

③基板

⑥天平或台称⑦含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。

⑧量砂：粒径0.3－0.6mm清洁干燥的均匀砂，约20－40kg⑨盛砂的容器：塑料桶等。⑩其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。2、标定筒下部圆锥体内砂的质量

①在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量m1。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。②将开关打开，让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量m5，准确至1g。③不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。⑤重复上述测量三次，取其平均值。

3、测定量砂的密度①用水确定标定罐的容积V，准确至lmL。②在储砂筒中装入质量为m1的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，直到砂不再下流时，将开关关闭。取下灌砂筒，称取筒内剩余砂质量m3。③计算填满标定罐所需砂的质量ma

ma=m1-m2-m3④重复上述测量三次，取其平均值。⑤计算量砂的单位质量：4、试验步骤①在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。

②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量m6，准确至1g。

圆锥体内及基板与地面缝隙之间砂的质量为m5-m6。

③取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。

④将基板放回清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞。

应注意勿使凿出的材料丢失，并不使水分蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入。称取全部取出材料的总质量为mw。⑤取有代表性的样品测定其含水量。当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时，则省去测定含水量步骤

⑥将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。⑦如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，让砂流入试坑内。直到灌砂筒内的砂不再下流时，关闭开关，小心取走灌砂筒，并称量余砂的质量m4′，准确至1g。⑧仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用。若量砂的湿度已发生变化或量砂中混杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。5、结果计算

①计算填满试坑所用的砂的质量mb：灌砂时，试坑上放有基板时：灌砂时，试坑上不放基板时：

②试坑材料的湿密度ρw：

③试坑材料的干密度ρd：

④水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土，按下式计算干密度ρd：⑤测试点的施工压实度6、试验中应注意的问题①量砂要规则。②每换一次量砂，都必须测定松方密度。③地表面处理要平整。④在挖坑时试坑周壁应笔直。⑤灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。2.3承载比试验

CBR又称加州承载比，是CalifomiaBearingRation的缩写，由美国加利福尼亚州公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标。

CBR值：试料贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7MPa或10.5MPa）的比值，用百分数表示。

2.3承载比试验1、目的和适用范围在规定的试筒制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。试样的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过38mm。2、仪器设备（1）圆孔筛：孔径38mm、25mm、20mm及5mm筛各一个。（2）重型标准击实仪器设备：试筒、夯锤等。（3）贯入杆：端面直径50mm、长100mm的金属柱。（4）路面材料强度或其他载荷装置：能量不小于50kN。（5）百分表、测力环、荷载板等。3、试验原理按路基施工时的最佳含水量及压实度要求在试筒内制备试件；加载前饱水4昼夜并在浸水过程中及贯入试验时，在试件顶面施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力；

CBR值：试料贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度（7MPa或10.5MPa）的比值，用百分数表示。

4、试验技术要求（1）试验采用风干试料，按四分法备料。（2）做击实试验，求试料的最大干密度和最佳含水量。（3）按最佳含水量制备试件。（4）试件饱水4昼夜。（5）做贯入试验：加荷使贯入杆以1－1.25mm／min的速度压入试件，记录不同贯入量及相应荷载。

总贯入量应超过7mm。

（6）绘制单位压力P与贯入量l关系曲线，必要时进行原点修正。（7）从P—l关系曲线上读取贯入量分别为2.5mm和5.0mm所对应的单位压力P2.5和P5。则：

一般采用CBR2.5，如CBR5>CBR2.5，则试验重做。如果结果仍然如此，则采用CBR5。二、土基现场CBR值测试方法1、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60kN。（2）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。

2、测试原理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，使贯入杆匀速压入土基。为了模拟路