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摘要：针对现行《公路路基施工技术规范》对路基填料强度的要求以及《土工试验规程》规定的承载比试验方法，在实际操作中，精度难达到要求。本文结合多年土工实践经验，对击实法、静压法两种试验方法，从试验机理、试验结果精度及可操作性等方面加以对比研究，结果表明静压法具有更多的优点，在承载比的试验中应优先选择静压法。
关键词：承载比；击实；静压
我国在《公路路基施工技术规范》中对路基填料的强度提出了要求，使路基填料的选取更加规范，但各级指标比较接近，这就要求承载比的试验必须要具有较高的精度。但我们在实际操作中发现，在试验中如果采用击实法进行操作，那么在满足精度要求上存在一定的难度，因此本人认为有必要采取一定的措施。
1 承载比（CBR）概述
1.1 承载比（CBR）
承载比（CBR）全称又叫加州承载比，最先是由美国加州公路局提出的，CBR值是路基土和路面材料的强度指标，是柔性路面设计的主要参数之一。其试验目的就是为了通过室内试验，推定出被测土基或基层粒料在最不利的情况下所具有的相对强度，从而判定材料的材质。其试验方法是：把原材料制作成规定的试件，浸水4天后进行试验，采用面积为19.63 cm2、直径5cm的标准贯入柱，以1mm/min的速度贯入试样中心，记录测力计内百分表某些整读数，直至12.7mm为止。将每一级的加载值与标准值对比，以百分率表示，即为CBR值。一般以贯入2.5mm时的CBR值为准，但如果贯入量为5.0mm时CBR值确实较前者为大时，则取后者值为测定值。其标准值是采用高质量机轧碎石材料作以上的同样试验，经过大量试验，取其平均值而确定的。选定高质量机轧碎石材料是由于碎石材料强度既不受湿度影响，也与温度、龄期无关，故被选作标准。
1.2 承载比（CBR）与回弹模量的关系
根据大量的试验、计算可知：En=7.2[CBR]0.9；En—土基回弹模量。
依据实际测定，当CBR<2时，En为15，是属于应处理的土基；当CBR=3时，En为20，是正常土基应有的最低要求；当CBR=3～7时，En约为20～40，是规定施工土基可能出现的强度；当CBR=20时，En约为110左右，是作为底基层砂砾料的最低要求；当CBR=30时，En约为150～160左右，是正常底基层材料；与计算相符。
2 CBR两种试验方法对比研究
承载比（CBR）试验，其中一个关键步骤就是要制作3种不同的、预定密度的试件，每种试件做三个，共制9个。在实际操作中，我们根据其制试件方法的不同，分为击实法和静压法两种。
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2.1击实法
击实法是规范采用的方法。是把风干的土样依据击实试验成果，配成含最佳含水量的材料，其加水量可用Qw={Qn/（1+0.01Wn）+ Qc/（1+0.01Wc）}×0.01W-{Qn×0.01 Wn /（1+0.01Wa）+ Qc×0.01 Wc/（1+0.01Wc）}计算。
式中Qw为混合料中应加的水量（g）；
Qn为混合料中素土（或集料）的重量（g），其含水量为Wn，即风干含水量（%）；
Qc为混合料中水泥或石灰的重量（g），其原始含水量为Wc（%）。
然后采用同击实试验相同的方法对土样进行击实，制成三种干密度的试件，三种试件每层的击实次数分别为30、50和98次，即干密度从低于95%到等于100%变化，在通过贯入试验得出材料在不同压实度时的强度值。
2.2静压法
该方法是我在实践中总结出的试验方法。它的配料同上，是把材料配成含最佳含水量的材料后，按式m=2177×ρd×（1+0.01W0）×R计算每个试件所需的材料用量，式中W0为混合料的含水量，ρd为试件的最大干密度，由击实试验所得。R为压实度，即试件成型后，要求达到的密度，对路基我们一般分别取90%、93%、95%。按计算值称量试料后，将已称量的试料，全部倒入试筒中，同时用一钢棒不断地插击，插击后，将一张滤纸放在试料面上，接着放一块厚50mm的压柱，将整套试筒搬到压力机上，加压直到压柱与套环顶面齐平，保持压力作用1分钟，然后解除荷载，如发现材料有反弹现象，则应再次加压。压实后，除去套环、压柱，即可进行后面的试验。
2.3 两种试验方法及结果的分析比较
（1）承载比试验从操作方面上说，采用静压法比击实法更方便、快捷。采用击实法时，是将备好的试样分3～5次倒入筒内，每倒入一次均需整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行击实，击实完后，将试样表面“拉毛”，直到最后一层击实完后，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处需用细料修补。这样做一组试件需击实1600～2670次，3～4小时才能完成。而采用静压法只需将试料一次性装入试筒，稍加整平后即可放入压力机上加压，压到试块与套环齐平后，稳压一分钟，卸载即可，做一组试件只需1小时。
（2）从试验精度的控制上比较，采用静压法比击实法更容易、精度更高。土工试验规范对承载比试验精度要求为：如根据3个平行试验结果计算得的承载比变异系数Cv大于12%，则去掉一个偏大的值，取其余2个结果的平均值。如Cv小于12%，且3个平行试验结果计算的干密度偏差小于0.03g/cm3时，则取3个结果的平均值。如3个平行试验结果计算的干密度偏差超过0.03g/cm3，则去掉一个偏大的值，取其余2个结果的平均值。根据此规定，由公式G=ρ×V可知，试件成型后，相同含水量的两试件的质量偏差不能大于G=ρ×V=0.03g/cm3×2177cm3=65g。即在单位面积上两试件的质量差不能超过p=（65g×4）/（3.14×15×15）cm2=0.36g/cm2，这对于非最佳压实度的试件，在操作中较难掌握。
（3）从试验的机理上来分析评价，采用静压法比击实法更切合施工现场。承载比试验实际上是模仿路基从施工成型到受到水的最不利侵害后，所具有的强度。在施工现场，压路机碾压路基是静压，这与采用静压法成型试件很接近，而击实法试验有较大的冲击力，与实际情况不符。从表2试验结果的比较来看，静压法与击实法的试验结果对于粘性土偏差不太大，但对于含一定骨料的砾石土来说，有较大的差别。分析原因就是在试验过程中，采用击实法后，使一定数量的骨料被打碎，在一定程度上改变了原材料的结构，从而引起了两种试验结果的偏差。从施工的结果来看，采用静压法的试验结果较符合实际情况。
3 结论及建议
3.1 通过上面的分析可知，在承载比的试验中，采用静压法比使用击实法具有更多的优点，因此，我认为在承载比的试验中应优先选择静压法。
3.2 试验后在进行材料含水量的测定时，由于试件经过了四天的浸水，其上、中、下部的含水量相差很大，且呈非线形变化，为保证含水量测定的准确性，建议对试件的上、中、下部分别取材料进行测定，然后取其平均值作为该土样的含水量测值。
参考文献
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[3]王国胜.浅谈土基的承载能力.[J].黑龙江交通科技，2015，（08）：81-83.
论文作者:银花雨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签：静压论文; 路基论文; 含水量论文; 材料论文; 试验方法论文; 强度论文; 精度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;