CBR(California Bearing Ratio)试验, 是一种评定材料承载能力的试验方法.在国外多采 用CBR值作为路面...《公路土工试验规程》中没有明确表明对于不同 填土深度的CBR值是在试样压实度为相应值时进 行。
承载比试验是由美国加利福尼亚州公路局首先提出来的,简称CBR(California Bearing Ratio) 试验,
是一种评定材料承载能力的试验方法。在国外多采用CBR 值作为路面材料和路基土的设计参数。所
谓CBR 值,是指试料贯入量达2. 5mm 或5mm 时,单位压力对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。随着高速公路建设的发展,我国现行《公路路基设计规
范》(J TJ 031 - 95) 和《公路路基施工技术规范》(J TJ 033 - 95) 已将CBR 值作为路基填料选择的依
据。
试验原理：试验时,按标准击实试验确定的最大干密度和最佳含水量制备所需的试件,为了模拟材料在使用过程中的最不利状态,加载前泡水四昼夜,在浸水过程中贯入试验时,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,贯入试验中,材料的承载能力越高,对其压力一定贯入深度所需施加的荷载越大。
试验仪器的选择：《公路土工试验规程》(J TJ 051 - 93) 规定试筒采用内径152mm、高170mm 的金属圆筒; 套环, 高
50mm ;筒内垫块, 直径151mm ,高50mm ; 夯击底板,与击实仪相同。也可采用( T0131 - 93) 击实试验的大试筒。做试验前应首先检查试筒、垫块的尺寸及形状以确定试筒的体积。试筒内壁应光滑无棱角,试筒不得有变形,垫块表面应平整光滑。
试验技术要求
(1) 试验采用风干试料,按四分法备料。在预定做击实试验的前一天取代表性试料测风干含水量。
(2) 做击实试验,求试料的最大干密度和最佳含水量。按最佳含水量制备所需试件。
(3) 在试件顶面加荷载板泡水四昼夜。
(4) 在贯入试验,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。
(5) 绘制单位压力与贯入量关系曲线,必要时进行原点修正。
(6) 从P - τ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 (MPa) t P5. 0(MPa)则:CBR2. 5 = P2. 5/ 7000 ×100
CBR5. 0 = P5. 0/ 10500 ×100一般采用CBR2. 5的值,如CBR5. 0 > CBR2. 5 ,则试验要重做。如果结果仍然如此,则采用CBR5. 0的值。
试验操作注意要点
1 确定试样的最大干密度和最佳含水量按照T0313 - 93 的规定进行标准击实试验以确定试样的最大干密度和最佳含水量,但要特别注意,由于最大干密度和最佳含水量的确定与CBR 试验的精度直接相关,是做好CBR 试验的关键与基础,即使是均的土壤材料,由于试验误差的原因,一组试验很难如实反映试样的实际。因此,确定标准击实必须做平行试验,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。
2 确定路面材料强度仪的测力环校正系数在选择路面材料强度仪的测力环时就应该根据不同的土质进行选择: 对于粘性土、砂土应选用10kN、30kN 的测力环; 而对碎石、砾石应选用30kN、50kN 的测力环。路面材料强度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,计算时不能简单地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。
3 制备试件
(1) 将试筒依次编号,并称试筒质量。将试筒固定在底板上,将垫块放入筒内,垫块应擦干净,并在垫块上放一张滤纸,安上套环。有时候在制作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,只有作废。为防止这种现象的发生,可以在垫块上放二层滤纸,这样可以减少试样被粘的可能。
(2)制件前,首先取样测定试料的含水量,按标准击实试验确定的最佳含水量计算每份试料应加的水量,备料时所加水量一定要精确,试样要充分拌和均匀,并且要按规范规定的时间进行闷料。重粘土不得少于24h ,轻粘土可缩短到12h ,砂土可缩短到1h ,天然砂砾可缩短到2h 左右。
(3) 根据设计或施工要求制备不同压实度时的CBR 试件。
CBR 值技术指标的应用及对CBR 试验规范的几点建议：
(1) 随着高速公路建设的发展,CBR 值已成为路基填料选择的依据,当路基填料达不到要求时,可采用掺石灰或其它稳定材料处理。一般情况下,可按泡水四昼夜作为设计状态。但是,在干燥地区,如能结合地区、地形、排水、路面排水结构和路面结构
等因素,论证土基潮湿程度和试件饱水四昼夜的含水量有明显差异时,则可适当改变试件饱水方法和饱水时间,使CBR 试验符合实际状况。有时因检测需要也在公路现场条件下测定CBR 值,但应注意,因土基的含水量和压实度与室内试验条件不同,
也未经泡水,故与室内试验CBR 值不一样。应通过试验,寻找两者之间的关系,换算为室内试验CBR值后,在用于路基施工强度检测或评定。
(2) 根据《公路土工试验规程》( T0134 - 93) 中的规定,CBR 试验要测定试样泡水后的膨胀量,但试验时发现有的土样膨胀量很大,但膨胀量并没有规范规定值,因此试验得出的膨胀量没有任何作用。在进行贯入量试验时,测贯入量的左右两个百
分表的读数会相差很大,实际上就是贯入杆发生了偏移,有时候会出现一侧百分表停止甚至倒转的情况,但规范并没有对两个百分表之间的误差作出限制,使试验操作者在执行时没有依据。建议如果发生了一侧百分表停止或倒转的情况,该试件应作废,
试验应该重做。
