CBR密度计算

一、CBR值的相关介绍1.1、承载比(CBR)又称加州承载比，是California Bearing Ratio的缩写，由美国加利福尼亚公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标。

在国外多采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数。

我国以前路基路面的设计规范中，对路面、路基的设计参数主要采用回弹模量指标，近年来，参考了国内外的实际情况，将CBR指标列入《公路路基设计规范》和《公路路基施工技术规范》，作为路基填料选择的依据。

因此CBR值的确定对于公路工程的路基路面设计及施工都有着非常重要的意义。

1.2、CBR定义所谓CBR值就是试料贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时的标准荷载(7MPa或l0.5MPa)的比值，用百分数来表示。

1.3、目的和适用范围确定材料是否适宜做基层或底基层，本法只适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

试件的最大粒径宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm（圆孔筛）。

1.4、室内CBR值试验原理试验时,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。

为了模拟材料在使用过程中的最不利状态，加载前饱水四昼夜。

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。

需要注意的是，贯入试验中，材料的承载能力越高，对其压入一定贯入深度所需施加的荷载越大。

二、CBR值试验步骤及注意事项2.1、备料，试验采用风干试料，按四分法取样，一次备足击实CBR试验所需试样；试样的制取应有代表性并尽量与施工实际相符《公路土工试验规程》中的“承载比(CBR)试验规定：“试样的最大粒径宜控制在20mm以内．最大不得超过40mm”。

而又有以下规定：“将具有代表性的风干试料用木碾捣碎．但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎。

土团均应捣碎到通过5mm的筛孔”。

对于以上的这些规定，容易让人混淆：既然要过5mm的筛孔，何必要规定宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm呢?实际工作中，到底应过怎样的筛才能保证试样的代表性呢?视材料的具体情况而定。

一、CBR值的相关介绍1.1、承载比(CBR)又称加州承载比，是California Bearing Ratio的缩写，由美国加利福尼亚公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标。

在国外多采用CBR作为路面材料和路基土的设计参数。

我国以前路基路面的设计规范中，对路面、路基的设计参数主要采用回弹模量指标，近年来，参考了国内外的实际情况，将CBR指标列入《公路路基设计规范》和《公路路基施工技术规范》，作为路基填料选择的依据。

因此CBR值的确定对于公路工程的路基路面设计及施工都有着非常重要的意义。

1.2、CBR定义所谓CBR值就是试料贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时的标准荷载(7MPa或l0.5MPa)的比值，用百分数来表示。

1.3、目的和适用范围确定材料是否适宜做基层或底基层，本法只适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

试件的最大粒径宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm（圆孔筛）。

1.4、室内CBR值试验原理试验时,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。

为了模拟材料在使用过程中的最不利状态，加载前饱水四昼夜。

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。

需要注意的是，贯入试验中，材料的承载能力越高，对其压入一定贯入深度所需施加的荷载越大。

二、CBR值试验步骤及注意事项2.1、备料，试验采用风干试料，按四分法取样，一次备足击实CBR试验所需试样；试样的制取应有代表性并尽量与施工实际相符《公路土工试验规程》中的“承载比(CBR)试验规定：“试样的最大粒径宜控制在20mm以内．最大不得超过40mm”。

而又有以下规定：“将具有代表性的风干试料用木碾捣碎．但应尽量注意不使土或粒料的单个颗粒破碎。

土团均应捣碎到通过5mm的筛孔”。

对于以上的这些规定，容易让人混淆：既然要过5mm的筛孔，何必要规定宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm呢?实际工作中，到底应过怎样的筛才能保证试样的代表性呢?视材料的具体情况而定。

土的室内承载比(CBR)试验检测及应用董月灯【摘要】土是路基施工中重要原材料之一,室内承载比(CBR)是路基土和路面的强度指标,本文通过制作不同干密度的CBR试件,经过4昼夜饱水后检测膨胀量并做贯入试验,得到不同击实度时对应的土的CBR值关系.根据击实度与CBR关系图进一步判断所选择的土源能否满足设计要求,为建设工程选择土源提供依据.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2019(038)012【总页数】3页(P182-184)【关键词】室内承载比;CBR;试验检测;土;路基施工【作者】董月灯【作者单位】上海中测行工程检测咨询有限公司,上海200438【正文语种】中文【中图分类】U416.10 引言美国加州公路管理局（California Highway Administration）首先提出了承载比试验，简称CBR（California Bearing Ratio）。

所谓的CBR值是说当试验材料的贯入深度达到2.5mm时，其荷载强度与标准碎石贯入同样深度时的标准荷载强度之比。

不同贯入深度时的标准荷载及强度见表1。

表1 不同贯入深度时的标准荷载及强度13.7 20.3 26.3 31.8 36.0贯入深度（mm）标准荷载强度（kPa）标准荷载（kN）2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 7000 10500 13400 16200 183001 某道路工程土的承载比（CBR）试验数据采集1.1 击实试验在50℃烘箱中对典型的土壤样品进行干燥，粉碎土壤颗粒，使其通过5mm筛子。

按四分法至少准备5个试样，每个试样取干土6000g（加上后面准备成型9个CBR试件，总共需要100公斤或者更多的土壤样本）添加不同的水分（以2-3%的含水率间隔增加，其中至少2个大于最佳含水率，2个小于最佳含水率）将称重的水均匀地喷洒在样品上，用铲子将样品彻底混合，闷料一夜备用。

根据《公路土工试验规程》JTG E40-2007表T0131-1的击实试验方法中的重型II-2法，对准备好的样品进行击实试验。

地基反应模量地基承载力加州承载比土压缩模量土的变形模量土基回弹模量是表征弹性半空间体地基荷载与变形的关系，地基反应模量是表征文克勒地基的变形特性。

文克勒地基模型是原捷克斯洛伐克工程师文克勒(WINKLER)1876年提出的，其基本假定是地基上任一点的弯沉L，仅与作用于该点的压力P成正比，而与相邻点处的压力无关，反映压力与弯沉值关系的比例常数K 称为地基反应模量，即：K=P/L （4-9）式中K——地基的反应模量(MPA/M或MN/M3)；P——单位压力(MPA)；L——弯沉值(M)。

根据上述假定，可以把地基看作是无数彼此分开的小土柱组成的体系，或者是无数地基承载力Fa：地基满足变形和强度的条件下，单位面积所受力的最大荷载。

概述地基承载力（subgradebearing capacity）是指地基承担荷载的能力。

在荷载作用下，地基要产生变形。

随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。

当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。

这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（plastic zone）。

加州承载比CBR California bearing ratio是美国加利福尼亚州提出的一种评定基层材料承载能力的试验方法。

承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用标准碎石的承载能力为标准，以相对值的百分数表示CBR值。

这种方法后来也用于评定土基的强度，即标准试件在贯入为2.5mm时所施加的试验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值，以百分率表示。

由于CBR的试验方法简单，设备造价低廉，在许多国家得到广泛应用。

采用CBR法确定沥青路面厚度，有配套的图表，应用十分方便，受到工程技术人员的欢迎。

编辑本段测定仪器测定加州承载比(CBR)的仪具：由机架、加荷装置、测力装置、贯入压头、百分表等组成。

第1 页，共1页 JB010109
土承载比（CBR）试验检测报告
试验室名称：报告编号：
施工/委托单位委托编号
工程名称样品编号
工程部位/用途样品描述无树根、草皮、腐殖土等试验依据JTG E40-2007(T0134-1993) 判定依据
监理单位
主要仪器设备及编号干燥箱；CBR试验仪；百分表；电子天平；电动击实仪；电子称
代表数量样品产地
取样地点量力环校正系数（kN/0.01mm）0.219659
贯入杆面积（m³）0.0019635 每层锤击数98
最佳含水率（%）最大干密度（g/cm³）
试验次数CBR（%）膨胀量（%）干密度（g/cm³）吸水量（g）1
2
3
试验结果
P-L关系曲线
第一次试验第二次试验第三次试验
检测结论：CBR值为：15.2%
备注：监督（理）工程师意见及签字：
试验：审核：签发：日期： 2014 年01月18日（专用章）。

1.直剪试验有几种方法?其结果是什么?答：(1)直剪试验的种类：慢剪、固结快剪、快剪。

(2)试验结果整理：以垂直压力为横坐标，以抗剪强度为纵坐标，将4个点点绘到该坐标图中，最后连接4点，4点应成一条直线。

该直线的倾角为土的内摩擦角甲，纵坐标上的截距为土的黏聚力c 。

如下图所示。

2.试述土的分类依据，并简述《公路土工试验规程》(JTGE40--2007)中土的粒组划分情况。

答：(1)土的分类依据：土颗粒组成特征；土的塑性指标：液限，塑限，塑性指数；土中有机质存在情况。

(2)《公路土工试验规程》(JTGE40一2007)中，土的粒组划分为：巨粒组、粗粒组、细粒组。

3。

试述土的击实特性。

答：土的击实特性：(1)击实曲线击性状如下：①击实曲线有一峰值，此处的干密度为最大干密度.含水率为最佳含水率。

峰点表明，在一定击实功作用下，只有土的含水率为最佳含水率时压实效果最好。

土能被击实至最大干密度。

②曲线左段比右段坡度陡，表明含水率变化对于干密度的影响在偏干时比偏湿时明显。

③击实土是不可能被击实至完全饱和状态。

(2)不同土类的压实特性不同，含粗颗粒越多的土，其最大干密度越大，最佳含水率越小。

(3)不同击实功对土的压实特性有影响，增大击实功，土的最大干密度增大，最佳含水率减小。

4.试述影响土渗透性的因素。

答：影响土渗透性的因素有：土的粒度成分及矿物成分；结合水膜的厚度；土的结构构造；水的黏滞度；土中气体。

5.试述击实曲线特性。

答：击实曲线的特性：(1)击实随线有一峰值，此处的于密度为最大干密度，含水率为最佳含水率。

峰点表明，在一定击实功作用下。

只有土的含水率为最佳含水率时压实效果最好，土能被击实至最大干密度。

(2)曲线左段比右段坡度陡，表明含水率变化对于干密度的影响在偏干时比偏湿时明显。

(3)击实土是不可能被击实至完全饱和状态。

6.什么是土的CBR 值?试述土CBR 值的取值方法。

答：(1)CBR 值：指试料贯入量2.5mm 时，单位压力对标准碎石压人相同贯人量时标准荷载强度的比值。

土的承载比（CBR）试验（JTG E40-2007/T 0134-1993）１目的和适用范围1.1 本试验方法只适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

（注：规定的试筒即：内径152mm、高170mm的金属圆筒。

另外此试验除了土外，也适用于路面基层、底基层材料，如无机结合料稳定类材料。

）1.2 试样的最大粒径宜控制在20mm以内，最大不得超过40mm 且含量不超过5%。

2 仪器设备2.1 圆孔筛：孔径40mm、20mm、5mm各1个。

2.2 试筒：同击实试验（98次击实）。

2.3 夯锤和导管：同击实仪。

2.4 贯入杆：端面直径50mm、长约100mm的金属柱。

（日本的JIS A1211-2009中贯入杆的端面直径为50mm±0.12mm，长200mm。

）2.5 路面材料强度试验仪或其他荷载装置：量程不小于50KN，速率为1mm/min。

2.6 百分表3个（这里提到的百分表是用于本试验的膨胀量试验，即只需要做一组的试件，我个人认为只需要做98击对应的最大干密度时的CBR。

）。

2.7 试件顶面上的多孔板：多孔板直径为150mm（日本的JISA1211-2009中多孔板的直径为148mm±0.6mm，孔直径在2mm 以下，质量为5kg±0.04kg，且为黄铜制。

）。

2.8 多空底板。

2.9 支撑百分表的架子。

2.10 荷载板：直径150mm，中心孔眼直径52mm，每块质量1.25kg，共4块，并沿直径分为两个半圆块。

（日本的JIS A1211-2009中每块质量为1.25kg±0.01kg，且为铅制。

）2.11 水槽：槽内水面应高出试件顶面25mm。

2.12 其他。

3 试样取具有代表性的风干试料（可在50℃烘箱内烘干），将土颗粒捣碎，尽量不使土或粒料的单个颗粒破碎，土团捣碎均匀后过5mm的筛。

（这里容易把土样直接过5mm的筛，把5mm以上的部分直接丢掉，这样得到的样品就不具备代表性了，且对试验结果的影响也是比较大的，这样的操作是不合理的。

土工承载比CBR 试验一．目的和适用范围：1.1适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

1.2试样的最大粒径宜控制在20mm 以内，最大不得超过40mm 且含量不超过5%。

二．试验方法：2.1称试筒本身质量，将试筒固定在底板上，将垫块放入筒内，并在垫块上放一张滤纸，安上套环。

2.2将试料按规定的层数和击数进行击实，求试料的最大干密度和最佳含水率。

2.3将其余3份试料，按最佳含水率制备3个试件。

将一份试样平铺于金属盘内，按事先计算得的该份试料应加的水量均匀地喷洒在试料上；用小铲将试样充分拌匀到均和状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。

2.4将试筒放在坚硬的地面上，区备好的试样分3次倒入筒内，每层需试样1700g 左右。

整平表面，并稍加压紧，然后按规定的击数进行第一层试样的击实，击实时锤应自由垂直落下，锤迹必须均匀分布在试样面上。

第一层击实完后，将试样层面拉毛，然后再装入套筒，重复上述方法进行其余每层试样的击实。

大试筒击实后，试样不宜高出筒高10mm 。

2.5卸下套环，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细集料修补。

取出垫块，称试筒和试件的质量。

2.6泡水膨胀量的步骤如下：2.6.1在试件制成后，取下试件顶面的破残滤纸，放一张好的滤纸，并在其上安装附有调节杆的多孔板，在多孔板上加4块荷载板。

2.6.2将试筒与多孔板一起放入槽内（先不放水），并用拉杆将模具拉紧，安装百分表，并读取初读数。

2.6.3向水槽内放水，使水自由进到试件的顶部和底部。

在泡水期间，槽内水面应保持在试件顶面以上大约25mm 。

通常试件要泡水4昼夜。

2.6.4泡水终了时，读取试件上百分表的终读数，并计算膨胀量：100120mm ⨯==）原试件高（泡水后试件高度变化膨胀量 2.6.5从水槽中取出试件，倒出试件顶面的水，静置15min ，让其排水，然后卸去附加荷载和多孔板、底板和滤纸,并称量，以计算试件胡湿度和密度变化。

承载比（CBR）是评定路基土和路面材料的强度依据，JTJ051-93《公路土工试验规程》中‘T 0134-93承载比（CBR）试验’（以下简称‘规程’）为检测承载比的方法，但在工地实际操作中，承载比试验却有三种不同的试验方法。

1、第一种为最常见、最普遍使用的方法，就是按最佳含水量、每层击实数分别为30、50、98次的试件各3个，按图18.0.7所示方法求出压实度为90%、93%、95%时所对应的C BR值（依据：规程第345页第18.0.7条）。

2、第二种就是静压法，按所要求的压实区域（即压实度），静压制备三个最佳含水量试件得出的CBR值（依据：JTJ057-85《公路路面基层材料试验规程》第57页‘承载比试验方法’中‘静压法制件’）。

3、第三种就是制备三个最佳含水量的试件，按三层每层98击数得出的CBR值（依据:规程第344页第18.0.2条：‘在日本……，制备试件时，采用与重型击实试验相同层数和每层击数）。

本人认为，只有第三种的试验方法是正确的，理由及依据如下：1、规程第149页第18.0.2.6条仪器设备的配置为‘百分表3个’，也就是说本试验只需制备三个试件，用三个百分表测定其膨胀量。

2、规程第151页第18.0.3条‘将已过筛的试料按四分法取出约25kg。

再用四分法将取出的试样分成4份，每份质量约6kg，供击实试验和制试件之用’与规程第152页第18.0.4.2条‘将1份试样，按……，求出试料的最大干密度和最佳含水量’（当然，1份6kg试样是不可能求出试料的最大干密度及最佳含水量的，此说法有误，条文说明第344页第18.0.3条的说法是正确的）及第18.0.4.3条‘将其余3份试样，按最佳含水量制备3个试件’前后是一致的，也就是说，本试验只需‘按最佳含水量制备3个试件’即可。

3、规程第152页最后一行‘注：需要时，可制备三种干密度试件’，按中文理解，就是本试验只需制备三个试件即可知道该样品的CBR，只是在需要时，即需要知道样品在某一压实区域（即压实度）经泡水4昼夜后CBR能到达多少时才需要制备三种干密度。

欢迎共阅承载比（CBR）试验及注意事项张克永安顺公路管理局一、目的和使用范围本试验只适用于在规定的试筒内制件后，对各种土和路面基层、底基层材料进行承载比试验。

试件的最大颗粒控制在25mm以内，最大不得超过38mm。

CBR值是路基土或路面材料的强度指标，它是指试料贯入量达到2.5mm2、试筒，内径152mm，高170mm的金属圆筒、环高50mm、内垫块直径151mm，高50mm，夯击底板；3、路面材料强度仪，能量不小于50KN，能调节贯入速度至每分钟贯入1mm；4、百分表；5、试件顶面的多孔板；6、多孔底板；7、测膨胀量时支承百分表的架子；8、荷载板，直径150mm，中心孔眼直径52mm；9、水槽；10、台秤（感量为试件用量的0.1%）、直尺、修土刀、方盘、滤纸、脱模器等与击实试验供用。

五、试样制备试样在规定试筒内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。

采取有代表性试料50Kg，用四分法将试样分成9份，按击实求出的最佳含水量进行加水焖样一昼夜。

六、试验步骤1、将焖好的试样制9个试件，每层击实次数分别为30次、50次和98次，按3层法击实，每层需土1700g左右，击实后的试样高出筒高1—2mm，1、材料颗粒组成，最佳含水量（%），最大干密度（g/cm3）；2、材料的承载比（%）承载比小于100，准确到5%。

承载比大于100，准确到10%；3、材料的膨胀量（%）。

九、注意事项1、击实，求最大干密度：最好选择大击实筒，它与CBR试模一致，可以减小仪器间的误差，击实筒的体积一定要准确，可用灌水法求其体积。

在击实过程中应随时观察锤头是否粘土，若有应及时清除，以免击实功受到影响，尽量使用同一击实筒、底板、垫块完成同一土样的击实。

2、制件：CBR制件是整个试验的关键，先应标定每个试件的体积，使试验保持干燥、洁净，制件前用拧干的湿毛巾润湿内壁。

土的CBR试验检测记录表自动计算试验室名称：记录编号：试验：日期：复核：年 月 日土的CBR试验检测记录表自动计算试验室名称：记录编号：验：土的CBR试验检测记录表自动计算试验室名称：记录编号：验：量力环效正系数C （kN/0.01mm）20-30KN测力环系数112.1N\0.01mm 100KN测力环系数462.258 N\0.01mm1号贯入量2.5mm时P=210贯入量5mm时P=286CBR 2.5mm = 3.0CBR 5mm =2.72号贯入量2.5mm时P=197贯入量5mm时P=292CBR 2.5mm = 2.8CBR 5mm =2.83号贯入量2.5mm时P=367贯入量5mm时P=512CBR 2.5mm = 5.2CBR 5mm =4.9若CBR(5)>CBR(2.5),重做内插法(y-y1)/(x-x1)=(y2-y1)/(x2-x1)若CBR(5)>CBR(2.5),重做4号贯入量2.5mm时P=259贯入量5mm时P=889CBR 2.5mm = 3.7CBR 5mm =8.55号贯入量2.5mm时P=169贯入量5mm时P=506CBR 2.5mm = 2.4CBR 5mm = 4.86号贯入量2.5mm时P=170贯入量5mm时P=405CBR 2.5mm = 2.4CBR 5mm = 3.9若CBR(5)>CBR(2.5),重做7号贯入量2.5mm时P=贯入量5mm时P=CBR 2.5mm =13.3CBR 5mm =19.28号贯入量2.5mm时P=贯入量5mm时P=CBR 2.5mm =19.0CBR 5mm =25.29号贯入量2.5mm时P=1304贯入量5mm时P=2688CBR 2.5mm =18.6CBR 5mm =25.6。

土工颗粒分析试验的种类及适用范围，并叙述干筛分的试验步骤。

答：(1)土的分类依据：土颗粒组成特征；土的塑性指标：液限、塑限、塑性指数；土中有机质存在情况。

(2)颗粒分析试验方法：①筛分法：适用于粒径大于0.074mm的土，其中对于无凝聚性土用干筛分；对含粘土粒的砂砾土用水筛法。

②沉降分析法：适用于粒径小于0.074mm 的土。

(3)干筛分试验步骤：①按规定称取试样，将试样分批过2mm 筛。

②将大于2mm的试样从大到小的次序，通过大于2mm的各级粗筛，将留在筛上的土分别称量。

③将2mm筛下的土从大到小的次序过小于2mm的各级细筛。

④由最大孔径的筛开始，将各筛取下，用手轻扣，至每分钟筛下数量不大于该级筛余质量的1％为止。

⑤筛后各级筛上和筛底土总质量与筛前试样质量之差不应大于1％。

⑥如2mm筛下的土不超过试样总质量的10％，可省略细筛分；如2mm筛上的土不超过试样总质量的10％，可省略粗筛分。

试述土的分类依据，并简述《公路土工试验规程》(JTJ 051-93)中土的粒组划分情况。

答：(1)土的分类依据：土颗粒组成特征；土的塑性指标：液限，塑限，塑性指数；土中有机质存在情况。

(2) 《公路土工试验规程》(JTJ 051-93)中，土的粒组划分为：巨粒组、粗粒组、细粒组。

根据《公路土工试验规程》(JTJ 051-93)，测定土的密度有几种方法?试述灌砂法测密度的方法与步骤。

答：有环刀法、电动取土器法、蜡封法、灌水法、灌砂法等。

(2)灌砂法测密度试验步骤如下：①应先标定灌砂筒内砂的质量m1，量砂密度Ps。

②在试验地点，选一块40cm×40cm的平坦表面，并将其清扫干净。

将基板放在此平坦表面上，如果表面的粗糙度较大，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，打开灌砂筒开关，让砂流入基板的中孔，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关，称筒内砂的质量m6。

③取走基板，将留在试验地点的量砂收回，将基板放在清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞，并随时将凿松的材料取出，放在塑料袋内密封，试洞的深度应等于碾压层厚度，称塑料袋内全部试样质量m1。