高速公路路基填料的CBR值统计分析
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CBR试验在公路工程检测中的应用分析摘要:要想加强公路工程试验技术的分析与应用,还需要综合考虑各种分析应用方法和具体情况,从而进行有利方案选择。
在此基础上,才能将各种分析应用方法整合在一起,进而加强公路工程试验技术的分析与应用,为后续开展公路设计与加强质量控制提供数据支持。
关键词:CBR试验;公路工程;检测引言在土木工程项目施工过程中,CBR指标及CBR试验在工程质量检测领域得到了广泛的应用。
CBR主要在道路施工中加以应用,主要是检测道路的路基部分建筑材料的荷载能力。
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《公路路基施工技术规范》(JTG/T 3610-2019)已将CBR值作为路基填料选择的依据。
通常情况下,CBR值通常使用百分数形式进行表示。
在我国的公路工程的施工建设中,对于公路路基施工的检测都需要使用CBR指标,而本次研究中,对此展开深入的研究,发现我国公路工程施工过程中,CBR试验进行路基施工质量检测中存在的具体问题。
1公路工程检测中CBR试验适用范围为了确保工程质量满足规范及设计要求,试验检测成为质量控制的重要基础。
公路工程检测内容包括对工程施工材料的检测,相关行业标准的试验和验证检测。
试验检测包括材料、路基土方、路面基层等检测。
公路工程试验检测可以直接获取直观数据信息,对采集到的数据进行分析验证,客观了解公路工程质量,实现对公路工程施工各环节有效管控,为现代化公路工程建设提供检测依据。
2公路工程检测中CBR试验存在的问题为了确保公路工程质量满足规范及设计要求,在开展公路工程试验检测过程中,由于试验检测操作具有一定复杂性,应仔细检查影响CBR试验的关键步骤,但在具体实践过程中,除了按照规范试验步骤外,CBR试验常存在以下3个问题:①击实试验求得最大干密度、最佳含水量结果不准确。
G1501上海绕城高速(同三段)旧路基填料CBR值评价分析摘要CBR作为路基材料的强度指标,是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一。
通过室内CBR试验,分析了G1501上海绕城高速(同三段)旧路基填料土的路用性能。
关键词路基;填料;CBR值;压实度引言路基是公路的重要组成部分,它位于路面结构的下部,承受由路面传递的荷载,因此,必须具有足够的强度、稳定性和耐久性[1]。
路基质量的好坏,直接影响到整个公路工程的质量[2]。
填方路基的质量与路基填料的强度有着直接的关系,填料的强度指标以CBR值表示。
CBR值是指石料贯入量达2.5mm时,单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值[3]。
路基填料的强度越高,土的内摩擦力越大,在荷载的作用下,路基抵抗变形的能力就越强。
通过CBR试验,模拟填料在使用过程中处于不利状态下的抗剪切能力,可以为路基施工选择强度高、稳定性好的填料,对保证路基路面结构的整体强度及使用寿命具有很重要的意义。
本文以G1501上海绕城高速(同三段)旧路基的填土CBR 值进行分析,评价不同填料土的路用性。
1 工程概况G1501上海绕城高速(同三段)北起沪宁高速公路(G2),南至亭枫公路(G320),全长46.41km。
由于实行弹性收费,车流量特别大,尤其是各种货车数量激增,对同三段全线路面强度进行评价,已达中等以下,基层大部分碎裂,路面结构承载能力已严重不足,损坏日趋严重,造成极大的行车安全隐患。
2 试验及结果分析为配合设计制定合理的大修方案,提供参考依据,在G1501上海绕城高速(同三段)全线旧路基范围内,对硬路肩、行车道、加宽道的路床顶以下(0~2.0)m位置,进行钻孔取芯,分析旧路基土性指标。
钻取的芯样,为素填土,均未经处治,大部分芯样呈现软塑或可塑状态,具有显著的触变性和较高的压缩性,含水量较高,经检测在26%~35%的范围内。
由于路线较长,钻取芯样数量较多,不能一一进行检测分析,因此对取出的芯样进行了分类,大致可分为:黄褐色土、黑色土、灰色土。
不仅解决了提高列车直向过岔速度的障碍;同时也解决了心轨第一牵引点采用钩式外锁安装装置的问题,提高了转换装置的安全、可靠性。
4 结语(1)翼轨断面分别采用计算机有限元结构分析软件MSC/NASTRAN 进行了受力分析计算和MSC/FA 2TIG UE 疲劳分析软件进行了疲劳寿命计算,该方法先进,计算数值准确、可靠。
(2)方案Ⅲ翼轨断面经计算、分析、优化得出,并最大限度地利用了60AT 轨母材金属;断面设计合理,使轨底最大拉应力低于60AT 轨母材,且通过疲劳计算和实物疲劳试验,能够满足结构需要。
(3)方案Ⅲ翼轨断面有良好的工艺性。
采用模锻工艺方法制作翼轨,各部尺寸及理化检验能满足设计要求;工艺合理。
(4)方案Ⅲ断面翼轨实现了与线路钢轨等强,可以在提速、高速可动心轨道岔中应用。
收稿日期:20030303第一作者简介:臧春波(1970—),女,工程师,1993年毕业于石家庄铁道学院桥梁工程专业。
公路路基填料CBR 指标的试验应用与研究臧春波,孟万隆(中铁十三局集团第三工程有限公司 辽宁盘锦 124021) 摘 要:以辽宁盘锦至海城高速公路及营丰一级公路应用C BR 试验确定路基填料C BR 值的实际经验为基础,分别对C BR 指标及C BR 试验的应用实际、试验成果及试验中应注意问题作了详细阐述。
关键词:公路路基填料;C BR 指标;C BR 试验 中图分类号:U414103 文献标识码:A 文章编号:10042954(2003)100091031 CBR 及其试验简介C BR 又称加州承载比,是California Bearing Ratio 的缩写,由美国加利福尼亚州公路局首先提出,是用于评定路基土和路面材料的强度指标。
在国外多采用C BR 作为路面材料和路基土的设计参数,而我国现行沥青和水泥混凝土路面设计规范,对路面、路基的设计参数系采用回弹模量指标。
为寻求回弹模量与C BR 的关系,进一步积累经验用于实践,促进国际学术交流,C BR 指标及C BR 试验被列入了《公路路基设计规范》(J T J013-95)、《公路路基施工技术规范》(J T J033-95)及《公路土工试验规程》(J T J051-93)、《公路路基路面现场测试规程》(J T J059-95)中,成为路基填料选择的依据。
浅析公路路基CBR指标及试验应用问题发布时间:2023-06-29T02:08:49.833Z 来源:《新型城镇化》2023年12期作者:赖云勇[导读] 我国社会发展中,对于交通系统的建设完善十分重视。
身份证号:33102219xxxx121475摘要:我国社会发展中,对于交通系统的建设完善十分重视。
交通路网的建设,将为我国各地区的经济、文化往来提供更为便利的条件,尤其是对于一些边缘地区而言,路网的建设对于地区经济发展更是有着直接的促进作用。
在公路施工中,路基施工质量对于公路实际使用寿命会产生极大的影响,为了保证路基施工的质量,使公路使用寿命符合项目设计的预期,世界各国工程建设中,通常会使用 CBR 指标以及相关的试验对路基性能进行检测,以保证公路路基施工符合设计要求,使用寿命能够符合设计的预期。
本次研究中,将就我国公路施工中 CBR 指标以及相关试验在公路路基施工中的实际应用,并指出当前我国 CBR 试验过程中出现的具体问题,为我国公路建设路基CBR 指标以及 CBR 试验实际应用的进一步优化提供一定的理论参考依据,助力我国公路建设水平的提升。
关键词:公路施工 CBR 指标 CBR 试验在土木工程项目施工过程中,CBR指标以及CBR试验在工程质量检测领域得到了广泛的应用。
CBR主要在道路施工中加以应用,主要是检测道路的路基部分建筑材料的荷载能力。
其中的CBR值,具体指的是当试验用的物料达到2.5mm的贯入量时,物料在单位面积内所受承受压力的极限以及物料单位面积内的荷载强度的比值,通常情况下,CBR值通常使用百分数形式进行表示。
在我国的公路工程的施工建设中,对于公路路基施工的检测都需要使用CBR指标以及CBR试验技术手段,而本次研究中,就将对此展开深入的研究,发现我国公路工程施工过程中,使用CBR指标以及CBR试验进行路基施工质量检测中存在的具体问题。
1公路路基施工质量检测中CBR指标以及CBR试验的实际应用关于CBR指标以及CBR试验在公路工程施工建设中的实际应用,本次研究中以某高速路段的施工作为研究实例,分下研究该路段施工建设过程中CBR指标以及CBR试验技术手段的应用。
填料CBR值标准探讨一、通过缩短浸水时间制定新标准为了更好地对黄土填料的CBR值标准进行探讨,对黄土填料和其他部分地区路基填料的CBR值和路基土的含水量进行了对比分析,如表5-5和图5-10、图5-11所示。
黄土填料和其他部分地区路基填料的CBR值统计表表5-5从表5-5和图5-10、图5-11中可以看出,对于黄土填料和软粘土、膨胀土等而言,相同压实度下的CBR值差异并不大,然而其路基土的含水量差异却较为明显。
黄土路基的含水量与试件浸水4d后的含水量存在着较大的差异,而对于南方地区,由于气候潮湿,降雨量大,因此,软粘土、膨胀土路基的含水量和试件浸水4d后的含水量更为接近。
第三章第五节的研究和统计表明,在黄土填料CBR试验中,试件浸水2d后的含水量均值为21.65%,而春融不利季节黄土地区路基土0~80cm内的含水量均值为ω=12.4%,方差σ = 3.6%,取95%的保证率,得ω= 12.4 + 1.645 ⨯ 3.6 = 18.3%。
与浸水1d、3d、4d后试件的含水量均95%值相比,浸水2d的含水量与路基土的实际含水量状况更为接近,不仅略大于18.3%,且大于表3-9中路基土0~80cm含水量的最大值(20.8%),因此,根据《公路土工试验规程》(JTJ051-93)条文说明18.0.4的指导精神,可以考虑将黄土填料的CBR 试验的浸水时间缩短至2d 。
并根据表3-11、表3-12和图3-12、图3-13、图3-14,得出相应条件下的力学控制标准1如表5-6所示。
图5-10 CBR 值的对比统计图图5-11路基0~80cm 平均含水量对比统计图黄土填料力学控制标准1 表5-6 二、通过降低原标准以制定新标准黄土填料的CBR 值一般很难满足现行路基设计规范的要求,然而这些高速公路在实际使用过程中各项性能指标均较为理想,这就促使我们对黄土填料的CBR 值标准进行探讨。
研究过程中,在不改变试验条件的前提下,通过对原标准进行适当降低,力争使新标准在保证路基整体强度和稳定性的同时,与路基压实度标准更加吻合,也更接近黄土填料CBR试验的实际值。
CBR值一、根据质量检验评定标准规定高速一级公路路基填筑上路床CBR值不小于8%,下路床不小于6%;路床一下不小于5%。
(CBR值为用检测材料标准击实成型试件,饱水4昼夜后用贯入阻力仪测试贯入量与阻力关系。
当贯入量为2.5mm时的阻力与标准阻力0.7MPa的比值就是该材料的CBR值%)二、路基CBR值编辑词条目录1路基CBR值在公路试验中有一个承载比试验(CBR)记录里面的基本数据填写完毕后,可以得出一系列贯入量l 结果和单位压力p结果根据这一系列结果,以贯入量l为纵坐标,以单位压力p为横坐标,在直角坐标系上标出这些点在根据这些点的位置,用模糊数学(线形回归)的理论,推出曲线的公式,根据公式,将这些点绘制出一个圆滑的关系曲线.然后就可以根据曲线得出贯入量l =2.5 和贯入量l=5.0 时候单位压力P的数值了.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。
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。
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。
三、路基填料CBR路基填料的承载比(CBR值)是土体抗局部剪切力(潜在强度)的反映,是评价其路用性能的重要指标。
四、现场CBR值测试和贝克曼梁测路基路面回弹模量测试(通过测出的弯沉值求得回弹模量),CBR值是测强度的,弯沉值是测回弹模量的,他们检测的参数不同。
CBR还有一个室内检测试验,和现场CBR检测方法不同,但是都是测其强度的,而贝克曼梁要是用在新建或者老路检测某个路段的弯沉值则是检测其承载能力的。
五、CBR的三个表,两个是读位移变形的百分表,分左表和右表,最后的贯入量是L=(R左+R右)/2。
高速公路路基填料的CBR值统计分析(黄土地区)
为更好地对黄土路基CBR值标准进行研究,参阅有关资料,对山西、河北、陕西、宁夏和甘肃等省黄土分布地区的部分已建和在建高速公路的CBR值进行了调研,统计结果如表5-4所示。
黄土地区高速公路路基填料CBR值调查统计结果表5-4
注:根据E0和CBR关系(式4-7)反算得出。
由表5-4可见,黄土地区路基土的95%压实度下的CBR值基本集中在2%~5%左右,其回弹模量达到了70~150MPa。
而根据现行《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97,“公路建设的实践经验表明,路基必须密实、均匀、稳定。
路基土的含水量和压实度直接影响路面的强度和稳定性。
由三层层状体系理论分析可知,影响路表弯沉的主要因素是路基的强度,70%~95%的弯沉取决于路基。
因此,在路基路面综合设计中,为满足弯沉指标的要求,提高路基强度是重要措施,其次是提高基层模量和厚度”。
为此规范加强了路基填土的技术要求与压实,并规定了填土材料的力学指标CBR值。
对路基土的回弹模量,规范规定“为了保持路基的强度与稳定性,必须采取防止地面水与地下水浸入路基的有效技术措施,使路基长期处于干燥或中湿状态。
潮湿、过湿状态的路基强度与稳定不足,应采取固化材料处理或换填渗水性土等技术措施,改善路基的工作状态,提高路床与路堤的整体强度,使高速公路和一级公路的土基回弹模量不低于30MPa,其他公路的土基回弹模量不低于25MPa”。
参照表5-4、表3-7可知,黄土填料绝大部分无法达到现行规范对CBR值的要求,然而,回弹模量E0均大大超过了规范中30MPa的要求。
这主要是因为对于黄土地区而言,由于气候原因,降雨量较小,路基长期处于干燥状态,因此稠度较大,回弹模量较高。
而且,根据第四章第二节中的试验结果,即使在雨后不利情况下,禹阎高速公路土基的回弹模量仍能达到33 MPa~41MPa,这也能够满足规范中对回弹模量的要求。
然而,对于高速、一级公路而言,无论路基压实度如何提高,黄土填料的CBR值均无法达到规范的要求(见第三章第二节),因此,有必要根据黄土填料CBR试验的实际情况制定与压实度标准更加吻合的力学控制标准。