路地基土加州承載比與壓實(shí)度關(guān)系研究

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1、萬方數(shù)據(jù)第28卷第2期2002年6月湖南交通科技HUNANcOMMUNIcATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．28No．2Jun．2002文章編號(hào)：1008—844X(2002)02—0006—02邵懷高速公路地基土多jnJ,l,l承載比與壓實(shí)度關(guān)系研究．孫莉萍，何瑛雄(湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，湖南長(zhǎng)沙410011)摘要：邵懷高速公路沿線廣泛分布著細(xì)粒紅土，根據(jù)擊實(shí)和貫入試驗(yàn)，分別對(duì)不同類型的土的壓實(shí)度與加州承載比的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，繪制了兩者的關(guān)系圖，分析了兩者關(guān)系曲線的特征并對(duì)形成機(jī)理作了初步探討。關(guān)鍵詞：

2、路基土；最大干密度；加州承載比；壓實(shí)度中圖分類號(hào)：U412．22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B湖南省邵陽至懷化高速公路路線走廊帶跨越中國地勢(shì)第二階梯和第三階梯，地勢(shì)總體西高東低，地貌主要為灰?guī)r組成的丘陵區(qū)和板巖、砂巖、花崗巖組成的山地，沿線屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，具有明顯的季節(jié)性特征。地基土主要為第四系沖、洪積層和殘、坡積層。主要有高、低液限粘(粉)土，沿線廣泛分布，厚度變化大。為了研究該路段地基土的工程性質(zhì)，我們從沿線取回了大量的土樣，進(jìn)行室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)、擊組代表性土樣，并對(duì)不同類型土的加州承載比與壓實(shí)度進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)和分析，得出一些可供參考的結(jié)論，以

3、指導(dǎo)工程實(shí)踐。1研究方法1．1土樣基本性質(zhì)該路段土樣為低液限粘(粉)土、低液限粘土質(zhì)砂、高液限粘(粉)土、含礫(砂)低(高)液限粘(粉)土?；鶎?shí)試驗(yàn)和加州承載比試驗(yàn)，本文著重分析了主要的97本物理性質(zhì)如表1所示。表1土樣基本物理力學(xué)性質(zhì)1．2試樣制備及試驗(yàn)方法按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》JTJ051—93擊實(shí)試驗(yàn)(T0131—93)進(jìn)行擊實(shí)求得最佳含水量和最大干密度，再按此含水量制備試件，擊數(shù)分別為30、50、98次，使試件的干密度從低于95％到等于100％的最大干密度，即壓實(shí)度從低于95％到100％，泡水4晝夜后，進(jìn)行貫入試驗(yàn)，并按JTJ05

4、1—93承載比(CBR)試驗(yàn)(T0134—93)執(zhí)行?！?．3結(jié)果整理將77組土樣進(jìn)行分類整理，計(jì)算其壓實(shí)度、貫入收稿日期：20020325量為2．5mm時(shí)的CBR值，為了更好地反映兩者間的關(guān)系，對(duì)CBR值取對(duì)數(shù)值進(jìn)行分析，資料整理結(jié)果見表2。CBR。加。與InCBR：m。隨壓實(shí)度的關(guān)系曲線見圖1、圖2。2關(guān)系曲線特征及其原理分析從圖1、圖2中可以得出以下幾點(diǎn)：1)隨著壓實(shí)度的增加，其貫入量CBR值增加速率較快，即曲線斜率較大。材料的承載比一般采用貫入桿壓入材料中2．5mm時(shí)的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力之比，而萬方數(shù)據(jù)2期孫莉萍等：邵懷高速公路地

5、基土加州承載比與壓實(shí)度關(guān)系研究72低液限粘土203低液限粘8土質(zhì)砂4高液限粉土215高液限粘土76含礫低液限粘土7含砂低液限粉土8含砂低液限粘土9含砂高液限粉土26·O24-022·O20·《)18·O16_0114．0812．0lO．08．06．04．02．00．o—◆一景列l(wèi)一■一辱刊J一+一曩州7一—■—-藤刊z一—●—-曩糾5一■，帥--d

6、'-曩M(fèi)3—-●p一鼻劃n一■刊985．090．095．0100．0105．0戰(zhàn)實(shí)度圖1CBR：。。隨壓實(shí)度的關(guān)系壓實(shí)度圖2InCBR。。。隨壓實(shí)度關(guān)系壓實(shí)度是試件干密度與試驗(yàn)室用規(guī)定擊實(shí)試驗(yàn)

7、法得到的材料的最大干密度即標(biāo)準(zhǔn)干密度之比。土在壓實(shí)過程中，將使大小土塊重新排列和互相靠近，使單個(gè)土顆粒重新排列和互相靠近，使土塊內(nèi)部的土顆粒重新排列和互相靠近，使小顆粒進(jìn)入大顆粒的孔隙中，這樣將增加單位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量，減少孔隙率(或空氣率)，達(dá)到最密實(shí)狀態(tài)。從圖2中可以看出，當(dāng)壓實(shí)度從90％增加到97％時(shí)，各種土基的承載比普遍提高近3倍以上，這充分說明，只有充分壓實(shí)的土基，其強(qiáng)度才能得到充分發(fā)揮，才能減少土基在荷載作用下產(chǎn)生的形變，增強(qiáng)土基的水穩(wěn)性和強(qiáng)度穩(wěn)定性，有效地延長(zhǎng)路面的使用壽命。2)粘土的性質(zhì)優(yōu)于粉土的性質(zhì)。眾所周知，土體是

8、由固體顆粒、水和空氣三相體組成，水和單個(gè)土顆粒是不可壓縮的，而粘性土由于粘土顆粒細(xì)，比表面積大，需要較多的水分包裹土粒以形成結(jié)合水膜，這層結(jié)合水膜通常被看作是固體部分，是不可壓縮的，故粘性土在達(dá)到最密實(shí)狀態(tài)時(shí)(即空氣率最小時(shí))，其最佳含水量較砂土、粗粒土大。當(dāng)J，<0．73(Wc一20)時(shí)(其中JP為塑性指數(shù)，Ⅳ。為液限)，被定名為粉土，一般來說，粉土的塑性指數(shù)較小，可塑性較弱，水與土粒相互作用程度較小，表明它在外力作用下不容易壓實(shí)，壓實(shí)后其強(qiáng)度亦低；而粘土相反，其塑性指數(shù)較大，可塑性較強(qiáng)，水與土粒相互作用程度較大，壓實(shí)后其強(qiáng)度較高；另外

9、，粉土的最大干密度低于粘土的最大干密度(見表1)。因此，人們往往認(rèn)為粉土的性質(zhì)不好，就是源于此。但是無論是粉土還是粘土，只要其密實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，如高速公路、一級(jí)公路為97％以上，甚至100％