土基沖擊測(cè)試值與加州承載比的對(duì)比分析

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1、第21卷　第1期國(guó)　外　公　路　　　　　　　　　　392001年2月　　文章編號(hào):1003-6512(2001)01-0039-03土基沖擊測(cè)試值與加州承載比的對(duì)比分析蘇衛(wèi)國(guó)　編譯(華南理工大學(xué)交通學(xué)院,廣東廣州　510640)　　摘　要:介紹了克萊格土壤沖擊測(cè)試方法(CIST),對(duì)CIST及加州承載比(CBR)兩者的測(cè)試原理、方法、結(jié)果等進(jìn)行了比較分析,并對(duì)土基沖擊測(cè)試值(CIV)與CBR的相關(guān)性進(jìn)行了初步分析。關(guān)鍵詞:土壤沖擊測(cè)試儀;沖擊測(cè)試值;CBR;相關(guān)性X　　自1929年CBR測(cè)試方法引入起,在CBR試驗(yàn)的實(shí)踐中

2、,道路工程師越來(lái)越感到這種測(cè)試方法不易正確控制,尤其是現(xiàn)場(chǎng)CBR的測(cè)試,常常因?yàn)樨炄霔U偏斜過(guò)大而導(dǎo)致測(cè)試失敗,若被測(cè)土基中含有0.5～1.0mm以上的砂粒,幾乎是十次加載九次偏斜,鑒于這樣,人們開(kāi)始尋求一種既能獲得CBR值、又輕便簡(jiǎn)單的測(cè)試儀器?？巳R格土壤沖擊測(cè)試儀正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生,它基于“葡氏擊實(shí)筒(Proctor)”標(biāo)準(zhǔn)而引入沖擊測(cè)試概念,經(jīng)試驗(yàn)可得,該CIST的測(cè)試值(CIV)與CBR值有較好的相關(guān)性。圖1克萊格土壤沖擊測(cè)試儀1　土壤沖擊測(cè)試儀介紹錘)四種。落高有兩種:標(biāo)準(zhǔn)錘及中型錘為45cm;輕型及重型錘3

3、0cm。4.5kg錘的CIST克萊格土壤沖擊測(cè)試儀或稱克萊格錘儀為標(biāo)準(zhǔn)配置,主要用于道路、土方及機(jī)場(chǎng)跑(CleggHammer),是1970年由克萊格博士研道工程,較輕的兩種錘主要用于草皮及砂地測(cè)制開(kāi)發(fā)的一種新型的便攜式動(dòng)載土壤測(cè)試儀。試,而重型錘一般用于較深范圍的土層或柔性主要由三部分組成(圖1):平底圓柱形沖擊落路面的行車道路面的測(cè)試。該方法已于1995錘、落錘導(dǎo)管及數(shù)字式讀數(shù)表。使用時(shí),將落年列入美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)。錘在導(dǎo)管中提起一定高度,然后自由落下沖擊被測(cè)試表面,連續(xù)錘擊4次,讀到最后一次數(shù)2CBR指標(biāo)值(CIV值

4、)。落錘重有4.5kg(標(biāo)準(zhǔn)錘)、0.5kg(輕型錘)、2.25kg(中型錘)及20kg(重型CBR指標(biāo)與土的工程分類見(jiàn)表1。根X收稿日期:2000-09-20?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.　　　　　　　　　　　　　　　　國(guó)　外　公　路　　　　　　　　　　　　　4021卷　據(jù)表1便可以回歸出估算CBR值的方程式。良好。為了獲得較準(zhǔn)確的經(jīng)驗(yàn)式,必須積累表1　土類與CBR關(guān)系大量的有關(guān)設(shè)計(jì)、施工和性能方面的數(shù)據(jù)。土組代號(hào)現(xiàn)場(chǎng)CBR土

5、組代號(hào)現(xiàn)場(chǎng)CBRGW60～80SC10～203　沖擊試驗(yàn)GP25～60ML5～15GM40～80CL5～15GG20～40OL4～8傳統(tǒng)動(dòng)載擊實(shí)試驗(yàn)中,擊實(shí)錘沖擊不同SW20～40MH4～8SP10～25CH3～5壓實(shí)程度的試件表面時(shí),發(fā)出的聲音明顯不SM20～40OH3～5同,克萊格土壤沖擊測(cè)試儀正是受到這個(gè)啟發(fā)而研制的,CIST將這些變化記錄下來(lái)并量log10Cs=1.667-0.005056P0.425+化。落錘沖擊被測(cè)表面由動(dòng)到靜的瞬間過(guò)程0.001855P0.075-L(0.01676+中,減速度的峰值與所接觸材

6、料的硬度及剪0.0003848P0.075(1)切力引起的阻力直接相關(guān),這個(gè)阻力可以認(rèn)log10Cs=1.886-0.003717P2.36-為是由于土顆粒相互作用引起,其結(jié)果使土P0.0750.004495P0.425+(5.153-樣或被壓密或被剪切破壞。根據(jù)加速度與時(shí)P0.425間的相關(guān)曲線,利用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和積分方法,P0.075-30.4562)×10-0.014291(2)便可求得落錘貫入深度。利用質(zhì)量塊P0.425(落錘)式中:和加速度傳感器測(cè)得減速度值,進(jìn)而可以得Cs———具有固定密度和含水量的土樣到阻力峰值

7、。然而在電測(cè)方面,其主要困難浸水后CBR值;在于如何過(guò)濾雜亂信號(hào)。P2.36———通過(guò)2.36mm篩的土粒質(zhì)量百分比;4CBR和CIST試驗(yàn)方法對(duì)比P0.425———通過(guò)0.425mm篩的土粒質(zhì)4.1CBR試驗(yàn)方法量百分比;自從1929年引入CBR概念,其試驗(yàn)方P0.075———通過(guò)0.075mm篩的土粒質(zhì)法只有微小的改變,如制備試樣方面:將制樣量百分比;時(shí)的初始靜壓改為動(dòng)壓(AASHO修正版);L———線性收縮百分比;浸泡試件并非必要步驟;荷載板并非經(jīng)常使I———塑性指數(shù)。用;試件頂部和底部均可作為測(cè)試表面;容許將以上所

8、求Cs值按下式組合得:初始貫入量較大而進(jìn)行修正等。其中第一條minmaxC′ss=(3Cs+Cs)0.25(3)是因“現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)”的實(shí)際而提出,一般現(xiàn)場(chǎng)的式中:加壓測(cè)試設(shè)備是達(dá)不到14MPa的。關(guān)于浸C′ss———浸水或標(biāo)準(zhǔn)條件下路基的CBR泡,主要是模擬現(xiàn)場(chǎng)的最不利條件,如果是干估算值;燥氣候,便可考慮