公路路基CBR指标及试验应用问题

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，本次研究中以贵州黔东南州剑河至黎平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。

1.1项目简介

这一路段的总体长度为73.2km，在这一路段中，共设置有5处互通式立体交叉路口。这一路段在地理区位上位于横断山区，是我国地理一二级阶梯的交汇处，受到多种形式地质活动的影响，地质条件相对比较复杂，在我国高速公路的施工中有一定的代表性。因此，在本次研究中，选取该路段作为具体的试验对象，展开CBR指标以及CBR试验在公路工程施工建设中实际应用的具体分析[1]。

1.2具体试验流程

1.2.1试验样本的提取

使用四分法从试验路段的路基部分分别企图质量为25kg与30kg两份试验用路基施工原料。而后再使用击实试验方法，对其中质量为30kg的试验用原料进行试验检测。在检测结果中，该份试验用原料的最大干密度为1.85kg/cm3，而最佳含水量为12.8%。

1.2.2试验样本制备

本次试验中共提取试验用原料两份，两份试验用原料的质量分别为25kg与30kg，在第一部分中，已经对质量为30kg的试验用原料进行了相关的处理。在这一部分中，需要对质量为25kg的试验用原料进行针对性的处理[2]。这一份试验用原料的含水量经过检测，为w=7.1%。在测得试验用原料的实际含水量后，再对这份样本进行下一步的处理，使用四分法，将试验用原料划分为等质量的3份，每一份原料的质量均为7kg。而后，按照试验用原料的最佳含水量向原料中添加适量的水，从而使样本达到最佳的水分状态。

1.2.3对试验用原料进行膨胀测量

取一个底部有较多孔洞的板材，在这块板材上将已经称得质量的试验用原料放置在上面，而后再使用拉杆装置将试验用试桶与底部板材拉紧，在上面放置试验中需要的滤纸，并将调节杆安装在底板上。除此之外，还要在试验装置内部加入四块荷载板与百分数显示表，用以观察记录测试数据使用；在以上几项工作完成后，在实验装置的水槽位置中将事先准备好的三份质量为7kg的试验用原料放入其中，等到试验用原料不再出现晃动，形态保持稳定之后，观察百分数显示表，读取表盘中所显示的示数，根据数据显示，向试验用原料内注入一定量的水分，让试验用原料处于浸泡的状态；在水分浸泡的试验程序结束之后，再次读取百分数显示表上所显示的示数，将试验用原料从水槽中移除，静置等待原料内容的水分向外排出，这一过程根据试验相关要求，需要维持16分钟。在试验用原料内部水分向外排放16分钟后，将相关的试验装置进行拆解，称取当前试验用原料以及试桶的质量[3]。

1.2.4贯入

根据该项试验具体的执行标准，进行试验贯入的操作。在读取相关示数的时候，需要仔细记录好测变形的2个百分比，2个示值平均值即为压力对应的贯入量[4]。1.3CBR值的计算在以上各项试验流程全部完成后，需要对样本的CBR值进行计算，以便获取该份样本的CBR指标，从而判定该路段路基部分的荷载与材料强度是否符合工程设计要求。通过计算程序，最终该路段路基施工材料的CBR值具体为;当贯入量设定为2.5mm时，该试验样本的最终的CBR值分别为：CBR1=45.2%、CBR2=47.4%、CBR3=45.4%；而当贯入量被设定为5mm时，该试验样本的最终的CBR值分别为：CBR1=54.2%、CBR2=56.5%、CBR3=60.7%。

2针对不同土质进行的CBR试验

不同公路施工的环境是有很大差别的，我国是一个幅员辽阔的国家，不同地区的气候与土质对于公路施工的实际工程质量有着极大的影响。在本次研究中，提及的CBR指标以及CBR试验项目主要是用于公路路基施工材料所能承受的压强极限以及极限荷载的检测。而在公路路基的施工建设中，路基的实际荷载能力也会受到路基基底不同土质的影响。因此，在CBR指标以及CBR试验在公路路基施工质量检测的实际应用中，对于不同路基基底土质的CBR试验也是其中重要的检测程序。

2.1黏土土质的CBR试验

正常情况下，黏土土质的液限为43.3%，塑性指数则为19.9%，塑限能够得到24.8%。黏土土质的含水量最佳值为15.5%，而在充分脱水的条件下，黏土土质的最大密度通常为1.80g/cm3[5]。对于黏土土质的CBR试验，在具体的试验方法上不需要做出调整，试验的具体内容也相同。最终的CBR试验结果为：黏土土质的膨胀量能够达到3.01%，膨胀到极限状态时，单位面积密度能够达到1.81g/cm3，而黏土土质的吸水量能够达到173ml；贯入试验得到的CBR值则为5.7%。

2.2粉土土质的CBR试验

正常情况下，粉土土质的液限为27.9%，塑性指数则为9.9%，塑限能够得到19.3%。黏土土质的含水量最佳值为13.2%，而在充分脱水的条件下，黏土土质的最大密度通常为1.85g/cm3[6]。对于粉土土质的CBR试验的最终的试验结果为：粉土土质的膨胀量能够达到1.13%，膨胀到极限状态时，单位面积密度能够达到1.797g/cm3，而粉土土质的吸水量能够达到121ml；贯入试验得到的CBR值则为43.1%。

2.3山皮土土质的CBR试验

山皮土是一种由多种土壤共同组成的复合型土壤，在山皮土的组成部分中，绝大部分为风化的碎石颗粒，此外还含有少量的黑黏土。由于不同地区地质条件的差异，山皮土中的组成成分的比例也会存在一定的差异。因此，山皮土土质的液限、塑限以及塑性指数也会随着山皮土组成成分比例的变化而变化，无法做到精确的测量。而在通常情况下，山皮土土质的含水量最佳值为6.9%，而在充分脱水的条件下，山皮土土质的最大密度通常为2.32g/cm3[7]。对于山皮土土质的CBR试验的最终的试验结果为：山皮土土质的膨胀量能够达到0.08%，膨胀到极限状态时，单位面积密度能够达到2.313g/cm3，而山皮土土质的吸水量相对较小，仅能达到31ml；贯入试验得到的CBR值则为54.4%。

3针对同一种土质在不同干密度条件

下进行的CBR试验我国是一个多山地的国家，在公路施工的过程中，最常遇到的就是山皮土土质[8]。因此，本次研究中选择山皮土进行同一土质在不同干密度条件下的CBR试验。首先，将提取的山皮土样本进行脱水处理，保证样本内部不含有任何的水分；而后，再将脱水处理后的山皮土样本均分为3份，在这3份样本中根据试验要求向其中添加水量的水分，使这3份样本的含水量分别为4%、5%与6%。之后，在分别对这3分样本进行CBR试验，具体的试验结果为：当样本含水量为4%时，样本密度为2.213g/cm3，膨胀量为0.33%，吸水量能够达到225ml；贯入试验得到的CBR值则为42.4%；当样本含水量为5%时，样本密度为2.242g/cm3，膨胀量为0.19%，吸水量能够达到126ml；贯入试验得到的CBR值则为48.6%；当样本含水量为6%时，样本密度为2.248g/cm3，膨胀量为0.09%，吸水量能够达到33ml；贯入试验得到的CBR值则为54.4%。

4CBR试验有可能出现的问题与解决对策

4.1试验中可能出现的问题

由于CBR检测技术已经经过了一个较长的发展阶段，通过不断地应用实践，该项技术已经不存在具体技术层面的问题，能够在实际的工程施工中进行应用推广。而在CBR试验的实际应用过程中，还是会出现一定的问题。目前我国在CBR试验在公路路基施工质量检测中应用的主要问题在于，我国是一个多山地的国家，很多地区在公路施工中，都需要面对山皮土的土质。山皮土中由于含有大量的碎石，当碎石颗粒过大时，会使得对于样本的初始判断出现失误，进而影响最终的试验结果，对正常工程施工造成影响[9]。

4.2问题处理措施

针对样本采样中出现的问题，在样本的处理环节要更为精细。首先，试验用的样本在提取的过程中，工作人员要对样本进行过筛，从中筛选出不符合试验要求的大直径颗粒；而在试验用原料的进一步处理过程中，要控制好每一层的加料量，确保试验用原料在试验过程中都能受到等同的力。最后一层原料处理完成后，原料在试筒中最高点要低于试筒口9mm；在对原料进行浸泡处理时，水面高度要确保高于试验用原料月25mm，以使原料足量的吸收水分。以上操作程序完成后，试验结果的准确性能够有充分的提升，保证CBR试验在实际应用过程中的应用效果[10]。结束语：CBR技术在工程质量检测领域体现出极大的先进性，对于工程质量检测的发展起到了重要的推动作用。这一技术在公路路基质量的检测中应用相对较晚，而我国引入此项检测技术的时间则要更短一些。但是，由于有充分的技术支撑，该项技术在公路路基施工质量检测中的应用极为顺利。鉴于此项技术在公路路基施工质量检测中应用的时间较晚，在实际应用的过程中应该更为注意。在应用过程中，要充分结合当地土质情况，为公路路基施工提供更切近实际的路基基底土质的参考依据，切实保证公路路基施工的质量。

参考文献：

[1]史小勇.CBR试验检测技术在公路工程中的应用[J].交通世界，2022（18）：156-157.

[2]王涛.基于CBR的船舶故障诊断方法[J].舰船科学技术，2022，44（09）：166-169.

[3]徐放，刘财壮，龙伟，常锦，胡林杰，肖杰.AT固化剂固化低液限粉土的CBR特性与工程应用[J].公路，2022，67（04）：14-21.

[4]占海文.基于CBR的城市道路交通拥堵疏导决策支持技术研究[J].中阿科技论坛（中英文），2022（04）：155-158.

[5]革黎明.公路工程中CBR试验检测技术的应用[J].交通世界，2022（08）：84-85.

[6]陈燕，吴伟.公路工程CBR试验检测技术的应用[J].运输经理世界，2021（32）：34-36.

[7]孟红霞.CBR试验检测技术在公路工程中的应用[J].交通世界，2021（25）：79-80.

[8]莫石秀，罗立峰，张先念.矿质集料承载比（CBR）试验荷载板厚度的试验研究[J].广东公路交通，2021，47（03）：5-8.

[9]赵静梅.影响路基填料承载比（CBR）试验准确率的常见因素[J].中华建设，2021（01）：105-106.

[10]肖启扬，朱朴.Excel软件在路基路面CBR试验曲线拟合中的应用[J].市政技术，2020，38（05）：38-39+286.

作者:邓爽 李妍 单位:贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市