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加州承重比测试:CBR值 & 他们为什么事

加州承重比试验

加州土壤承载比

加州承重比(CBR)试验是在建筑材料实验室中进行的,用于评价土基和基层材料的强度. 那些设计和设计高速公路的人, 机场跑道和滑行道, 停车场, 和其他路面在选择路面和基层厚度时依赖于CBR试验值.

CBR试验方法

ASTM中的实验室测试方法 D1883 和AASHTO T 193 因为CBR检验是一种简单的实证方法, 使用标准尺寸的活塞,将试样与分级良好的 stone 材料的“标准”试样进行比较. 除了抗渗透外,这项测试没有描述任何土壤特性. 的 佛罗里达运输部 开发了此方法的修改版本为 FM 5-515 石灰石承载比(LBR)试验.

CBR测试也可以在土壤路基上进行,使用相同尺寸的渗透活塞或动态圆锥渗透仪(DCP)。. ASTM D4429 经常被用作一种探索性测试,以确定土壤或地基的就地条件或确认实验室测试结果. 这篇博客文章将讨论实验室和现场的CBR方法,以及DCP.

为什么CBR测试很重要

在20世纪初, 经济发展推动了对更长里程、更好质量道路的需求, 这反过来又导致了道路交通的增加. 1928年和1929年, 加州高速公路部门(现Caltrans)的工程师开发了CBR测试,以确保路面建设经济,并仍承担预期的轴负载. 他们建立了理想的碎石基层材料的渗透阻力作为标准参考,以与所有其他土壤和基层材料进行比较. 加州于1935年正式采用了CBR测试, 现在它是ASTM的标准方法, AASHTO, U.S. 美国陆军工程兵团(USACE),英国标准,以及其他. CBR值被国家交通部认为是路面和跑道设计的重要组成部分, 联邦公路管理局(供料)及联邦航空管理局(美国联邦航空局). 加州承重比在很长一段时间内的广泛应用,以及从现场相关分析中获得的信息,使其在路面设计中具有可靠性.

请阅读ASTM CBR试验方法

CBR试验程序

CBR实验室试验准备

样品制备占用了岩土实验室测试CBR样品所需的大部分时间. 为本项目提出的材料在实验室中取样和加工成一系列的测试样品.

制备过程采用ASTM方法C中相同或相似的步骤 D698 or D1557 (AASHTO t99和t180)水分/密度关系(Proctor)测试. CBR试验的说明者可以要求改变试样的干密度. 改变所需的吹数将调整干密度. 间隔盘,附加砝码和其他测量膨胀的仪器也是必要的.

试验主要适用于最大粒径小于19 mm (0.75英寸),也可用于评价颗粒土和团聚体的强度. 对于大多数方法, 准备3 ~ 5个试样,浸泡一段时间后进行渗透试验. 制备的试样放置在负载框架中,承受来自一个表面积为3in²(1,935毫米²). 载荷按指定的穿透间隔记录下来,并绘制成图形.

在CBR试验中,样品制备试验方法可能会有一些变化. 测试方法可以包括在最佳含水量下测试的单个样品(由ASTM D698或D1557测定), 在不同的最大干单位重量下,在最佳含水量下测试了一系列三个试样, 或者对每个样品进行测试,以形成压实曲线. 后两种方法也可能需要用不同的冲击次数压实几个样品,以调整样品材料的最终密度. 所有涉众都应该清楚地理解所选择的测试方案, 尤其是准备工作开始前的实验室测试.

浸泡CBR试样

浸泡是由于潜在的降雨或洪水造成的不利水分条件, 大多数CBR测试使用这个过程. 除了压实过程, 准备工作通常是将每个试样在水中浸泡96小时后再进行渗透试验.

在浸泡期间,附加负荷为10lbf (4.(54公斤)或以上必须放置在使用的样品上 附加费的重量 模拟路面的重量和指定的其他荷载. 对浸水引起的土壤膨胀,必须进行测量 扩张测量仪器 和 膨胀板 在渗透测试前放置在样品上. 它需要大量的时间来准备多个压缩的试样为一个单一的测试. 完整的CBR测试集 包含多个CBR模具和组件,可最大限度地提高测试生产率和效率.

注意: 在降雨量和地下水位都很低的地区,没有浸水的测试并不罕见.

CBR试验例子

CBR渗透测试

对于渗透测试,样品留在模具中. 将穿孔板和指定的附加砝码放在土壤上, 活塞靠在试样上, 加载以0的速率开始.05in (12.每分钟7毫米). 当活塞穿过土壤时,测试负载记录在11个指定的深度至0.500年(13毫米).

CBR试验图

渗透和. 荷载值绘制在图上,并按照试验标准中规定的程序进行校正. 从穿透深度0.100和0.200in (2.54和5.08mm)除以标准应力1000psi (6.9mPa)和1500psi (10.3mPa),再乘以100. 在大多数情况下,CBR值随渗透率的增加而减小. CBR值为0处的应力.100in (2.54毫米)穿透深度. 偶尔,在0处的比值.200in (5.08mm)穿透深度大于0.深度为100,必须重新运行测试. 如果校核试验显示类似结果,则应力由0.据报道,200英寸的穿透深度是CBR.

ASTM CBR曲线校正

干单位重量vs CBR

现场CBR试验

现场CBR试验是在土壤路基上进行现场试验,以确定土壤和地基的现场条件或确认实验室试验结果. ASTM D4429测试方法有特殊要求 CBR场地设备 加载. 土壤饱和度在实验室可以控制,但在野外不能, 所以很难在这两种测试之间建立直接的联系.

注意: 这是一个撤回的ASTM标准,很快将作为一个新的或修订的测试方法恢复.

DCP测试

的 动态圆锥贯入仪 (DCP)是另一种现场测试,常用于估计现场CBR值. ASTM D6951 概述了在路面设计应用中使用这种测试方法的要求, 测量值得到了广泛的认可.

DCP测试设备比现场CBR测试设备更便携,通常更容易安装在偏远的位置. 用这种方法, 用滑动锤将一个圆锥形的点向下敲穿土层, 测量穿透阻力. DCP还可以用于表征深度为39英寸(1M)或更多的土层和相对强度.

CBR值

现场测试的加州承载比代表了材料在现有现场条件下的原位强度,通常不会与相同材料的实验室CBR值相关联. 浸泡过的实验室样品的饱和水平接近100%. 现场材料的饱和饱和度通常低于80%,因此更耐渗透. 标准测试方法的意义和使用部分给出了详细的解释指导. 下面的图表给出了不同土壤类型的实验室和田间CBR值的大致情况.

典型CBR值表

CBR试验设备

CBR实验室设备(ASTM D1883):

    • 一个好的质量 实验室加载框架 容量为10,000lbf (44.5kN)或以上,应变速率为0.05in (1.3mm) /分钟适用于CBR渗透测试.
    • 装载框架配备 CBR测试组件 对于负载和位移测量,它可以进行精确的、可重复的测试.
        • 对于偶尔的CBR测试a 负载环,穿透活塞,和拨号指示器组 就足够了.
        • 为了对多个样品进行有效的检测,吉尔森建议采用一种 数字CBR组件集 哪个优化了数据的收集、计算和报告. 集合包括一个10,000磅力负载细胞, 渗透活塞, 2英寸线性可变位移传感器, 和一个双通道数据读出.
    • CBR数据采集软件 简化了计算, 图形, 报告过程采用实时数据采集, 并绘制符合ASTM/AASHTO要求的结果.
    • CBR测试集 其中包括执行CBR实验室测试所需的组件.
        • CBR模具
        • 5磅环空附加费
        • 开槽附加费重量
        • 膨胀板
        • CBR滤纸
        • CBR隔离阀瓣
        • CBR膨胀三脚架
        • 1x0.机械表盘指示器
    • 土壤压实锤子 用于压实土样进行测试.

CBR测试实验室设置

CBR现场试验设备(ASTM D4429):

  • CBR的穿透活塞 是同一活塞用于实验室的方法吗, 但是需要不同的设备来提供足够的阻力来加载活塞.
  • 现场CBR测试设备 是否有各种组件针对反力负载进行定位, 例如重型卡车或加重的框架, 通过选择合适间距的延长杆,哪一种方法对渗透活塞施加力. 附加板模拟来自上覆材料的载荷, 支撑桥架隔离百分表,以避免测试区域负载的干扰.
      • 2速或3速旋转千斤顶
      • 连接器和延长杆
      • 10磅和20磅的场地附加费板
      • 支持桥
      • 1x0.机械表盘指示器

    CBR现场测试设备

DCP试验设备(ASTM D6951):

    • 动态圆锥贯入仪 (单质量锤或双质量锤)由驱动杆和锥形尖端锥度为60°角. 安装在杆上的滑动落锤迫使锥体穿透土层, 每增加一个穿透点的锤击次数表示穿透阻力. DCP是偏远地区或在有限时间内快速执行多个测试的最佳选择.

CBR现场测试设备

资源:

  • ASTM D1883 加州实验室压实土承载比(CBR)的标准试验方法是这项试验中最常用的标准.
  • AASHTO T 193 紧密地反射ASTM D1883.
  • ASTM D4429 现行土壤的CBR(加州承载比)的标准试验方法(撤回2018年),目前ASTM正在考虑修订或更换.
  • ASTM D6951 浅路面应用中动态圆锥贯入计使用的标准试验方法. DCP被广泛地用于域CBR值的估计.
  • U.S. 美国陆军工程兵团 crd - c654 - 95, 测定加州土壤承载比的标准试验方法, 包括土壤的实验室或田间CBR测试. 在1995年12月替换MIL-STD-621A.
  • 佛罗里达运输部 FM 5-515 佛罗里达石灰岩承重比测试方法(LBR)是一种使用类似于美国东南部土壤材料CBR测试方法和设备的测试方法.
  • 英国标准 BS 1377-1:2016 《loveBet爱博》于2016年7月更新,分为9部分. 第4部分, 压实相关测试, 包括一种评估压实土或未扰动土的CBR值的方法.
  • 联邦公路管理局(供料) 路面岩土工程方面参考手册 ——看 第五章第五节.4,参阅有关CBR测试的资料.
  • 联邦航空管理局(美国联邦航空局)的建议 机场路面设计与评估“,. 用于机场或机场柔性路面设计中的实验室或现场CBR测试. 看到第二节.5.6.

我们希望这篇博客能够为您提供一些有用的信息,帮助您执行CBR测试过程. 如果您有问题,需要帮助您的申请,请 loveBet爱博体育下载,或想了解更多的设备信息,请访问我们的完整 CBR试验设备 页面.

关于作者本·巴克斯