本文引用GB/T 50123-2019《土工试验方法标准》中承载比试验
1 一般规定
1.1土样粒径应小于20mm。
1.2本试验应采用重型击实法将扰动土在规定试样筒内制样后进行试验。
2 仪器设备
2.1本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定:
Ø 击实仪应符合本标准第2.1条的规定,其主要部件的尺寸应符合下列规定:
1)试样筒(图2.1-1):内径152mm,高166mm的金属圆筒;试样筒内底板上放置垫块,垫块直径为151mm,高50mm,护筒高度50mm;
2)击锤和导筒:锤底直径51mm,锤质量4.5kg,落距457mm;击锤与导筒之间的空隙应符合现行国家标准《土工试验仪器击实仪》GB/T 22541的规定。
Ø 贯入仪(图2.1-2)应符合下列规定:
1)加荷和测力设备:量程应不低于50kN,最小贯入速度应能调节至1mm/min;
2)贯入杆:杆的端面直径50mm,杆长100mm,杆上应配有安装百分表的夹孔;
3)百分表:2只,量程分别为10mm和3 0mm,分度值0.01mm。
Ø 标准筛:孔径为20mm、5mm;
Ø 台秤:称量20kg,分度值1g;
Ø 天平:称量200g,分度值0.01g。
Ø CBR浸水膨胀值试验设备应符合下列规定:
1) 膨胀量测定装置(图2.2-1):由百分表和三脚架组成;
2) 有孔底板:孔径宜小于2mm,底板上应配有可紧密连接试样筒的装置;带调节杆的多孔顶板(图2.2-2);
3) 荷载块(图2.2-3):直径150mm,中心孔直径52mm;每对质量1.25kg,共4对,并沿直径分为两个半圆块;
以上部分为:TD134-4型承载比CBR附件套装(泡水膨胀量)
4) 水槽:槽内水面应高出试件顶面25mm;
Ø 其他:刮刀、修土刀、直尺、量筒、土样推出器、烘箱、盛土盘。
以上产品我公司均有生产和销售
3 操作步骤
3.1 试样制备应按下列步骤进行:
1) 试样制备应符合本标准第3.1条的规定。其中土样需过20mm筛,以筛除粒径大于20mm的颗粒,并记录超径颗粒的百分数;按需要制备数份试样,每份试样质量约为6.0kg;
2) 应按本标准第3.2条的规定进行重型击实试验,求取最大干密度和最优含水率;
3) 应按最优含水率备料,进行重型击实试验制备3个试样,击实完成后试样超高应小于6mm;
4) 卸下护筒,沿试样筒顶修平试样,表面不平整处宜细心用细料修补,取出垫块,称试样筒和试样的总质量。
3.2浸水膨胀应按下列步骤进行:
1) 将一层滤纸铺于试样表面,放上多孔底板,并应用拉杆将试样筒与多孔底板固定好;
2) 倒转试样筒,取一层滤纸铺于试样的另一表面,并在该面上放置带有调节杆的多孔顶板,再放上8块荷载块;
3) 将整个装置放入水槽,先不放水,安装好膨胀量测定装置,并读取初读数;
4) 向水槽内缓缓注水,使水自由进入试样的顶部和底部,注水后水槽内水面应保持在荷载块顶面以上大约25mm(图3.2);通常试样要浸水4d;
5) 根据需要以一定时间间隔读取百分表的读数。浸水终了时,读取终读数。膨胀率应按下式计算:
δw=Δhw/h0×100
式中:8w——浸水后试样的膨胀率(%);
Δhw——浸水后试样的膨胀量(mm);
h0——试样的初始高度(mm)。
6) 卸下膨胀量测定装置,从水槽中取出试样,吸去试样顶面的水,静置15min让其排水,卸去荷载块、多孔顶板和有孔底板,取下滤纸,并称试样筒和试样总质量,计算试样的含水率与密度的变化。
3.3 贯入试验应按下列步骤进行:
1) 将浸水终了的试样放到贯入仪的升降台上,调整升降台的高度,使贯入杆与试样顶面刚好接触,并在试样顶面放上8块荷载块;
2) 在贯入杆上施加45N荷载,将测力计量表和测变形的量表读数调整至零点;
3) 加荷使贯人杆以1mm/min~1.25mm/min的速度压入试样,按测力计内量表的某些整读数(如20、40、60)记录相应的贯入量,并使贯入量达2.5mm时的读数不得少于5个,当贯入量读数为10mm~12.5mm时可终止试验;
4) 应进行3个试样的平行试验,每个试样间的干密度最大允许差值应为±0.03g/cm³。当3个试样试验结果所得承载比的变异系数大于12%时,去掉一个偏离大的值,试验结果取其余2个结果的平均值;当变异系数小于12%时,试验结果取3个结果的平均值。
4计算、制图和记录
4.1由p-l曲线上获取贯入量为2.5mm和5.0mm时的单位压力值,各自的承载比应按下列公式计算。承载比一般是指贯入量为2.5mm时的承载比,当贯入量为5.0mm时的承载比大于2.5mm时,试验应重新进行。当试验结果仍然相同时,应采用贯入量为5.0mm时的承载比。
1) 贯入量为2.5mm时的承载比应按下式计算:
CBR2.5=p/7000×100
式中:
CBR2.5—贯入量为2.5mm时的承载比(%);
p——单位压力(kPa);
7000——贯入量为2.5mm时的标准压力(kPa)。
2) 贯入量为5.0mm时的承载比应按下式计算:
CBR2.5=p/10500×100
式中:
CBR5.0——贯入量为5.0mm时的承载比(%);
10500——贯入量为5.0mm时的标准压力(kPa)。
4.2以单位压力(p)为横坐标,贯入量(1)为纵坐标,绘制p-l曲线(图4.2)。图4.2中,曲线1是合适的,曲线2的开始段是凹曲线,应进行修正。修正的方法为:在变曲率点引一切线,与纵坐标交于O′点,这O′点即为修正后的原点。
图4.2单位压力与贯入量的关系曲线(p-l曲线)
4.3承载比试验的记录格式应符合本标准附录D表D.21、表D.22的规定。