填料CBR值标准探讨

一、通过缩短浸水时间制定新标准

为了更好地对黄土填料的CBR值标准进行探讨，对黄土填料和其他部分地区路基填料的CBR值和路基土的含水量进行了对比分析，如表5-5和图5-10、图5-11所示。

黄土填料和其他部分地区路基填料的CBR值统计表表5-5

土样来源	土类	压实度K（%）	CBR值(%)	路基080cm平均含水量(%)	浸水4d后的含水量（%）
陕西禹阎高速公路K174+390	黄土	95.3	3.56	7.2	24.8
陕西延塞高速公路K012+010	黄土	95.3	3.06	7.3	25.5
陕西黄延高速公路K021+150	黄土	95.1	3.32	6.4	25.8
甘肃兰海高速公路K270+125	黄土	95.2	3.21	8.2	25.3
湖北孝襄高速公路K257+868	膨胀土	95.6	2.53	17.8	32.8
广东广湛高速公路K165+410	不良土	95.2	3.02	21.2	27.2
沪杭高速公路K010+225	软粘土	95.6	4.05	21.8	26.5
江苏宁盐高速公路K028+372	膨胀土	95.2	2.58	20.6	31.6
广西南友一级公路K156+750	膨胀土	95.1	1.03	21.5	32.8

从表5-5和图5-10、图5-11中可以看出，对于黄土填料和软粘土、膨胀土等而言，相同压实度下的CBR值差异并不大，然而其路基土的含水量差异却较为明显。黄土路基的含水量与试件浸水4d后的含水量存在着较大的差异，而对于南方地区，由于气候潮湿，降雨量大，因此，软粘土、膨胀土路基的含水量和试件浸水4d后的含水量更为接近。第三章第五节的研究和统计表明，在黄土填料CBR试验中，试件浸水2d后的含水量均值为21.65%，而春融不利季节黄土地区路基土080cm内的含水量均值为=12.4%，方差 = 3.6%，取95%的保证率，得= 12.4 + 1.645 3.6 = 18.3%。与浸水1d、3d、4d后试件的含水量均值相比，浸水2d的含水量与路基土的实际含水量状况更为接近，不仅略大于18.3%，且大于表3-9中路基土080cm含水量的最大值（20.8%），因此，根据《公路土工试验规程》（JTJ051-93）条文说明18.0.4的指导精神，可以考虑将黄土填料的CBR试验的浸水时间缩短至2d。并根据表3-11、表3-12和图3-12、图3-13、图3-14，得出相应条件下的力学控制标准1如表5-6所示。

图5-10 CBR值的对比统计图

图5-11路基080cm平均含水量对比统计图

黄土填料力学控制标准1 表5-6

填方路基	高速公路、一级公路		其他公路		备注
填方路基	压实度(%)	CBR(%)	压实度(%)	CBR(%)	备注
上路床（030cm）	≧95	≧8	≧93	≧6	CBR试验中，试件浸水2d
下路床（3080cm）	≧95	≧5	≧93	≧4
上路堤（80150cm）	≧93	≧4	≧90	≧3
下路堤（≧150cm）	≧90	≧3	≧90	≧2

二、通过降低原标准以制定新标准

黄土填料的CBR值一般很难满足现行路基设计规范的要求，然而这些高速公路在实际使用

全自动粉皮机过程中各项性能指标均较为理想,这就促使我们对黄土填料的CBRled发光模块值标准进行探讨。研究过程中，在不改变试验条件的前提下，通过对原标准进行适当降低，力争使新标准在保证路基整体强度和稳定性的同时，与路基压实度标准更加吻合，也更接近黄土填料CBR试验的实际值。

根据第四章的研究结果，黄土填料的CBR值与压实度以及回弹模量之间存在着很好的回归关系，如表5-7和表5-8所示。

黄土填料的CBR值与压实度关系表5-7

土样来源	回归关系	相关系数
陕西禹阎线	CBR=8.4716K16.355	0.9886
陕西延塞线	CBR=8.7646K17.921	0.9817
宁夏什泾线	CBR=8.6823K14.136	0.9526
甘肃兰海线	CBR=8.8174K20.176	0.9927
陕西黄延线	CBR=7.8332K15.387	0.9997

根据表5-8可知，当土样的CBR值为汽车烧甲醇3%左右时，土样未浸水的室内模拟回弹模量大约为37MPa50MPa左右。当土样的CBR值为6%左右时，土样未浸水的室内模拟回弹模量大约为53MPa91MPa之间。在这样的回弹模量水平下，足以保证路基具有足够的强度和刚度。根据第四章第二节的研究可以看出，在雨后不利情况下，黄土土基的现场回弹模量也可以达到22.537.3Mpa左右（CBR载人旅行箱值为1.53.5%），在正常条件下，可达56.0111.4Mpa左右。而根据现行《沥青路面设计规范》(JTJ014-97)条文说明6.1.1,应“使高速公路和一级公路的土基回弹模量不低于30MPa，其他公路的土基回弹模量不低于25MPa” 。

黄土填料的CBR值与室内模拟回弹模量关系表5-8

土样种类	回归关系	备注
陕西禹阎线	E0' = 20.58(CBR)0.77	CBR测定时试件按标准方法浸水4d；室内模拟回弹模量测定时试件未浸水
陕西延塞线	E0' = 25.84(CBR)0.36
宁夏什泾线	E0' = 17.21(CBR)0.62
甘肃兰海线	E0' = 30.18(CBR)0.35	CBR测定时试件按标准方法浸水4d；室内模拟回弹模量测定时试件未浸水
陕西黄延线	E0'= 22.7(CBR)0.66	CBR测定时试件按标准方法浸水4d；室内模拟回弹模量测定时试件未浸水
陕西禹阎线	E0' = 1.74(CBR)0.93	CBR测定时试件按标准方法浸水4d；室内模拟回弹模量测定时试件浸水4d
陕西延塞线	E0' = 1.36(CBR)1.09
宁夏什泾线	E0' = 1.06(CBR)1.17
甘肃兰海线	E0' = 2.15(CBR)0.88
陕西黄延线	E0' = 2.38(CBR)0.82

由此可见，对于黄土填料的力学控制指标CBR值而言，规范的标准显得过于保守，没有充分发挥黄土填料的潜在强度，易造成材料不必要的浪费。

根据上述分析，结合本章第一节、第二节的分析结果和第三节的调查结果，提出以CBR值作为指标的黄土填料力学控制标准2如表5-9所示。

由表5-7可知,当路基土压实度达到98%以上时,其CBR值将达到6%以上。可以满足新标准对高速公路、一级公路上路床填料的要求。当路基土压实度达到96%以上时，其CBR值将达到4%以上，可以满足新标准对高速公路、一级公路下路床填料的要求。要使填料满足上路堤和下路堤的要求，则路基土的压实度应在93%以上。当路基土压实度达到97%以上时，其CBR值将达到5%以上，可以满足新标准对一般公路上路床填料的要求。当路基土压实度达到94%以上时，其CBR值将达到3%以上，可以满足新标准对一般公路下路床填料的要求。因此，要使黄土填料的CBR值满足力学控制标准2，还应将压实度标准进行相应的提高，如表5-10所示。

黄土填料力学控制标准2 表5-9

项目分类		路面底面以下深度（cm）	填料最小强度（CBR）(%)		备注
			高速公路、一级公路	其它等级公路
			高速公路、一级公路	其它等级公路
填方路基	上路床	030	6	5	进行CBR试验时，试件按标准方法浸水4d
	下路床	3080	4	3
	上路堤	80150	2	2
	下路堤	150以下	2	2
零填及路堑路床		030	6	5

与标准2对应的路基压实度标准表5-10

项目分类		路面底面以下深度（cm）	压实度 (%)
项目分类		路面底面以下深度（cm）	高速公路、一级公路	其它等级公路
填方路基	上路床	030	≧98	≧97
	下路床	3080	≧96	≧自助投币洗衣机94
	上路堤	80150	≧93	≧93
	下路堤	150以下	≧93	≧90
零填及路堑路床		030	≧98	≧97

第五节小结

（1）通过CBR设计法的经验公式和理论计算分析，对CBR值和路面结构层厚度的关系进行了分析，结果显示，对于我国大部分高速、一级公路而言，6%的CBR值可以满足路面结构层厚度的要求。

（2）对CBR值与路基顶面弯沉和路表弯沉的关系进行了分析，结果显示，对于黄土路基而言，只要CBR值大于2.5%时,回弹模量值将大于30MPa,对路基顶面弯沉和路表弯沉不会带来不利影响。

（3）根据第三章第五节的试验结果，结合黄土填料和南方地区路基土填料的CBR值和路基土含水量的对比分析，通过缩短浸水时间,提出了黄土填料力学控制标准1快开阀芯。标准1中，在保持原CBR值标准的基础上，将CBR试验的浸水时间缩短至2d。

（4）根据第四章的试验结果，对黄土填料CBR值与路基压实度标准的匹配性进行了探讨，并制定了表5-9所示的黄土填料力学控制标准2。要达到标准2的要求，还要将规范规定的压实度标准进行适当提高。

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