土基的强度指标幻灯片.ppt

用柔性承载板测定土基回弹模量，土基与承载板之间的接触压力为常量，如图（a）所示。即： 承载板的挠度与坐标r有关，在承载板中心处（r=0），即： 在柔性承载板边缘处（r=a），其挠度可以按下式计算： 当测得承载板中心或边缘处的挠度后，假如土的泊松比为已知值，即可通过公式反算得到土基的回弹模量E值。 式中： ——承载板挠度（m）； ——接触压力（Mpa）； ——计算点离承载板中心的距离（m）； ——总压力（MN）； ——单位压力（Mpa）； ——承载板半径（m）。 由于水泥混凝土路面有较大的荷载扩散能力，所以土基顶面受到的压力比沥青路面小的多。显然，水泥混凝土路面更接近于弹性工作状态，其回弹模量值要比沥青路面大得多。我国现行水泥混凝土路面设计方法中，土基回弹模量采用了与沥青路面相同的测定与取值方法，即采用沥青路面下土基的回弹模量值，在提高一定的倍数，使模量取值更符合水泥混凝土路面下土基的实际工作状态，通常将土层与基层一并考虑，在测得基层顶面的回弹模量后，提高一定的倍数作为水泥混凝土路面下地基（土基+基层）的综合回弹模量值。 地基反应模量K应现场测定，由于受季节的限制，现场测得的k值不能反映地基的最不利状态时，还要按下式进行修改，以模拟地基最不利状态，即： ku——现场测得的地基反应模量（Mpa/m) ks——最不利状态时的地基反应模量（Mpa/m) du——室内试件的密实度、含水率与现场实测时相当，在0.75Mpa荷载下的沉降值（m） ds——上述试件浸水饱和后在相同荷载作用下的沉降值（m）。 CBR试验方法 CBR室内试验装置，在直径15.24cm、高17.78cm的金属筒内，放入12.70cm高的试样，试样按土基施工时的含水率与密实度在试筒内制备，并将试样浸水4个昼夜，以模拟土基的最不利工作状态。为模拟路面结构对土基的作用，在试样浸水过程中及压入试验时，在其顶面施加环形砝码，其大小根据路面结构状况确定，但不得小于45.3N，通常情况下采用111.2N，压入的金属圆柱压头底面积为19.35cm2 试验时，以0.127cm/min的速度压入土中，记录每贯入0.254cm时的单位压力，直至压入深度达到1.27cm时为止。 设计CBR值的确定 为求得设计CBR值，需要进行预备调查和CBR试验。 1）预备调查 预备调查主要是搜集地形、地质资料和以往的土质调查资料，了解地下水和地面水的状况，并做土基用土或取土坑的土工试验。 对于取土坑，土工试验的目的主要是评价土的均匀性和用作土基土的适用性：对于原有道路或挖方地区，主要调查土基土的现状和扰动时性质的变化等。土工试验应在采集CBR试验前大量进行，以确定采集CBR试样的位置和数量。通常，土基土质变化少的路段或场区，CBR试验可少做些；反之，多做。但是无论路段多长，土质也较均匀时，CBR试样的采集应不少于三处。 CBR试样的采集，在取土坑处，应在不同的位置取几个试样；在挖方地段应在土基表面和表面下1m范围内，根据土质变化情况，在不同位置取几个试样。采集的试样应密封处理，以保持原有的含水率。 2)CBR试验 对采集的试样，逐个进行CBR试验。某点处的CBR值 式中：CBRm——所求点CBR的加权平均值； CBR1…CBRm——分别为各层土的CBR值； h1、h2…hn——分别为各层土的厚度(cm),其中h1+h2+…+hn=100cm。 通常，把层厚不足20cm的土层，合并到上下别的土层里再计算CBR的平均值。当发现中间某层的CBR值较低时，说明土基内部有软弱夹层，采用上述的CBR平均值是偏于不安全的，因为土基中的软弱夹层对路面结构会产生较大的影响。为安全计，应选用软弱层的CBR值，或者采取工程措施，如稳定处理、换土等。 3）设计CBR值得确定 通过预备调查和CBR试验，按上述计算求出各点的CBR值后，去掉路段或场区内各点CBR值中的异常值，按下式确定该路段或场区的设计CBR值： 式中：CBRs——路段或场区的设计CBR值； CBRp——路段或场区内各点的CBR值得算术平均值； C——系数，与式样个数有关，见下表 由于没有考虑到不同气候区域中土基湿度的不同情况，土样以浸水4昼夜后测试，对粉砂土湿度大，而对粘性土则湿度小。因为对黏性土试验得到的CBR值可能较高