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尼日利亚土工承载比cbr试验

尼日利亚土工承载比cbr试验尼日利亚土工承载比cbr试验尼日利亚土工承载比CBR试验作者:王品然工作单位:中地海外路桥建设有限公司摘要:通过尼日利亚公路项目土工试验实践，总结归纳了英国标准BS 1377、国标JTG E40-2007及尼日利亚CBR试验的区别，并对如何适应标准提出建议。关键词:尼日利亚土工 CBR 试验 1 前言:承载比(CBR)又称加州承载比，是California Bearing Ratio的缩写，由美国加利福尼亚公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标，在国外多采用CBR值作为路面材料...

尼日利亚土工承载比cbr试验尼日利亚土工承载比CBR试验作者:王品然工作单位:中地海外路桥建设有限公司摘要:通过尼日利亚公路项目土工试验实践，总结归纳了英国标准 BS 1377、国标JTG E40-2007及尼日利亚CBR试验的区别，并对如何适应标准提出建议。关键词:尼日利亚土工 CBR 试验 1 前言:承载比(CBR)又称加州承载比，是California Bearing Ratio的缩写，由美国加利福尼亚公路局首先提出来，用于评定路基土和路面材料的强度指标，在国外多采用CBR值作为路面材料和路基土的设计参数。所谓CBR值就是试料贯入量达到2.5mm或5mm时的单位压力与标准碎石压入相同贯入量时的标准荷载的比值。在我国的柔性路面设计中，虽以路基土和路面材料的回弹模量值作为设计参数，但在路基路面施工规范中仍将CBR作为一项力学指标，因此CBR值的确定对于公路工程的路基路面设计及施工都有着非常重要的意义。近年来，我公司陆续参与了海外工程建设项目，涉及于非洲多个国家的公路设计、施工项目，这些项目大多采用英美标准或欧洲标准，土工试验也开始走出国门，如何与国外规范接轨，以及如何使我们的土工试验成果为业主认可，熟悉规范理解规范应是当务之急。本文根据掌握的现有资料，简单介绍尼日利亚与国标土工CBR试验的区别，结合国标与英国标准，采用国内试验仪器，融合尼日利亚试验方法与同行们交流探讨。 2 承载比CBR试验技术要求 2.1 技术要求区别中国交通部现行的《公路路基设计规范》JTG D30-2004和《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006对路基压实度和路基填料的强度均提出了全新的要求，特别是第一次明确的提出来路基填料最小强度CBR的要求，见表一。表一路基填料最小强度填料最小强度(CBR)(%) 填料应用部位高速公路二级公路三、四级公路 (路面底标高以下深度 M) 一级公路上路床(0,0.30) 8 6 5 下路床(0.30,0.80) 5 4 3 路上路堤(0.80,1.50) 4 3 3 堤下路堤(,1.50) 3 2 2 (0,0.30) 8 6 5 零填及挖方路基 (0.30,0.80) 5 4 3 注:表中强度按《公路土工试验规程》(JTJ 051) 规定的侵水96小时的CBR试验方法测定。尼日利亚联邦工程部规定CBR强度值如表二。表二尼日利亚CBR强度值填料应用部位填料最小强度(CBR)(%) 饱水时间路基填方(SUB-GRADE) 15 96 h 红土底基层(SUB-BASE) 30 24h 红土基层(BASE) 80 不侵水 2.2 根据表一及表二的技术要求区别可以看出，CBR值要求与国标相差很大，根据国标及尼日利亚标准要求，其中试验方法差别较大，主要表现在CBR试件的侵水时间不一致，贯入方法也不一致，国内各结构层均需要泡水4昼夜，而尼日利亚联邦工程部标准试件泡水根据路基结构层而不同。根据试验方法的不同，采用国内试验仪器，针对尼日利亚的试验方法进行交流。 3 尼日利亚红土基层CBR试验 3.1 重型击实试验对土样进行重型击实试验以确定其最大干密度和最佳含水量。均可采用国标公路土工试验规程JTG E40-2007或英国标准BS1377-4进行。 3.2 按照最佳含水量制备试样在击实试验和试样制备过程中，均采用重型击实方法进行，表三是英国及国标CBR试验的试样制备仪器规格。表三 CBR 试验试样制备仪器规格击锤击实筒贯入杆每层击实功国家层数直径3质量落高内径高容积击数 (KJ/M) 3(MM) (kg) (cm) (cm) (cm) (cm) 英国标准2.5 45 15.2 12.7 2305 5 62 2669.5 49.6 BS1377-4 国标JTG 2.5 45 15.2 12 2177 3 98 2677.2 50 E40-2007 3.3 侵水时间试样侵水的目的是预测路基土或基层填料在使用期间经历气象变化和长年运行过程中的含水量变化以及在最恶劣情况下推算CBR值。国标中侵泡96h的试样饱和度一般可达75%,95%。根据地域区别，为了符合尼日利亚实际情况，尼日利亚国家联邦工程部规定底基层侵水24h，基层不侵水，直接进行贯入试验。 3.4 贯入试验加荷使贯入杆以一定的速度压入试件，记录不同的贯入量及相应的荷载。贯入杆的贯入速率各国都有不同的规定标准，如英国BS1377 规定为1.2mm/min，国标JTG E40-2007规定为1.0,1.25 mm/min的速率。在侵水和贯入试验中都要在试件顶部进行荷载板加重，其目的是使施加于试样表面的压力等于该材料层路面的压力，从而使试样在受到一定约束力的条件下进行试验，但一般很难实现此目的，特别在路面较厚的情况下，因此，采用施加45N荷载的压力。需要值得注意的是，在尼日利亚贯入试验中，试件贯入方法均有异同，区别在于同一试件顶部及底部均需要贯入试验。 3.5 CBR值计算绘制单位压力P与贯入量L的关系曲线，读取贯入量2.5mm和5.0mm所对应的单位压力P(Kpa)和P(Kpa)。按下式计算CBR值: 2.55.0 不同贯入量时的标准荷载 CBR=P/7000 2.52.5贯入量标准荷载(KN) (MM) 中国英国尼日利亚 CBR=P/10500 5.05.0 2.5 13.7 13.2 13.24 5.0 20.3 20.0 19.96 美国、日本及中国标准要求材料的承载比一般采用CBR，若CBR> CBR，2.52.55.0试验重做，重做后若试验结果仍然如此，则采用CBR。英国标准以CBR和 CBR5.02.55.0较大值作为其最终结果。尼日利亚标准则按以下方法取值: 首先计算出试件顶部CBR及CBR的平均值，在计算出试件底部CBR及CBR2.55.02.55.0的平均值，取两个平均值的最大值作为最终结果。 4 对如何适应标准的建议对于如何响应其它国家的试验标准，严格执行相应的试验方法标准当然没有问题，对试验人员的操作习惯和技术水平也是一个考验。但如果采用国内试验仪器，国外标准及试验方法，就必须熟悉并理解规范。考虑到我们参与的这些项目大多由中方咨询及设计，国内的设计人员更习惯于采用国内标准，往往要求提供符合两种标准的试验报告，或转化为国内标准，因此对于某些试验项目，亦可直接按国内标准进行试验，在将试验结果转化于相应的标准。 5 结语本文通过英国标准、尼日利亚标准和中国交通行业标准的异同，强调了尼日利亚承载比CBR的技术要求及结合国内试验仪器的试验方法，很多细节有待学习探讨，希望对尼日利亚中资企业同行有所帮助。参考文献:JTG E40-2007《公路土工试验规程》 JTG D30-2004 《公路路基设计规范》 Soils for civil engineering purposes BS 1377-4:1990 Standard Organization of Nigeria NIS 171 1983

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