14  承載比試驗(yàn) 

14.1  一 般 規(guī) 定

14.1.1       土樣粒徑應(yīng)小于20mm。

14.1.2       本試驗(yàn)應(yīng)采用重型擊實(shí)法將擾動土在規(guī)定試樣筒內(nèi)制樣 后進(jìn)行試驗(yàn)。

14.2  儀 器 設(shè) 備

14.2.1       本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1    擊實(shí)儀應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第13.2. 1 條的規(guī)定，其主要部件的 尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)試樣筒(圖14.2.1-1):內(nèi)徑152mm, 高166mm的金屬圓 筒；試樣筒內(nèi)底板上放置墊塊，墊塊直徑為151mm,高 50mm, 護(hù)筒高度50mm;

圖14.2.1-1  試樣筒(單位：mm)

1 護(hù)筒；2一試樣筒；3--底板；4一墊塊

2)擊錘和導(dǎo)筒：錘底直徑51mm, 錘質(zhì)量4.5kg,落距457mm;擊錘與導(dǎo)筒之間的空隙應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)儀器 擊實(shí)儀》GB/T 22541的規(guī)定。

2   貫入儀(圖14.2.1-2)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)加荷和測力設(shè)備：量程應(yīng)不低于50kN, 最小貫入速度應(yīng) 能調(diào)節(jié)至1mm/min;

2)貫入桿：桿的端面直徑50mm, 桿長100mm, 桿上應(yīng)配有 安裝百分表的夾孔；

  3)百分表：2只，量程分別為10mm和30mm, 分度值0.01mm。

圖14.2.1-2 貫入儀示意圖

1一框架；2一測力計(jì)；3一貫人桿：4一位移計(jì)；5一試樣：

6—升降臺；7—蝸輪蝸桿箱；8—搖把

3   標(biāo)準(zhǔn)篩：孔徑為20mm 、5mm;

4    臺秤：稱量20kg,分度值1g;

5    天平：稱量200g,分度值0.01g。

14.2.2     本試驗(yàn)所用的其他儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定：

1  膨脹量測定裝置(圖14.2.2- 1):由百分表和三腳架組成；

圖14.2.2-1 膨脹量測定裝置(單位：mm)

2  有孔底板：孔徑宜小于2mm, 底板上應(yīng)配有可緊密連接試樣筒的裝置；帶調(diào)節(jié)桿的多孔頂板(圖14.2.2-2);

圖14.2.2-2 帶調(diào)節(jié)桿的多孔頂板(單位：mm)

3    荷載塊(圖14.2.2-3):直徑150mm, 中心孔直徑52mm; 每對質(zhì)量1.25kg, 共4對，并沿直徑分為兩個(gè)半圓塊；

圖14.2.2-3 荷載塊(單位：mm)

4   水槽：槽內(nèi)水面應(yīng)高出試件頂面25mm;

5    其他：刮刀、修土刀、直尺、量筒、土樣推出器、烘箱、盛土盤。

14.3  操 作 步 驟

14.3.1      試樣制備應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1     試樣制備應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第13.3.1條的規(guī)定。其中土樣需 過20mm 篩，以篩除粒徑大于20mm  的顆粒，并記錄超徑顆粒的 百分?jǐn)?shù)；按需要制備數(shù)份試樣，每份試樣質(zhì)量約為6.0kg

2     應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第13.3.2條的規(guī)定進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)，求取 最大干密度和最優(yōu)含水率；

3    應(yīng)按最優(yōu)含水率備料，進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)制備3個(gè)試樣， 擊實(shí)完成后試樣超高應(yīng)小于6mm;

4    卸下護(hù)筒，沿試樣筒頂修平試樣，表面不平整處宜細(xì)心用 細(xì)料修補(bǔ)，取出墊塊，稱試樣筒和試樣的總質(zhì)量。

14.3.2      浸水膨脹應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1    將一層濾紙鋪于試樣表面，放上多孔底板，并應(yīng)用拉桿將 試樣筒與多孔底板固定好；

2 倒轉(zhuǎn)試樣筒，取一層濾紙鋪于試樣的另一表面，并在該面 上放置帶有調(diào)節(jié)桿的多孔頂板，再放上8塊荷載塊；

3 將整個(gè)裝置放入水槽，先不放水，安裝好膨脹量測定裝置， 并讀取初讀數(shù)；

4  向水槽內(nèi)緩緩注水，使水自由進(jìn)入試樣的頂部和底部，注水 后水槽內(nèi)水面應(yīng)保持在荷載塊頂面以上大約25mm(圖14.3.2);通 常試樣要浸水4d;

圖14.3.2  浸水膨脹試驗(yàn)裝置

1一百分表；2一三腳架；3一荷載板；4—濾紙；5一多孔底板；

6一試樣；7一多孔頂板

5  根據(jù)需要以一定時(shí)間間隔讀取百分表的讀數(shù)。浸水終了 時(shí)，讀取終讀數(shù)。膨脹率應(yīng)按下式計(jì)算：

      (14.3.2)

式中：δ_w—— 浸水后試樣的膨脹率(%);

△h_w——浸水后試樣的膨脹量(mm);

h₀—— 試樣的初始高度(mm)。

6    卸下膨脹量測定裝置，從水槽中取出試樣，吸去試樣頂面 的水，靜置15min讓其排水，卸去荷載塊、多孔頂板和有孔底板， 取下濾紙，并稱試樣筒和試樣總質(zhì)量，計(jì)算試樣的含水率與密度的 變化。

14.3.3      貫入試驗(yàn)應(yīng)按下列步驟進(jìn)行：

1    將浸水終了的試樣放到貫人儀的升降臺上，調(diào)整升降臺的 高度，使貫入桿與試樣頂面剛好接觸，并在試樣頂面放上8塊荷 載塊；

2    在貫入桿上施加45N 荷載，將測力計(jì)量表和測變形的量 表讀數(shù)調(diào)整至零點(diǎn)；

3    加荷使貫入桿以1mm/min～1.25mm/min的速度壓入試樣，按測力計(jì)內(nèi)量表的某些整讀數(shù)(如20、40、60)記錄相應(yīng)的貫入量，并使貫入量達(dá)2.5mm  時(shí)的讀數(shù)不得少于5個(gè)，當(dāng)貫入量讀數(shù) 為10mm～12.5mm時(shí)可終止試驗(yàn)；

4    應(yīng)進(jìn)行3個(gè)試樣的平行試驗(yàn)，每個(gè)試樣間的干密度最大允 許差值應(yīng)為±0.03g/cm3。 當(dāng)3個(gè)試樣試驗(yàn)結(jié)果所得承載比的變 異系數(shù)大于12%時(shí)，去掉一個(gè)偏離大的值，試驗(yàn)結(jié)果取其余2個(gè) 結(jié)果的平均值；當(dāng)變異系數(shù)小于12%時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果取3個(gè)結(jié)果的 平均值。

14.4  計(jì)算、制圖和記錄

14.4.1       由 p-l 曲線上獲取貫入量為2.5mm 和5 .0mm 時(shí)的單位 壓力值，各自的承載比應(yīng)按下列公式計(jì)算。承載比一般是指貫入 量為2.5mm時(shí)的承載比，當(dāng)貫入量為5.0mm  時(shí)的承載比大于 2.5mm時(shí)，試驗(yàn)應(yīng)重新進(jìn)行。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果仍然相同時(shí)，應(yīng)采用貫 入量為5.0mm時(shí)的承載比。

1  貫入量為2.5mm 時(shí)的承載比應(yīng)按下式計(jì)算：

         (14.4.1-1)

 式中：CBR_2.5—— 貫入量為2.5mm 時(shí)的承載比(%);

p—— 單位壓力(kPa);

7000—— 貫入量為2.5mm  時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)壓力(kPa)。

2  貫入量為5.0mm 時(shí)的承載比應(yīng)按下式計(jì)算：

                     (14.4.1-2)

式中：CBR_5.0—— 貫入量為5.0mm 時(shí)的承載比(%);

10500——貫入量為5.0mm 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)壓力(kPa)。

14.4.2  以單位壓力(p) 為橫坐標(biāo)，貫入量(l)為縱坐標(biāo)，繪制 p-l  曲線(圖14.4.2)。圖14.4.2中，曲線1是合適的，曲線2的開始  段是凹曲線，應(yīng)進(jìn)行修正。修正的方法為：在變曲率點(diǎn)引一切線， 與縱坐標(biāo)交于點(diǎn)，這點(diǎn)即為修正后的原點(diǎn)。

圖14.4.2 單位壓力與貫入量的關(guān)系曲線(p-l 曲線)

14.4.3  承載比試驗(yàn)的記錄格式應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄 D 表D.21、表 D.22 的規(guī)定。