公路黄土路基强度试验研究

宝玉梅

（中国有色金属工业第十四冶金建设公司建材科研所，云南 昆明 650031）

公路黄土路基强度试验研究

宝玉梅

（中国有色金属工业第十四冶金建设公司建材科研所，云南 昆明 650031）

黄土路基是主要的路基种类。公路黄土路基强度试验中，要兼顾黄土路基室内和现场CBR试验。文章对公路黄土路基强度进行试验和研究，以明确黄土路基CBR试验影响因素，保证试验方法的匹配度。内外部因素都是干扰黄土路基强度的重要诱因。研究人员要结合具体工程类别，提高黄土路基强度试验的合理指数，并在具体工程实践中将含水量和压实度作为考量重心，达到良好的试验效果。

黄土路基；强度；试验；研究；适用性

我国黄土分布面积很广，尤以山西为最。近年来，高速路网密度不断增加，黄土路基上部的工程比重也越来越大。黄土也作为路基填料被安排在工程布局中。黄土路基性能直接关系到工程后期的合理性及安全指数。因而项目负责人要在工程之初，预先落实路基强度试验，以使公路建设更具规划性。CBR试验具有明确的界定，黄土路基工程背景下，着重用以评定路基的强度和稳定性指标。公路黄土路基强度试验，使黄土地区公路施工有据可循，也使工程布局更具可控性。

1 黄土路基现场和室内CBR试验

黄土路基CBR试验的合理应用界面是黄土承载比试验。设计人员需将规定的试筒内制件工作落实到位。黄土路基现场CBR试验的操作流程已有明文规定，着重用以土基材料现场CBR试验测定取值。试验初期，要在同一土场界面内合理选择试验用土，避免黄土选择路径不同，或土体采样过程中受外部不可控因素干扰，使实际操作过程中出现实验误差，以确保公路黄土路基强度试验结果更加精确。

1.1 黄土路基室内CBR试验

室内CBR试验，要将各要素考量到位，对试验试件具有严格要求，需与规定承载比相契合。在标准重型击实试验内，着重求取最佳含水量，并辅助试模，以成型，试模规格为φ150×120mm，使其经历4昼夜的浸水期，确保试件内部水分饱满。并确定试验过程是对真实路基状况的模拟。同时也不能忽略实际境况下的最恶劣路基状态。完成饱水工作后，执行贯入试验，将2.5mm贯入量背景下的单位压和标准压比例作为材料的CBR取值。

具体规范内，基于安全考虑，对路基填方材料已有明确界定，强度尤为重要。技术人员要深入工程实地取土，开展公路路基填方材料试验。试验指标合理，方可应用。填方路基中，需要兼顾上、下路床和上、下路堤四个板块的内容，着重对这四个板块中的底面以下深度、填料最小强度及最大粒径进行考量。若路基黄土室内CBR值与工程要求相吻合，表明它的强度达标，即可用以具体工程实践[1]。

1.2 黄土路基现场CBR试验

现场CBR试验的执行界面是公路黄土路基顶面，测试方法依从于《公路路基路面现场测试规程》的具体规定。检测现场CBR值的时候，将预加压力贯入量控制为0.5mm，变动及调整荷载之后，执行具体操作。黄土路基表层水分缩减，孔隙收缩，在土质表面生成硬壳，使试验数据超出最初设定，发生突变。黄土路基的含水量和压实度存在明显差异，使现场CBR值呈现离散特点。现场CBR试验处于未浸水状态，无论是贯入试验程序，还是CBR值计算技巧，都与室内CBR试验如出一辙。因而，现场CBR试验多方受限，仅可以用其对土基的强弱指标进行判定[2]。

2 黄土路基CBR影响因素

2.1 内在原因：黄土工程特性

黄土历经周期比较长，特性凸显。以某地区为例，其黄土的色彩表征是黄或者褐黄，内含诸多易溶解盐类。颗粒组成介质是微小粉粒，孔隙比大，呈垂直解离发育，工程特性突出，主要有如下表现：①黄土的力学及物理特性依从于它的构成及特殊成因。矿物成分的明显差异，使土的抗剪强度包络线不同，干扰CBR值；②黄土成分复杂，盐类和黏土在黄土中的含量较多，使黄土呈现胶结问题。降雨条件下，产生直接性浸泡，即可自动溶解易溶盐，削弱黄土的剪切强度，使其在特定环境下明显变形，发生强度抽离，削弱浸水路基黄土填料CBR值。由此表明，可溶性盐类含量对CBR值的影响是直接性的；③CBR值与黄土的土粒组分、水分含量等结构特征具有相关性。如地区性气候比较干旱，黄土呈粒状分布，不顾虑降雨问题，就能够使土体中的碳酸钙得到完好的保存。在一系列往复作用下，黄土的抗剪强度不断增加，使其具备良好的压缩性。一旦黄土被外力浸泡，它的胶结度、结构和孔隙特征等发生变化。持续多天浸水后，CBR值也会逐渐削弱和降低[3]；④粒径规格对内聚力和内摩擦力的干扰比较明显。土颗粒粒径与内摩擦力呈正比，与内聚力呈反比；土壤黏性则分别与内聚力呈正比，与内摩擦力呈反比。将其与颗粒分析试验得出的级配曲线进行对比，能够明确知晓不同土体的颗粒含量，而CBR值也随之增大。

2.2 外部原因：试验环境

试验人员在实践界面要全局性统筹公路黄土路基，执行黄土室内CBR正交试验，分析极差，得出CBR试验敏感性强弱顺序：浸水时间、土体压实度、水与压实度交互作用、土样类别。结果表明，浸水时间和压实度是影响黄土路基CBR值的重要指标，且试验结果影响度取决于压实度和浸水时间交互作用[4]。路基经过一定周期浸水之后，CBR值减小，但是浸水时间超过4d，对CBR值的影响将不再明显。CBR值与土样压实度成正比，如果对后者进行严格控制，则CBR值会得到显著提高。技术人员不要在具体工程实践中对路基压实度问题进行过度考量，使试验难以取得新进展。

3 黄土路基强度试验方法的适用性

对比室内与室外CBR试验，两者的适用性主要表现在：①室内与现场的CBR值差异明显，后者比前者大。主要由不同检测界面造成。这两种工况背景下的黄土含水量和压实度也不同。室内CBR试验中，黄土水分饱满，且处于标准压实状态。而现场CBR试验依从具体环境界面内的真实性含水量和压实度；②一旦含水量变化，室内CBR值和现场CBR值都会出现明显变动。室内CBR试验中，浸水4昼夜，模拟路基的实时工况，能够防患于未然，杜绝路基强度和稳定性方面的危害，而后期的病害问题也不会太过严重。设计人员要依从于室内CBR值，对黄土路基填料和强度指标进行确定[5]；③现场CBR试验表明，设计人员要避免在CBR规定值设定中套用现场CBR值，着重修正现场CBR试验结果，以对比状态，构建室内和现场CBR值关系，进而得出室内试验CBR值，以此为载体，评定路基强度和稳定性；④现场CBR的检测背景是黄土路基施工环境，检测主体是路基相对强弱。它的离散性明显，也未将现场的动态性湿度情况，纳入考量范畴。施工人员要参考现场含水率和压实度，使黄土路基的施工过程更加严谨。即使黄土路基含水较多，压实度相对较高，也很难从根本上保障路基强度，仍需搭配其他措施，使其处于稳定状态[6]。

4 结论

文章通过公路黄土路基强度试验，在现场和室内CBR试验类比下，开展具体研究工作。研究成果如下：①黄土路基强度的影响指标比较立体和多样，包含了黄土力学、物理特性中的诸多特点；②依据室内CBR值，对黄土路基填料和强度进行确定和设计。黄土路基CBR试验影响因素包含内、外两个部分。而该值的主要敏感性指标包括含水率、压实度、土样类别等；③采用现场CBR试验检测公路黄土路基强度极为直观，它比室内CBR值大。但是实践中，并未对路基湿度变化曲线进行兼顾。如果以此为载体设计路基强度，会增加公路黄土路基施工界面内的不安定性。设计人员要明确控制指标，着重对现场含水量和压实度进行考量。

[1]崔兰.公路黄土路基强度试验研究[J].公路交通科技(应用技术版),2011,(7):53-56.

[2]王晓峰,吴喜荣.山西省黄土路基强度指标相互关系研究[J].公路,2012,(6):121-123.

[3]翁效林,李林涛,张留俊.拓宽黄土路基湿化破坏机制模型试验研究[J].岩石力学与工程学报,2010,(5):1075-1080.

[4]李燕华,高二利.湿陷性黄土路基基本特性与微观结构试验研究[J].公路工程,2014,(5):328-332+346.

[5]王玉军,梁鸿.YCT-25型冲击压路机在准池铁路黄土路基中的施工技术研究[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2015,(4):118-123.

[6]何楠.公路路基施工工艺与质量控制研究[J].住宅与房地产, 2015,(28):63.

TU444

A

2096-2789（2016）12-0022-02