公路工程CBR试验检测技术的应用

陈燕、吴伟

（江西交设工程咨询有限公司，江西南昌330001）

0 引言

CBR 试验检测技术是公路项目检测中的一项常用技术，应用该技术能够了解材料性能的主要参数，辨别材料性能是否达到项目的建设要求。对CBR 试验检测技术的应用过程进行分析，能够促进公路项目工程建设质量的提高。

1 公路材料试验检测内容

其一，集料检测。集料是公路工程中极为重要的施工材料，按照不同粒径尺寸，可以分为粗集料与细集料。集料检测主要是对粒径级配、碱集料反应、吸水率、耐磨硬度等指标进行检测。其二，沥青材料检测。在沥青材料的检测中，必须根据工程的具体情况，对沥青材料的各方面性能和指标进行检测，以确定是否满足工程的建设标准和要求。在沥青材料的检测环节，主要是对针入度、延度等数据进行检测，保证各项参数和指标合格，以确保工程质量合格。其三，钢筋检测。在原材料钢筋的检测环节，应该对其抗拉强度及弯曲性能等进行综合分析和检测，确保钢筋的质量合格。

2 公路工程检测工作的重要意义

在公路工程项目进行检测工作中，合理应用互联网信息技术，对项目所使用的材料、技术展开全面的分析，以达到全面检测的要求。应选择最佳的检测技术，以技术标准和设计方案为基础信息，对项目进行总结和分析，从而保证工程的质量合格。公路工程检测的主要的作用是实现以较小的成本获取较高的经济效益，同时促进建筑工程技术的发展和进步。以某公路项目为例，经现场分析研究，了解到公路工程检测的主要作用如下：第一，在公路工程检测环节，要对项目所使用的材料做好全面的质量检测和控制。公路项目实施环节，对各个部件的质量都必须加强管理和控制。第二，加强检测力度可以提升工程质量水平，确保公路工程质量合格，延长公路使用寿命。第三，对公路施工新材料、新工艺进行评价分析，做好全面控制，提升公路工程的施工技术水平，促进公路工程的发展。第四，公路工程检测作业可以有效避免质量问题，且能降低项目运行成本。此外，工作人员能随时了解施工进度，明确施工计划，确保项目在规定时间内完成，且工程质量符合要求。

3 CBR 试验检测

3.1 基本原理

在公路工程施工工程中，容易遇到恶劣环境因素，为了准确了解施工环境，确定材料是否满足要求，可以将施工材料浸入水中，保持4 天，然后检测[1]。为了能够准确掌握路基给土基产生的附加应力，在贯入试验检测环节需要将荷载施加到试件表面。材料强度越高，贯入量为25mm 或者50mm 的荷载越大，即CBR 值越大。

3.2 试料准备

在试验开始之前，首先要进行材料取样，这个环节对CBR 试验结果会产生直接影响。因此，在取样环节，应严格执行技术标准和规范要求，将表层土清理干净，在同一垂直面上选择3 层土样为样品。根据检测技术要求，土样需要经过5mm 筛孔处理。结合以往的工作经验，现场土样选择如果无法满足要求，则应进行烘干捣碎处理，保证体验能够顺利经过5mm的筛孔。此外，还要将超过40mm 的土颗粒清理掉，并记录颗粒的含量。试验前一日，进行土样含水量检测，该参数会直接影响公路结构的强度，所以加强含水量检测极为重要。

3.3 试件制备

第一，根据不同的颗粒选择不同的试筒，测量试筒质量，并将其放置在底板上，依次放垫块、滤纸、套环等部件。第二，试件的干密度应该达到最佳干密度的要求，可以选择夯击法。总计需要制作3 种试件，每一种有3 个，每个试件均采用3 层夯击的方式，第一层30 次，第二层50 次，第三层98 次。第三，通过四分法筛选好材料，并将其放置到金属盘内，确定含水量参数，保证含水量在2%左右。第四，如果是水泥稳定土，将土浸润后，加入水泥进行充分的搅拌处理。细粒土搅拌环节，以最佳含水量为检测的标准。搅拌工作完成后，可在试件表面铺设一层土工布，防止水分蒸发。水泥试样时，如果超出1 小时，及时进行废弃处理。第五，击实筒平放后，及时将材料倒进去，经平整后进行首层处理。一般情况下，击锤从45cm 高的位置下落，进行第一层击实后开始检测，确定是否合格，为后续的试验检测提供基础。击实工作完成后，需要进行拉毛处理，然后重复上述过程，将剩余结构分层处理。第六，取下套环，把试筒表面清理干净，保持平整与压实，将上部垫块取出，根据要求选取其他试件，确定合适夯击次数。

3.4 泡水测膨胀量

第一，试件经过湿气养生3 天后，如果是素土的形式，完成试件的制作，将顶部滤纸取下，放上新的滤纸，在上部设置多孔板，并加入足够的荷载板，保证试件顶面压力和结构层压力是完全一致的。第二，将试筒和多孔底板同时放入没有水的水槽内，用模具拉紧处理，安装百分表，读取初期检测数据。第三，水槽充水，保证水能够直接进入试件底部和顶部。浸水环节，水槽内的水应该超出顶部25mm 左右。并且，要严格控制浸水时间，通常要在96h 以上[2]。

3.5 CBR 数值的读取

将试件取出之后，要在规定的时间范围内快速完成这项试验，为后续的试验检测提供基础。同一组试件需要在检测条件下静置15min，可根据实际情况适当延长时间，最后根据获取的CBR 值的差异进行分析，确定是否存在质量问题[3]。首先，需要在贯入杆的位置加入45N 荷载后检测力与变形，将百分表调整到零位，按照要求，记录百分表测量下的贯入量，同时应该注意关键位置的贯入量，主要是根据预计贯入百分表的读数确定贯入量参数，同时要注意，贯入量2 个百分表的数据是有差异的，在具体操作中，不会通过相同的速度确定，这就需要在百分表的运行相差不大的情况下，哪一个表先达到数据，则先读取哪个表的数据，同时要读取测力计参数，如果贯入量超过250×10-2mm，需要在贯入大量达到600×10-2mm 后停止读数，要根据贯入量的大小和测力计读数的大小确定该读数，灵活掌握各项数据。但是有些检测人员在读取数据时操作方法不正确，导致结果存在很大的偏差，这会极大程度地影响后续检测工作的开展，也不利于对公路质量的准确判定。CBR 值变化规律见图1。

图1 CBR 值随压实度的变化规律

4 土质的相关影响因素

4.1 土质对CBR 值的影响

经上述试验分析确定，得到最大干密度相对应的最佳含水量的参数为10.4%，根据该数据检测确定CBR 试件的含水量。此时最佳干密度为：1.99g/cm3取土5000g，水520g 作为试件材料，经过充分的搅拌处理形成湿土形式。风化石是山皮土的主要组成部分，其内部包含多种多样的碎石材料，通过聚合作用后形成整体结构，因此，其内聚力相对较小，内摩擦角主要承受抗剪强度，内摩擦角嵌挤之下形成的阻力以及颗粒之间相对滚动，这时的阻力和含水量并无直接关系，与之联系最为紧密的为土体颗粒、形状、强度等。因此，土壤的粗糙度、外形尺寸对最终的抗剪强度有直接影响。粉土材料的黏性在表土和山皮土之间，其特征也介于两者之间，所以抗剪强度形成与CBR 值都在表土和山皮土之间。经分析得出以下结论：通常来说，CBR 会随着土的黏性增大而减小，即二者为反比关系。

4.2 土料粒径对CBR 值的影响

试验发现，土质相同，CBR 值会随着粒径的增大而增大，即土质相同的情况下，二者为正比关系。

5 优化公路工程材料试验检测技术措施

5.1 完善材料检测机制

从材料的性能角度出发，其对工程质量有直接影响，但目前我国的公路工程建设施工工序比较多，工艺流程复杂性高，要想确保材料的各项性能指标均符合要求，达到设计标准和要求，显然是存在较大难度的。因此，工程管理单位需要总结经验教训，选择先进的检测技术和方法，制定出切实可行的工作机制，形成完善的工作体系。经过技术、制度的改革，全面提高检测水平，保证检测工作顺利进行，提高公路工程材料检测精度，全面满足公路工程建设施工的需要，提高公路工程质量水平。此外，要从整个工程的角度出发进行审核与检查，确保各项数据都符合要求，不会给项目质量造成不利影响[4]。

5.2 科学控制原材料来源

在公路工程项目中，对原材料的质量检测极为重要，在该工作环节，工作人员必须充分了解原材料，有效避免质量不达标的材料进入施工现场，保证对材料进行有效的保管，保证原材料的质量。为此，一是要求负责的采购人员对公路工程材料市场进行全面的分析，充分对比各个供应单位，选择最佳的供应单位，对原材料进行根源性的控制，从而采进高质量的施工材料，以免影响工程质量。二是在材料在进入施工现场后，如果发现质量不合格，则要立即作废，不能允许任何不合格的材料进入施工现场。总之，只有全面落实对原材料的管理和控制工作，从来源进行控制，才能保证材料的质量合格，保证公路工程的质量达标，进而提高公路工程的总体效益。

5.3 完善应用流程

在公路工程施工中，施工单位、监理单位、检测单位需要相互配合、交流，选择合适的试验检测设备，发挥出检测技术的优势，从而提高监督检测的质量水平，尤其是需要做好设备的送检和检测的时间控制，根据不同的要求进行各项检测工作，以保证检测环节不出纰漏，这对提高公路工程质量有重要意义。此外，要制定出完善的公路工程检测工作流程和标准，保证各项试验工作顺利进行，提高试验数据信息的准确性。总之，在公路工程的试验检测中，要明确检测工作流程和标准，选择高水平的施工技术，有效控制各项参数和指标，从而提高施工水平，保证公路工程质量。

5.4 打造高水平检测团队

在公路工程检测工作中，检测人员需要掌握足够的检测技术，同时要有较高的职业道德水平，保证顺利、高效地开展检测工作[5]。同时，要采用先进的检测技术、选择先进的检测设备，保证检测结果的准确性。为了保证检测工作效果，检测人员必须学习先进的技术，能够正确操作与管理设备，检测单位还要组建高水平的检测作业团队，发挥出先进检测方式的优势，以更好地提升总体检测水平，保证各项检测工作可以顺利进行，提高检测数据的精度，以免产生严重的数据偏差，为公路工程质量控制奠定坚实的基础。

5.5 拟定评价体系

在公路工程项目施工环节，施工单位应根据实际工作需要，建立完善的工作评价体系，保证质量检测和评价工作可以顺利进行。施工单位的各级人员必须具备足够的质量管理和控制意识，能够自主检查工作质量，建设单位、监理单位都必须做好现场质量监督检查工作，结合实际工作需要，建立完善的质量监督管理体系，明确每个人的工作职责，落实岗位工作职责，以更好地提高公路工程的检测水平，消除各种不利影响因素，满足公路工程质量管控要求，保证公路工程质量合格。

6 结语

在现代社会的高速发展之下，公路项目规模逐步扩大，通过试验分析检测，能够更全面地了解施工材料的各项性能指标，进而保证公路工程质量。在公路工程检测工作中，应用CBR 试验检测技术，选择先进的设备，完善材料检测机制、打造高水平检测团队，能够全面提高检测水平，消除各种不利影响因素，促进公路工程质量的提升，更好地满足交通运行的需要，助推我国现代化交通事业的高速发展。