寶玉梅

（中國有色金屬工業(yè)第十四冶金建設公司建材科研所，云南 昆明 650031）

公路黃土路基強度試驗研究

寶玉梅

（中國有色金屬工業(yè)第十四冶金建設公司建材科研所，云南 昆明 650031）

黃土路基是主要的路基種類。公路黃土路基強度試驗中，要兼顧黃土路基室內(nèi)和現(xiàn)場CBR試驗。文章對公路黃土路基強度進行試驗和研究，以明確黃土路基CBR試驗影響因素，保證試驗方法的匹配度。內(nèi)外部因素都是干擾黃土路基強度的重要誘因。研究人員要結(jié)合具體工程類別，提高黃土路基強度試驗的合理指數(shù)，并在具體工程實踐中將含水量和壓實度作為考量重心，達到良好的試驗效果。

黃土路基；強度；試驗；研究；適用性

我國黃土分布面積很廣，尤以山西為最。近年來，高速路網(wǎng)密度不斷增加，黃土路基上部的工程比重也越來越大。黃土也作為路基填料被安排在工程布局中。黃土路基性能直接關系到工程后期的合理性及安全指數(shù)。因而項目負責人要在工程之初，預先落實路基強度試驗，以使公路建設更具規(guī)劃性。CBR試驗具有明確的界定，黃土路基工程背景下，著重用以評定路基的強度和穩(wěn)定性指標。公路黃土路基強度試驗，使黃土地區(qū)公路施工有據(jù)可循，也使工程布局更具可控性。

1 黃土路基現(xiàn)場和室內(nèi)CBR試驗

黃土路基CBR試驗的合理應用界面是黃土承載比試驗。設計人員需將規(guī)定的試筒內(nèi)制件工作落實到位。黃土路基現(xiàn)場CBR試驗的操作流程已有明文規(guī)定，著重用以土基材料現(xiàn)場CBR試驗測定取值。試驗初期，要在同一土場界面內(nèi)合理選擇試驗用土，避免黃土選擇路徑不同，或土體采樣過程中受外部不可控因素干擾，使實際操作過程中出現(xiàn)實驗誤差，以確保公路黃土路基強度試驗結(jié)果更加精確。

1.1 黃土路基室內(nèi)CBR試驗

室內(nèi)CBR試驗，要將各要素考量到位，對試驗試件具有嚴格要求，需與規(guī)定承載比相契合。在標準重型擊實試驗內(nèi)，著重求取最佳含水量，并輔助試模，以成型，試模規(guī)格為φ150×120mm，使其經(jīng)歷4晝夜的浸水期，確保試件內(nèi)部水分飽滿。并確定試驗過程是對真實路基狀況的模擬。同時也不能忽略實際境況下的最惡劣路基狀態(tài)。完成飽水工作后，執(zhí)行貫入試驗，將2.5mm貫入量背景下的單位壓和標準壓比例作為材料的CBR取值。

具體規(guī)范內(nèi)，基于安全考慮，對路基填方材料已有明確界定，強度尤為重要。技術人員要深入工程實地取土，開展公路路基填方材料試驗。試驗指標合理，方可應用。填方路基中，需要兼顧上、下路床和上、下路堤四個板塊的內(nèi)容，著重對這四個板塊中的底面以下深度、填料最小強度及最大粒徑進行考量。若路基黃土室內(nèi)CBR值與工程要求相吻合，表明它的強度達標，即可用以具體工程實踐[1]。

1.2 黃土路基現(xiàn)場CBR試驗

現(xiàn)場CBR試驗的執(zhí)行界面是公路黃土路基頂面，測試方法依從于《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》的具體規(guī)定。檢測現(xiàn)場CBR值的時候，將預加壓力貫入量控制為0.5mm，變動及調(diào)整荷載之后，執(zhí)行具體操作。黃土路基表層水分縮減，孔隙收縮，在土質(zhì)表面生成硬殼，使試驗數(shù)據(jù)超出最初設定，發(fā)生突變。黃土路基的含水量和壓實度存在明顯差異，使現(xiàn)場CBR值呈現(xiàn)離散特點?，F(xiàn)場CBR試驗處于未浸水狀態(tài)，無論是貫入試驗程序，還是CBR值計算技巧，都與室內(nèi)CBR試驗如出一轍。因而，現(xiàn)場CBR試驗多方受限，僅可以用其對土基的強弱指標進行判定[2]。

2 黃土路基CBR影響因素

2.1 內(nèi)在原因：黃土工程特性

黃土歷經(jīng)周期比較長，特性凸顯。以某地區(qū)為例，其黃土的色彩表征是黃或者褐黃，內(nèi)含諸多易溶解鹽類。顆粒組成介質(zhì)是微小粉粒，孔隙比大，呈垂直解離發(fā)育，工程特性突出，主要有如下表現(xiàn)：①黃土的力學及物理特性依從于它的構(gòu)成及特殊成因。礦物成分的明顯差異，使土的抗剪強度包絡線不同，干擾CBR值；②黃土成分復雜，鹽類和黏土在黃土中的含量較多，使黃土呈現(xiàn)膠結(jié)問題。降雨條件下，產(chǎn)生直接性浸泡，即可自動溶解易溶鹽，削弱黃土的剪切強度，使其在特定環(huán)境下明顯變形，發(fā)生強度抽離，削弱浸水路基黃土填料CBR值。由此表明，可溶性鹽類含量對CBR值的影響是直接性的；③CBR值與黃土的土粒組分、水分含量等結(jié)構(gòu)特征具有相關性。如地區(qū)性氣候比較干旱，黃土呈粒狀分布，不顧慮降雨問題，就能夠使土體中的碳酸鈣得到完好的保存。在一系列往復作用下，黃土的抗剪強度不斷增加，使其具備良好的壓縮性。一旦黃土被外力浸泡，它的膠結(jié)度、結(jié)構(gòu)和孔隙特征等發(fā)生變化。持續(xù)多天浸水后，CBR值也會逐漸削弱和降低[3]；④粒徑規(guī)格對內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦力的干擾比較明顯。土顆粒粒徑與內(nèi)摩擦力呈正比，與內(nèi)聚力呈反比；土壤黏性則分別與內(nèi)聚力呈正比，與內(nèi)摩擦力呈反比。將其與顆粒分析試驗得出的級配曲線進行對比，能夠明確知曉不同土體的顆粒含量，而CBR值也隨之增大。

2.2 外部原因：試驗環(huán)境

試驗人員在實踐界面要全局性統(tǒng)籌公路黃土路基，執(zhí)行黃土室內(nèi)CBR正交試驗，分析極差，得出CBR試驗敏感性強弱順序：浸水時間、土體壓實度、水與壓實度交互作用、土樣類別。結(jié)果表明，浸水時間和壓實度是影響黃土路基CBR值的重要指標，且試驗結(jié)果影響度取決于壓實度和浸水時間交互作用[4]。路基經(jīng)過一定周期浸水之后，CBR值減小，但是浸水時間超過4d，對CBR值的影響將不再明顯。CBR值與土樣壓實度成正比，如果對后者進行嚴格控制，則CBR值會得到顯著提高。技術人員不要在具體工程實踐中對路基壓實度問題進行過度考量，使試驗難以取得新進展。

3 黃土路基強度試驗方法的適用性

對比室內(nèi)與室外CBR試驗，兩者的適用性主要表現(xiàn)在：①室內(nèi)與現(xiàn)場的CBR值差異明顯，后者比前者大。主要由不同檢測界面造成。這兩種工況背景下的黃土含水量和壓實度也不同。室內(nèi)CBR試驗中，黃土水分飽滿，且處于標準壓實狀態(tài)。而現(xiàn)場CBR試驗依從具體環(huán)境界面內(nèi)的真實性含水量和壓實度；②一旦含水量變化，室內(nèi)CBR值和現(xiàn)場CBR值都會出現(xiàn)明顯變動。室內(nèi)CBR試驗中，浸水4晝夜，模擬路基的實時工況，能夠防患于未然，杜絕路基強度和穩(wěn)定性方面的危害，而后期的病害問題也不會太過嚴重。設計人員要依從于室內(nèi)CBR值，對黃土路基填料和強度指標進行確定[5]；③現(xiàn)場CBR試驗表明，設計人員要避免在CBR規(guī)定值設定中套用現(xiàn)場CBR值，著重修正現(xiàn)場CBR試驗結(jié)果，以對比狀態(tài)，構(gòu)建室內(nèi)和現(xiàn)場CBR值關系，進而得出室內(nèi)試驗CBR值，以此為載體，評定路基強度和穩(wěn)定性；④現(xiàn)場CBR的檢測背景是黃土路基施工環(huán)境，檢測主體是路基相對強弱。它的離散性明顯，也未將現(xiàn)場的動態(tài)性濕度情況，納入考量范疇。施工人員要參考現(xiàn)場含水率和壓實度，使黃土路基的施工過程更加嚴謹。即使黃土路基含水較多，壓實度相對較高，也很難從根本上保障路基強度，仍需搭配其他措施，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)[6]。

4 結(jié)論

文章通過公路黃土路基強度試驗，在現(xiàn)場和室內(nèi)CBR試驗類比下，開展具體研究工作。研究成果如下：①黃土路基強度的影響指標比較立體和多樣，包含了黃土力學、物理特性中的諸多特點；②依據(jù)室內(nèi)CBR值，對黃土路基填料和強度進行確定和設計。黃土路基CBR試驗影響因素包含內(nèi)、外兩個部分。而該值的主要敏感性指標包括含水率、壓實度、土樣類別等；③采用現(xiàn)場CBR試驗檢測公路黃土路基強度極為直觀，它比室內(nèi)CBR值大。但是實踐中，并未對路基濕度變化曲線進行兼顧。如果以此為載體設計路基強度，會增加公路黃土路基施工界面內(nèi)的不安定性。設計人員要明確控制指標，著重對現(xiàn)場含水量和壓實度進行考量。

[1]崔蘭.公路黃土路基強度試驗研究[J].公路交通科技(應用技術版),2011,(7):53-56.

[2]王曉峰,吳喜榮.山西省黃土路基強度指標相互關系研究[J].公路,2012,(6):121-123.

[3]翁效林,李林濤,張留俊.拓寬黃土路基濕化破壞機制模型試驗研究[J].巖石力學與工程學報,2010,(5):1075-1080.

[4]李燕華,高二利.濕陷性黃土路基基本特性與微觀結(jié)構(gòu)試驗研究[J].公路工程,2014,(5):328-332+346.

[5]王玉軍,梁鴻.YCT-25型沖擊壓路機在準池鐵路黃土路基中的施工技術研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版), 2015,(4):118-123.

[6]何楠.公路路基施工工藝與質(zhì)量控制研究[J].住宅與房地產(chǎn), 2015,(28):63.

TU444

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2096-2789（2016）12-0022-02