14  承载比试验 

14.1  一 般 规 定

14.1.1       土样粒径应小于20mm。

14.1.2       本试验应采用重型击实法将扰动土在规定试样筒内制样 后进行试验。

14.2  仪 器 设 备

14.2.1       本试验所用的主要仪器设备应符合下列规定：

1    击实仪应符合本标准第13.2. 1 条的规定，其主要部件的 尺寸应符合下列规定：

1)试样筒(图14.2.1-1):内径152mm, 高166mm的金属圆 筒；试样筒内底板上放置垫块，垫块直径为151mm,高 50mm, 护筒高度50mm;

图14.2.1-1  试样筒(单位：mm)

1 护筒；2一试样筒；3--底板；4一垫块

2)击锤和导筒：锤底直径51mm, 锤质量4.5kg,落距457mm;击锤与导筒之间的空隙应符合现行国家标准《土工试验仪器 击实仪》GB/T 22541的规定。

2   贯入仪(图14.2.1-2)应符合下列规定：

1)加荷和测力设备：量程应不低于50kN, 最小贯入速度应 能调节至1mm/min;

2)贯入杆：杆的端面直径50mm, 杆长100mm, 杆上应配有 安装百分表的夹孔；

  3)百分表：2只，量程分别为10mm和30mm, 分度值0.01mm。

图14.2.1-2 贯入仪示意图

1一框架；2一测力计；3一贯人杆：4一位移计；5一试样：

6—升降台；7—蜗轮蜗杆箱；8—摇把

3   标准筛：孔径为20mm 、5mm;

4    台秤：称量20kg,分度值1g;

5    天平：称量200g,分度值0.01g。

14.2.2     本试验所用的其他仪器设备应符合下列规定：

1  膨胀量测定装置(图14.2.2- 1):由百分表和三脚架组成；

图14.2.2-1 膨胀量测定装置(单位：mm)

2  有孔底板：孔径宜小于2mm, 底板上应配有可紧密连接试样筒的装置；带调节杆的多孔顶板(图14.2.2-2);

图14.2.2-2 带调节杆的多孔顶板(单位：mm)

3    荷载块(图14.2.2-3):直径150mm, 中心孔直径52mm; 每对质量1.25kg, 共4对，并沿直径分为两个半圆块；

图14.2.2-3 荷载块(单位：mm)

4   水槽：槽内水面应高出试件顶面25mm;

5    其他：刮刀、修土刀、直尺、量筒、土样推出器、烘箱、盛土盘。

14.3  操 作 步 骤

14.3.1      试样制备应按下列步骤进行：

1     试样制备应符合本标准第13.3.1条的规定。其中土样需 过20mm 筛，以筛除粒径大于20mm  的颗粒，并记录超径颗粒的 百分数；按需要制备数份试样，每份试样质量约为6.0kg

2     应按本标准第13.3.2条的规定进行重型击实试验，求取 干密度和含水率；

3    应按含水率备料，进行重型击实试验制备3个试样， 击实完成后试样超高应小于6mm;

4    卸下护筒，沿试样筒顶修平试样，表面不平整处宜细心用 细料修补，取出垫块，称试样筒和试样的总质量。

14.3.2      浸水膨胀应按下列步骤进行：

1    将一层滤纸铺于试样表面，放上多孔底板，并应用拉杆将 试样筒与多孔底板固定好；

2 倒转试样筒，取一层滤纸铺于试样的另一表面，并在该面 上放置带有调节杆的多孔顶板，再放上8块荷载块；

3 将整个装置放入水槽，先不放水，安装好膨胀量测定装置， 并读取初读数；

4  向水槽内缓缓注水，使水自由进入试样的顶部和底部，注水 后水槽内水面应保持在荷载块顶面以上大约25mm(图14.3.2);通 常试样要浸水4d;

图14.3.2  浸水膨胀试验装置

1一百分表；2一三脚架；3一荷载板；4—滤纸；5一多孔底板；

6一试样；7一多孔顶板

5  根据需要以一定时间间隔读取百分表的读数。浸水终了 时，读取终读数。膨胀率应按下式计算：

      (14.3.2)

式中：δ_w—— 浸水后试样的膨胀率(%);

△h_w——浸水后试样的膨胀量(mm);

h₀—— 试样的初始高度(mm)。

6    卸下膨胀量测定装置，从水槽中取出试样，吸去试样顶面 的水，静置15min让其排水，卸去荷载块、多孔顶板和有孔底板， 取下滤纸，并称试样筒和试样总质量，计算试样的含水率与密度的 变化。

14.3.3      贯入试验应按下列步骤进行：

1    将浸水终了的试样放到贯人仪的升降台上，调整升降台的 高度，使贯入杆与试样顶面刚好接触，并在试样顶面放上8块荷 载块；

2    在贯入杆上施加45N 荷载，将测力计量表和测变形的量 表读数调整至零点；

3    加荷使贯入杆以1mm/min～1.25mm/min的速度压入试样，按测力计内量表的某些整读数(如20、40、60)记录相应的贯入量，并使贯入量达2.5mm  时的读数不得少于5个，当贯入量读数 为10mm～12.5mm时可终止试验；

4    应进行3个试样的平行试验，每个试样间的干密度允 许差值应为±0.03g/cm³。 当3个试样试验结果所得承载比的变 异系数大于12%时，去掉一个偏离大的值，试验结果取其余2个 结果的平均值；当变异系数小于12%时，试验结果取3个结果的 平均值。

14.4  计算、制图和记录

14.4.1       由 p-l 曲线上获取贯入量为2.5mm 和5 .0mm 时的单位 压力值，各自的承载比应按下列公式计算。承载比一般是指贯入 量为2.5mm时的承载比，当贯入量为5.0mm  时的承载比大于 2.5mm时，试验应重新进行。当试验结果仍然相同时，应采用贯 入量为5.0mm时的承载比。

1  贯入量为2.5mm 时的承载比应按下式计算：

         (14.4.1-1)

 式中：CBR_2.5—— 贯入量为2.5mm 时的承载比(%);

p—— 单位压力(kPa);

7000—— 贯入量为2.5mm  时的标准压力(kPa)。

2  贯入量为5.0mm 时的承载比应按下式计算：

                     (14.4.1-2)

式中：CBR_5.0—— 贯入量为5.0mm 时的承载比(%);

10500——贯入量为5.0mm 时的标准压力(kPa)。

14.4.2  以单位压力(p) 为横坐标，贯入量(l)为纵坐标，绘制 p-l  曲线(图14.4.2)。图14.4.2中，曲线1是合适的，曲线2的开始  段是凹曲线，应进行修正。修正的方法为：在变曲率点引一切线， 与纵坐标交于点，这点即为修正后的原点。

图14.4.2 单位压力与贯入量的关系曲线(p-l 曲线)

14.4.3  承载比试验的记录格式应符合本标准附录 D 表D.21、表 D.22 的规定。