CBR试验作业规程专业资料.doc

室内载重比实验 1.目： 运用C.B.R.(Califorhia Bearing Ratio)实验设备配合夯实实验成果，于实验室进行载重比实验，以求得贯入杆贯入土壤阻抗和贯入原则碎石阻抗之比值(载重比)与土壤干密度之关系，以提供现场填土品质控制之参照。 2.设备： a.夯实实验设备：涉及原则夯实实验或改良式夯实实验设备。 b.CBR实验模具：涉及内径15.2cm，高度12.7cm之试体夯模6组，及配合夯模使用之延伸环、垫块、多孔底钣、膨胀延伸器、膨胀架等。 c.贯入杆：断面积3in2之圆柱形贯入杆。 d.超载基钣：直径约150mm之圆形铅钣，中央打孔，孔径50.8mm(2 in)，钣重4.54kg(10lb)。 e.抗压主机：采用计测公司制造之机械式抗压主机，负载能力5吨以上。 f.量测系统：涉及冲程5.0cm、精度0.01mm，量测轴向变位之测微表，以及负载容量5吨以上、精度0.1kg量测贯入阻抗之压力衡圈。 g.其她：药刀、戒尺、水槽、调土设备、大型电子秤、含水量量测设备等。 3.实验办法： a.根据设计求进行土壤夯实实验，并求得实验土壤之最佳含水量(OMC)及最大乾密度(rdmax)。 b.根据所得土壤最佳含水量调配土样，并将土样提成三层(五层)，各以每层10下、30下、65下之夯击次数，将土样夯入下衬垫块之CBR模具中，重模三组不同夯实能量之试体。 c.去除模具延伸环，将试体表面刮平後翻转试体，并去除模具底部垫块。 d.将翻转後之试体固定於底钣上，加上超载基钣後将其安装於抗压主机上，并以手动控制使试体表面与抗压机上之贯入杆微微接触。 e.启动抗压机，以1.27mm/min之速率使贯入杆压入试体中。 f.运用量测系统读取贯入杆贯入量及其相应之贯入阻抗，至贯入阻抗下降或贯入量达12.7mm以上为止。 g.将土样自模具中顶出，分上、中、下三部份分别采用部份土样一并进行含水量测定。 h.重复bc环节，并於试体上下加装滤纸後，将试体固定於多孔底钣上，加上膨胀延伸器、超载基钣、膨胀架及测微表後将所有设备置於水槽中，加水使水淹过试体顶部，同步记录土体膨胀量达96小时或膨胀量不再增长为止。 i.将试体自水槽中取出，倒掉上部积水後将其静置15分钟令其自由排水。 j.将试体安装於抗压主机上，并以手动控制使试体表面与抗压机上之贯入杆微微接触，再重复eg环节。 4.实验成果： 运用所得之贯入量及贯入阻抗关系绘出其相应关系曲线，并经原点修正後求得2.5mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm及12.5mm贯入量时贯入杆阻抗和贯入原则碎石阻抗之比值(载重比)，再以其最大载重比与该相应土样之乾密度绘出CBR值土壤乾密度关系曲线。经由曲线内插法即可求得设计土壤乾密度所相应之设计载重比。 室内全颗粒分析实验 1.目： 运用现场获得含粗颗粒之土样，於实验室内进行颗粒分析实验，以求得该土样之完整粒径分布状况。 2.设备： a.大型筛网：采用TONYAN公司制造3、2、1.5、3/4、3/8、#4等大型手摇式筛网。 b.小型筛网：采用TONYAN公司制造#10、#20、#40、#60、#100、#200等小型摇筛机用筛网。 c.摇筛机：使用计测公司代理之电动摇筛机。 d.土样气乾拌合设备：拌合筒、胶布等。 e.其她：橡胶锤、烤箱、含水量测定实验设备等。 3.实验办法： a.将现场取回之土样经气乾後，运用橡胶锤轻轻敲散附著在粗颗粒上之土样。 b.依照最大颗粒尺寸决定使用土样重量，决定原则如下表所示： 最大颗粒尺寸(in) 最小重量求(g) 3/4 1000 1 1.5 3000 2 4000 3 5000 c.将气乾试体充份混合後取恰当重量通过大型手摇筛，记录各筛存留重量後，取具代表性之粗颗粒土样进行含水量测定。 d.记录通过#4号筛之土样总重後，再将土样充份混合并取约115公克具代表性之土样置入烤箱，再运用105oC温度烘乾24小时以上，以去除其水份并测定其含水量。 e.将烘乾後土样运用小型摇筛机进行筛分析，并记录其成果。 4.实验成果： 将#10号筛以上之土样经含水量修正後记录各筛存留乾重。同步将通过#10号筛之土样经比例修正後，将各筛停留重量合并计算，以求得各筛号存留比例、累积存留比例及累积通过比例，并藉以绘出该土样之全颗粒分析曲线。 土壤膨胀实验 1.目： 运用实验室加载设备量测长期位於地下水位以上之膨胀性土壤及细颗粒回填土壤於开挖或地面水渗入後也许导致之膨胀压及膨胀量。 2.设备： a.模具：试体模具高度0.75in(19.0mm)以上。 b.加载设备：加压系统负载能力至少为200%设计荷重以上。 c.变位计：采用之精度0.0001in(0.0025mm)以上之变位计(LVDT)。 d.重模设备：原则夯实实验夯锤及模具(ASTM D698，Method A)。 e.其她：试体上下盖板、压密实验有关设备等。 3.实验办法： a.於保持试体原有含水量条件下，依薄管试体采样方式进行。 b.根据采用土样之最佳含水量及最大乾密度重模试体。 c.根据压密实验方式组合实验设备。 d.将组合完毕之设备装置於加压系统上。 e.准备50lb/ft2(2.4Kpa=0.0245kg/cm2)之初始荷重。 f.校正各项记录器(Gage)，并标定各项设备之初始装设位置。 g.准备通过4号筛之土样2lb(1kg)，及依其最佳含水量准备所之拌合用水。 h.量测压密环重量。 i.夯制试体。完毕之试体高度以略大於模具顶部1/4in(6mm)为原则。 j.去除延伸环并整修试体。 k.采用整修剩馀之土样量测含水量。 l.试体整修後，尚未安装於加压设备之前运用玻片覆盖於试体两端，以防 止水份丧失。 m.配合压密环体积量测所得之试体密度及含水量，其误差值分别小於1lb/ft3 (0.01602g/cm3)及1%以内。所得试体若不符合设计所求，则应予废弃并重新夯制试体。 n.实验所采用之试体须一次制作完毕，并置於养护皿中备用，以期各试体具备一致之土壤性质。 o.犹如压密实验方式将试体装置於加压设备上。 p.於试体上施加初始荷重50lb/ft2(2.4Kpa=0.0245kg/cm2)。 q.记录施加初始荷重前之记录器读数r1及平衡後之记录器读数r2，并据此求得实试体高度。 r.重要实验可分为三个部份： () 加压-膨胀实验 (a) 於试体顶部施加初始荷重50lb/ft2，俟其平衡後记录初始记录器读数r1。 (b) 於压密室内加水，使试体下方透水石开始吸水。所加之水量以不使试体产生上举现象为原则。 (c) 当试体吸水开始产生膨胀现象时，及时施加适量之轴向荷重，令其恢复原有之试体高度。 (d) 反覆进行(c)环节，直到试体维持48小时以上不再产生膨胀现象为止。则此时维持平衡所之最大轴向荷重，即为此试体之最大膨胀压。 (e) 由最大轴向荷重开始，依1/2倍、1/4倍、1/8倍最大轴向荷重.至初始荷重50lb/ft2为止依次解除试体顶部荷重，各级荷重分别保持24小时，并记录各级荷重达平衡时记录器体之最后读数r2。 (f) 取下试体并量测土样之含水量、饱和度、单位重及比重等。 () 膨胀-加压实验 (a) 於试体顶部施加初始荷重50lb/ft2，俟其平衡後记录初始记录器读数r1。 (b) 於压密室内加水，并令试体於初始荷重下吸水膨胀48小时，以期达到完全膨胀现象。 (c) 运用()中所得最大轴向荷重之1/8倍、1/4倍、1/2倍及1倍荷重依次施加於试体顶部，并记录各级荷重达平衡时记录器体之最后读数r2。 (d) 取下试体并量测土样之含水量、饱和度、单位重及比重等。 () 设计荷重之膨胀实验 (a) 於试体顶部施加初始荷重50lb/ft2，俟其平衡後记录初始记录器读数r1。 (b) 於试体顶部施加设计荷重，并依()之实验环节於压密室内加水，使试体吸水饱和。 (c) 令试体於设计荷重下吸水膨胀48小时或达到完全膨胀现象为止，俟其平衡後记录记录器最后读数r2。 (d) 去除荷重并取下试体量测土样之含水量、饱和度、单位重及比重等。 4.实验成果： 膨胀百分率(%)=(h2-hi)/hi100% 其中 hi=试体初始高度 h2=某荷重下试体最后平衡高度 5.报告内容 a.孔号、深度及位置。 b.试体初始含水量、单位重及饱和度等。 c.试体最后含水量、单位重及饱和度等。 d.荷重相应体积变化曲线。亦即加压-膨胀实验所得之A-line、膨胀-加压实验所得之B-line以及连接零膨胀点、最大膨胀点以及设计荷重膨胀点所得之C-line。 e.若有必要，可依求提供试体变形相应时间半对数曲线及体积变化相应时间曲线。 隧道工程检测技术-喷射混凝土质量检查 喷射混凝土质量检测办法 （一）抗压强度实验 1检查试块制作办法 （1）喷大板切割法 在施工同步，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm立方体试块，在原则条件下养护至28d进行实验（精准到0.1MPa) (2)凿方切割淡 在具备一定强度支护上，用凿岩机打密徘钻孔，取出长约35cm、宽约15cm混凝上块，加工成10cmxl0cmxl0cm立方体试块，在原则条件下养护至28d,进行实验（精准到0.1MPa）。 2检查试块数量 隧道（两车道隧道）每10延米，至少在拱部和边墙各取、组试样“，材料或配合比变更时另取一组，每组至少取3个试块进行抗压强度实验。 3满足如下条件者为合格，否则为不合格。 （1）同批（指同一配合比）试块抗压强度平均值，不低于设计强度或C20。 （2）任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度80。 （3）同批试块为35组时，低于设计强度试块组数不得多于1组；试块为（一16组时，不得多于两组；17组以上，不得多于总组数15。 （二）喷射混凝土厚度检测 1.喷层厚度可用凿孔或激光断面仪、光带照相等办法检查。 （2）检查断面数量。每口延米至少检查一种断面）再从拱顶中线起每隔2m凿孔检查一种点。 (3)每个断面拱、墙分别记录，所有检查孔处喷层厚度应有60以上不不大于设计厚度，平均厚度不得不大于设计厚度，最小厚度不应不大于设计厚度1/2。在软弱破碎围岩地段，喷层厚度不应不大于设计规定最小厚度，钢筋网喷射混凝土厚度不应不大于6cm。 （三）喷射混凝土与园岩粘结强度实验 1.检查试块制作办法 (1)成型实验法 在模型内放置面积为10cmX10cmx厚5cm且表面粗糙度近似于实际状况岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成10cmxl0cmX10cm立方体试块,在原则条件下养护至28d，用劈裂法进行实验。 （2）直接拉拔法 在围岩表面预先设立带有丝扣和加力板拉杆，用喷射混凝土将加力板埋人，喷层厚度约10cm，试件面积约30cmX30cm（周边多余某些应予清除）。经28d养护，进行拉拔实验。 （四）喷射混凝上粉尘、回弹检查 按公路隧道施工技术规范(JTJ04294）规定。 (五)其他实验 当有特殊规定期,对喷射混凝土抗拉强度、弹性模量等项目应进行实验。 喷射混凝土施工质量评判 （一）匀质性 喷射混凝上强度匀质性、可用现场28d龄期同n组试块抗压强度原则差s和变异系数V n表达。 （二）抗压强度 1同批喷射混凝土抗压强度，应以同批原则试块强度代表值来评估。 2每组试块强度代表值为3个试块实验成果平均值（精准到0.1MPa）。 3喷射混凝土抗压强度合格原则 （1）当同批试块组数n=10时，应以数理记录办法按下述条件评估：Rn一KiSn9R RminK2R （2)当同批试块组数n10时，可用非记录办法，按下述条件进行评估： Rn1.15R Rmin0.95R 隧道工程检测技术-锚杆轴力量测 机械式量测锚杆是在中空杆体内放人四根细长杆，将其头部固定在锚杆内预测位置上（图6-11）。量测锚杆普通长度在6m以内，测点最多为4个，用千分表直接读数。量出各点间长度变化。而后被测点间距除得出应变值、再乘以钢材弹性模量，即得各测点间应力。理解锚杆轴力及其应力分布状态；再配合以岩体内位移量测成果就可以设计锚杆长度及锚杆根数，掌握岩体内应力重分布过程。 电阻应变片式量测锚杆是在中空锚杆内壁或在实际使用锚杆上轴对称贴四块应变片，以四个应变平均值为量测应变值，这样可消除弯曲应力影响，测得应变值乘以钢材弹性膜量得该点应力。 成果整顿 1绘制不同步间（t1，t2）锚杆轴力与深度l关系曲线 2绘制各测点（1，2）轴力（应力 ）与时间关系曲线。 隧道工程检测技术-衬砌应力量测 一、量测仪器 测试系统普通由钢弦式传感器（或调频弦式传感器）和钢弦频率测定仪构成。 二、压力盒类型 钢弦式传感器依照它用途、构造形式和材料不同，普通有各种类型，可依照用途选取。 三、传压囊设立 为了增大钢弦压力盒接触面，避免由于埋设接触不良而使压力盒失效或测值很小，有时采用传压囊增大其接触面。装配传压囊时，必要将油尽量注满，且囊内无空气；钢弦压力盒与传压囊接触处，用0型密封圈密封、压紧套管要压紧压力盒。 四、钢弦压力盒性能实验 1钢弦抗滑性能实验 钢弦通惯用销钉夹紧装置安装并通过热解决。抗滑性实验时，将压力盒放在频率为50周/秒电振动台上持续振动1015s，然后检查其构造初频变化状况。此外，还应作锤击实验。用小木锤以每分钟15次速度、垂直敲打压力盒承压膜，持续2min再测量其初频变化；若初频变化在10HZ以内，则可以为性能良好。 2密封防潮实验 实验时，将压力盒放在专设压力罐中，先让其在水中浸泡7d，然后加04MPa压力，恒压6h取出压力盒并启开，检查其密封质量；若元渗漏现象。 3稳定性实验 把已经作过抗滑和密封防潮实验压力盒在完全不受载荷状况下静置1年，再测量其初始频率值；若仍在10HZ频差范畴内，可以为是稳定可靠。 4重复性实验 其实验办法与压力盒标定办法相似。 五、钢弦压力盒标定 标定是在压力缸或材料实验机上进行， 标定前，应先将压力盒预压3次（重复由零加至设计最大负荷），然后开始标定读数。每次读数压力间隔普通为最大压力1/8110。标定读数重复进行3次，取其平均值，并绘制其压力与频率平方差关系曲线。 六、压力盒布置与埋设 埋设压力盒总规定是：接触紧密和平稳，防止滑移，不损伤压力盒及引线，并且需在上面盖一块厚68mm、直径与压力盒直径大小相等铁板。 七、压力盒观测办法 观测时，依照详细状况及规定，定期进行测量；每次每个压力盒测量应不少于3次，力求测量数值可靠、稳定，并作好原始记录。 隧道工程检测技术-防水混凝土防渗性实验 防水混凝土抗渗试块制作 1.抗渗试块 圆柱体：直径、高度均为150mm. 圆台体：上底直径175mm,下底真径185mm,高为165mm。 2.试块制作 每组试块为6个，人工插捣成型时，分两层装入混凝土拌和物，每层插捣25次，在原则条件下养护不少于28d，不超过 90d。 实验仪器 混凝土抗渗性测定和实验研究仪器为HS40A性混凝土抗渗仪。 抗渗实验 1实验前，试块应保持潮湿状态，表面应干燥（在低于50烘箱中烘1030min,在通风处放515min，表面干燥即可）。 2将试模预热至50左右，涂以石蜡，装人试块，使试块周边与试模内壁之间缝隙被子蜡填满。 3装好试块试模冷却后即可安装在渗入仪上进行加水实验。 4实验时，水压从0.2MPa开始，每隔8h增长0.1MPa，边加压，边观测，始终加至6个试块中有3个试块表面发现渗水，记下此时水压力，即可停止实验。 5将未渗水试块剖开，记录渗水高度。 实验成果计算 混凝土抗渗标号是以每组6个试件中4个未发既有渗水现象时最大水压力表达。 抗渗实验留置组数 至少留置两组抗渗试块。其中一组在原则条件下养护，以检查防水混凝土设计特性值，别的各组块应与构造在同条件下养护，测得检查标号，作为构造抗渗性能参照数据。 隧道工程实验检测技术-钢支撑施工质量检测 1加工质量检测 （1）加工尺寸。钢架加工尺寸应符合设计规定。 （2）强度和刚度。钢支撑必要具备足够强度和刚度。 （3）焊接。检测时，要注意与否有假焊，焊缝长度、深度与否符合规定。 2安装质量检测 （1）安装尺寸。检测时应用钢卷尺测量，其误差不应超过设计尺寸5cm。另一方面应注意量测钢架拱顶标高，规定钢架不得侵入二次衬砌空间5cm。 （2）倾斜度。在平面上检测可用直角尺，在纵断面上检测可用坡度规。 （3）连接与固定，施工过程中特别要检查钢架与锚杆连接，要保证焊接密度与焊接质量，最后使锚杆、钢架和衬砌形成整体承载构造。 隧道工程检测技术-围岩内部位移量测 量测办法 1量测断面选取 量测断面应设在有代表性地质地段；在普通围岩条件下，每隔200500m设一种量测断面比较适当。 2量测断面上测点布置 每一量测断面应布设311个测点；要尽量接近锚杆或周边位移量测测点处，以便计算分析。 3量测频率 围岩内位移量测频率与同一断面其他项目量测频率相似。 量测仪器 多点位移计。 普通在拱部或顶部导洞开挖后，及时钻孔安装伸长计，然后进行扩挖，隔一定期间测读各点位移值；进行校正，求出相对于最深一点位移值，作出时间-位移曲线，分析各点变形速率及稳定性。 测读办法、用0300mm深度游标卡尺（精度为士02mm）测读。 每点需进行5次测读，取其3次相近读数平均值作为此处测读成果；测读间隔时间由数小时到数天，普通间隔1d测读一次。 量测资料应用 实用中，普通依照量测成果，先绘出位移-深度关系曲线（图6-8）和位移-时间关系曲线。通过位移-时间曲线，掌握了围岩内部随时间变形规律，则可更好地用于指引施工。 现地载重比实验 1.目： 运用C.B.R.(Califorhia Bearing Ratio)实验设备，於工地现场进行载重比实验，以求得贯入杆贯入土壤阻力与贯入原则碎石阻力之比值(载重比)，以提供现场填土采用密度决定参照。 2.现场C.B.R.工具： a.荷重梁：足以承受预定施加反力之组合式钢梁或作为反力机具之底盘大梁。 b.静载重：足以产生预定施加反力之静荷重或重机械。 c.贯入杆：标称断面积3in2。 d.压力量测设备：容量大於预定施加反力以上之压力环。 e.加压设备：自动机械式千斤顶，容量大於预定施加之反力，并能提供均匀载重贯入速度1.3mm(0.05in)/分。 f.超载重基钣：直径254mm(10in)之圆形钢钣，中央打孔，孔径50.8mm(2in)，钣重4.54kg(10lb)。 g.超载重块：直径216mm(8.5in)之圆形钢钣，中央打孔，孔径50.8mm(2in)，钣重9.08kg(20lb)。 h.参照梁：槽型钢。 i.测微计及基座：测读贯入量之计测丁器，冲程约为3.0公分，一组。 j.其她：安装沉陷丁之固定座、加压杆、细砂、水准尺、水桶、挖土机械等。 3.实验办法： a.以机械挖掘至预订深度，配合人工修整。 b.洒水：洒水少量，等待至少半小时。 c.放置超载重基钣及超载重块：放置基钣须求水平，接触面以人工修整後设薄层细砂，并装设超载重块、加压杆、压力环、加压设备、参照梁、测微计及静载重等。 d.实验进行前得施加接触应力0.21kg/cm2以拟定与土面间接触良好。 e.贯入速度：1.3mm(0.05in)/分。并记录每贯入0.50mm所相应之压力环读数，至15.24mm(0.6in)以上，以利於贯入深度相应贯入应力曲线之零点校正。 4.实验成果： 现场C.B.R.实验成果，可得实验位置土层贯入深度相应贯入应力曲线。藉由美国加州原则碎石之贯入应力值比较後，可得贯入深度相应当土层C.B.R.值之关系曲线。 5.参照书目：根据ASTM D4429-84现场C.B.R.实验办法有关规定办理。