CN105910929A - 一种测试软岩填料长期路用特性的方法 - Google Patents

一种测试软岩填料长期路用特性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测试软岩填料长期路用特性的方法，包括以下步骤：将试料分成22份；其中6份试料做击实试验，对求取96％最大干密度及对应的含水率制作供干湿循环试验的四组试件；对四组试件分别进行0、1、3、5次干湿循环；对四组试件分别进行贯入试验获得各个试件的CBR2.5和CBR5，并根据同组试件的CBR2.5和CBR5获得该组试件的承载比。本发明可用于研究不同干湿循环次数下软岩试件的力学性能指标，以此来反映干湿循环条件下软岩强度及弹性变形能力的变化规律。

Description

一种测试软岩填料长期路用特性的方法
技术领域
本发明涉及材料的承载能力和变形能力检测领域，具体涉及一种测试软岩填料长期路用特性的方法，适用于研究软岩填料在不同干湿循环条件下的强度和弹性变形能力变化规律。
背景技术
软岩是指强度低、胶结程度差、遇水易崩解软岩、受风化作用影响显著的软弱岩石，其饱和单轴抗压强度Rb≤30MPa。代表性岩石有泥岩、页岩、泥质粉砂岩、泥质灰岩、泥质砾岩、片岩、千枚岩、板岩、凝灰岩等。采用此类填料填筑的路基，经多年运行后，在交通循环荷载作用和自然条件下产生严重路基病害，如基床翻浆冒泥、路基沉陷、边坡塌坍等，导致路基结构状态恶化和维修工程量增加。因此长久以来，此类填料在铁路、公路中的应用受到限制。近些年来，随着公路和铁路工程向山区的不断延伸和发展，受工程造价、山区复杂地形和区域地质条件等因素制约，一般只能采取因地制宜、就地取材的方式，以挖方路段和隧道爆破开挖产生的开挖料来填筑路堤，软岩填料的合理评价与利用问题日益显得突出。CBR(加州承载比)试验起源于美国加利福利亚州，所测的CBR值可在一定程度上反映压密土体局部抗剪强度并将被用于软岩填料的路用性能评价。土基回弹模量试验是路基路面设计的重要力学参数之一，表征土基弹性变形能力，其取值将直接影响到路面结构层的设计。CBR试验和回弹模量试验均适用于室内和室外，在国内外应用广泛并取得了许多研究成果，现行试验研究中针对不同的土质条件对这些试验装置和试验标准做了一些相应的改进，比如CBR试验试筒设置侧向留孔模拟侧向浸湿过程等，但是这些仍不能充分反映出随着时间推移，气象持续变化所引起填料强度的变化规律。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种测试软岩填料长期路用特性的方法，弥补现有CBR和回弹模量试验的不足，充分有效地反映随着时间推移，气象持续变化所引起填料强度和变形能力的变化规律。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：
一种测试软岩填料长期路用特性的方法，包括以下步骤：
步骤1、备料:筛除试料中粒径大于40mm的颗粒，将已过筛的试料依次用四分法分成22份，取出6份试料做击实试验，在为击实试验准备的6份试料中分别加入不同水分，6份试料中的含水率按初始设定的含水率增量递增，拌匀后闷料一夜备用，
步骤2、击实试验:用步骤1备好的6份试料做击实试验，每个试料分为三小份并分3层击实后获得试件，击实试验后测量每个试件中心的含水率，根据测量的每个试件中心的含水率计算对应的干密度，以干密度为纵坐标，以含水率为横坐标，在坐标中标记各个试件点，试件点在坐标中的横坐标值为试件在步骤1中设定的含水率，试件在坐标中的纵坐标值为试件在击实试验后测量的干密度，连接各个试件点获得击实试验后的试件的干密度与试件对应的试料的初始设定的含水率的关系曲线，关系曲线上峰值点对应的纵坐标即为最大干密度，峰值点对应的横坐标即为最佳含水率，用插值法在关系曲线上求得96％最大干密度对应的含水率，将步骤1中剩余的16份试料按照求取的96％最大干密度以及在关系曲线上对应的含水率制作供干湿循环试验的16个试件，供干湿循环试验的16个试件4个一组分为A组试件、B组试件、C组试件和D组试件，
步骤3、干湿循环：对A组试件进行0次干湿循环得到A组干湿循环试件，对B组试件进行1次干湿循环得到B组干湿循环试件，对C组试件进行3次干湿循环得到C组干湿循环试件，对D组试件进行5次干湿循环得到D组干湿循环试件，
步骤4、贯入试验：将准备好的A组、B组、C组、D组的各个干湿循环试件依次分别放到手摇测力计式载荷装置的升降台上，使手摇测力计式载荷装置的贯入杆与试件顶面全面接触，先在贯入杆上施加预定贯入压力，然后将手摇测力计式载荷装置中的测贯入压力和测试件变形的百分表的指针调零，加荷使贯入杆以1～1.25mm/min的速度压入试件，贯入杆总贯入量l超过7mm，将测贯入压力的百分表的读数换算为贯入压强P，记录贯入压强P的选定整读数时贯入量l，在贯入量l达到250×10-2mm时，最少已记录5组贯入压强P-贯入量l数据，
步骤5、以贯入压强P为横坐标，贯入量l为纵坐标，绘制每个试件的P-l关系曲线，从P-l关系曲线上读取每个试件在贯入量l为2.5mm和5mm时所对应的贯入压强P2.5和P5，
步骤6、用公式CBR2.5＝(P2.5/7000)×100％计算每个试件在贯入量l为2.5mm时的承载比，用公式CBR5＝(P5/10500)×100％计算每个试件在贯入量l为5mm时的承载比，CBR2.5和CBR5分别为贯入量l为2.5mm和5mm时的试件的承载比，
步骤7、比较每组中的各个试件在贯入量l为5mm时的承载比CBR5与贯入量l为2.5mm时的承载比CBR2.5：
若同组的四个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中四个试件中CBR2.5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的三个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR5大于CBR2.5的试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的两个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的两个试件，取同组中剩余两个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的一个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的四个试件的CBR5大于CBR2.5，则舍去同组中四个CBR5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比。
如上所述步骤2中每个试料分为三小份并分3层击实后获得试件包括以下步骤：
将一份试料分为三小份，将垫块放入试筒底部，在垫块上放一张圆形滤纸，在试筒内放入第一小份试料进行第一层击实后，将第一小份试料的上端面拉毛，然后再次放入第二小份试料进行第二层击实，击实后，将第二小份试料的上端面拉毛，最后放入第三小份试料进行第三层击实。
如上所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、将A组试件制备完成后让A组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程，获得A组干湿循环试件，
步骤3.2、将B组试件制备完成后让B组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；干湿循环步骤：浸水饱和后将试件从水中取出，放入电烘箱中烘干，完成失水过程，烘干时长定为12h，然后让试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程，获得B组干湿循环试件，
步骤3.3、将C组试件制备完成后让C组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤3次，获得C组干湿循环试件，
步骤3.4、将D组试件制备完成后让D组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤5次，获得D组干湿循环试件。
本发明相对于现有技术具有以下优势：
研究不同干湿循环次数下软岩试件的力学性能指标，以此来反映干湿循环条件下软岩强度及弹性变形能力的变化规律，考虑到气象和水文地质条件持续变化对软岩填料强度及弹性变形能力的影响，使试验结果更符合工程实际,试验成果将被用于软岩填料的路用性能评价。一般来说，经历五次干湿循环后，其CBR测值和回弹模量值趋于稳定，因此可以五次干湿循环后的CBR测值和回弹模量值作为软岩填料的长期路用性能表征指标。
附图说明
图1为本发明实施例软岩填料干湿循环次数与CBR测值关系的表和曲线图；
图2为本发明实施例软岩填料干湿循环次数与回弹模量E测值关系的表和曲线图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步描述。
实施例一(干湿循环CBR试验)
一种测试软岩填料长期路用特性的方法，包括以下步骤：
步骤1、备料:采取试料350kg，用孔径为40mm的圆孔筛筛除大于40mm的颗粒并记录超尺寸颗粒占试料总质量的百分数。将已过筛的试料依次用四分法分成22份，每份质量7.5kg，取出6份试料做击实试验，其余16份试料分成ABCD四组，每组四份，供制作干湿循环试验的试件用。在为击实试验准备的6份试料中分别加入不同水分(按初始设定的含水率增量递增，含水率增量为2％～3％)，拌匀后闷料一夜备用。
步骤2、击实试验:用备好的6份试料做击实试验测试料的最大干密度和最佳含水率。试验采用大尺寸的击实试筒，试筒尺寸为:内径15.2cm，高17cm，锤底直径5cm，锤质量4.5kg，锤落高45cm。称试筒2的质量m1。称重后将其固定在电动击实仪底板上，将垫块放入试筒底部，在垫块上放一张圆形滤纸。每个试料制作一份试件，每个试料分为三小份并分3层击实，每层击数98次，击实功为2677.2kJ/m3。击实时使击锤自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试料上端面。每个试件制作时，放入第一小份试料进行第一层击实后，将第一小份试料的上端面“拉毛”，然后再次放入第二小份试料进行第二层击实，击实后，将第二小份试料的上端面“拉毛”，最后放入第三小份试料进行第三层击实，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。拆除电动击实仪的底板，取出垫块，擦净试筒外壁称取试筒和试件的质量m2准确至1g。m2-m1即为击实后的试件的质量，测量试件干密度，用推土器推出筒内试件，击实试验后测量每个试件中心的含水率，根据测量的每个试件中心的含水率计算对应的干密度，以干密度为纵坐标，以含水率为横坐标，在坐标中标记各个试件点，试件点在坐标中的横坐标值为试件在步骤1中设定的含水率，试件在坐标中的纵坐标值为试件在击实试验后测量的干密度，连接各个试件点获得击实试验后的试件的干密度与试件对应的试料的初始设定的含水率的关系曲线，关系曲线上峰值点对应的纵坐标即为最大干密度，峰值点对应的横坐标即为最佳含水率，用插值法在关系曲线上求得96％最大干密度对应的含水率，将步骤1中剩余的16份试料按照求取的96％最大干密度以及在关系曲线上对应的含水率制作供干湿循环试验的16个试件，供干湿循环试验的16个试件4个一组分为A组试件、B组试件、C组试件和D组试件，
步骤3、对A组试件进行0次干湿循环得到A组干湿循环试件，对B组试件进行1次干湿循环得到B组干湿循环试件，对C组试件进行3次干湿循环得到C组干湿循环试件，对D组试件进行5次干湿循环得到D组干湿循环试件：一次干湿循环试验包括浸水饱和及失水两个过程。
步骤3.1、将A组试件制备完成后让A组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程(0次干湿循环)，获得A组干湿循环试件。
步骤3.2、将B组试件制备完成后让B组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；干湿循环步骤：浸水饱和后将试件从水中取出，放入电烘箱中烘干，完成失水过程，烘干时长定为12h，然后让试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程(此为干湿循环1次)，获得B组干湿循环试件。
步骤3.3、将C组试件制备完成后让C组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤3次(此为干湿循环3次)，获得C组干湿循环试件。
步骤3.4、将D组试件制备完成后让D组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤5次(此为干湿循环5次)，获得D组干湿循环试件。
完成干湿循环试件的制作。
步骤4、贯入试验：将准备好的A组、B组、C组、D组的各个干湿循环试件依次分别放到手摇测力计式载荷装置的升降台上，使手摇测力计式载荷装置的贯入杆与试件顶面全面接触。先在贯入杆上施加预定贯入压力45N，然后将手摇测力计式载荷装置中的测贯入压力和测试件变形的百分表的指针调零。加荷使贯入杆以1～1.25mm/min的速度压入试件，贯入杆的总贯入量l应超过7mm，将测贯入压力的百分表的读数换算为贯入压强P，记录贯入压强P的选定整读数(如20、40、60单位:kPa)时贯入量l，记录时注意:在贯入量l达到250×10-2mm时，应最少已记录5组贯入压强P-贯入量l。
步骤5、以作用在试件上的贯入压强P(kPa)为横坐标，贯入量l(mm)为纵坐标，绘制P-l关系曲线，从P-l曲线上读取每个试件在贯入量l为2.5mm和5mm时所对应的贯入压强P2.5和P5。
步骤6、用公式CBR2.5＝(P2.5/7000)×100％计算每个试件在贯入量l为2.5mm时的承载比，用公式CBR5＝(P5/10500)×100％计算每个试件在贯入量l为5mm时的承载比，CBR2.5和CBR5分别为贯入量l为2.5mm和5mm时的承载比，精确到0.1％。
步骤7、比较每组中的各个试件在贯入量l为5mm时的承载比CBR5与贯入量l为2.5mm时的承载比CBR2.5。
每组中的四个试件做贯入试验可能出现如下五种情况:
一、若同组的四个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中四个试件中CBR2.5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比。
二、若同组的三个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR5大于CBR2.5的试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比。
三、若同组的两个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的两个试件，取同组中剩余两个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比。
四、若同组的一个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比。
五、若同组的四个试件的CBR5大于CBR2.5，则舍去同组中四个CBR5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比。
如说明书附图1，能清楚地描述干湿循环0、1、3、5次的各组试件各自对应的承载比的大小，反映了随着干湿循环次数的增加，承载比不同程度地衰减。
实施例二(干湿循环回弹模量试验)
一种测试软岩填料长期路用特性的方法，包括以下步骤：
步骤1、备料:采取试料350kg，用孔径为40mm的圆孔筛筛除大于40mm的颗粒并记录超尺寸颗粒占试料总质量的百分数。将已过筛的试料依次用四分法分成22份，每份质量7.5kg，取出6份试料做击实试验，其余16份试料分成ABCD四组，每组四份，供制作干湿循环试验的试件用。在为击实试验准备的6份试料中分别加入不同水分(按初始设定的含水率增量递增，含水率增量为2％～3％)，拌匀后闷料一夜备用。
步骤2、击实试验:用备好的6份试料做击实试验测试料的最大干密度和最佳含水率。试验采用大尺寸的击实试筒，试筒尺寸为:内径15.2cm，高17cm，锤底直径5cm，锤质量4.5kg，锤落高45cm。称试筒2的质量m1。称重后将其固定在电动击实仪底板上，将垫块放入试筒底部，在垫块上放一张圆形滤纸。每个试料制作一份试件，每个试料分为三小份并分3层击实，每层击数98次，击实功为2677.2kJ/m3。击实时使击锤自由垂直落下，锤迹必须均匀分布于试料上端面。每个试件制作时，放入第一小份试料进行第一层击实后，将第一小份试料的上端面“拉毛”，然后再次放入第二小份试料进行第二层击实，击实后，将第二小份试料的上端面“拉毛”，最后放入第三小份试料进行第三层击实，用直刮刀沿试筒顶修平击实的试件，表面不平整处用细料修补。拆除电动击实仪的底板，取出垫块，擦净试筒外壁称取试筒和试件的质量m2准确至1g。m2-m1即为击实后的试件的质量，测量试件干密度，用推土器推出筒内试件，击实试验后测量每个试件中心的含水率，根据测量的每个试件中心的含水率计算对应的干密度，以干密度为纵坐标，以含水率为横坐标，在坐标中标记各个试件点，试件点在坐标中的横坐标值为试件在步骤1中设定的含水率，试件在坐标中的纵坐标值为试件在击实试验后测量的干密度，连接各个试件点获得击实试验后的试件的干密度与试件对应的试料的初始设定的含水率的关系曲线，关系曲线上峰值点对应的纵坐标即为最大干密度，峰值点对应的横坐标即为最佳含水率，用插值法在关系曲线上求得96％最大干密度对应的含水率，将步骤1中剩余的16份试料按照求取的96％最大干密度以及在关系曲线上对应的含水率制作供干湿循环试验的16个试件，供干湿循环试验的16个试件4个一组分为A组试件、B组试件、C组试件和D组试件，
步骤3、对A组试件进行0次干湿循环得到A组干湿循环试件，对B组试件进行1次干湿循环得到B组干湿循环试件，对C组试件进行3次干湿循环得到C组干湿循环试件，对D组试件进行5次干湿循环得到D组干湿循环试件：一次干湿循环试验包括浸水饱和及失水两个过程。
步骤3.1、将A组试件制备完成后让A组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程(0次干湿循环)，获得A组干湿循环试件。
步骤3.2、将B组试件制备完成后让B组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；干湿循环步骤：浸水饱和后将试件从水中取出，放入电烘箱中烘干，完成失水过程，烘干时长定为12h，然后让试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程(此为干湿循环1次)，获得B组干湿循环试件。
步骤3.3、将C组试件制备完成后让C组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤3次(此为干湿循环3次)，获得C组干湿循环试件。
步骤3.4、将D组试件制备完成后让D组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤5次(此为干湿循环5次)，获得D组干湿循环试件。
完成干湿循环试件的制作。
步骤4、测回弹模量：利用杠杆压力仪并采用承载板法测试件的回弹模量。采用杠杆压力仪(最大压力1500N)，承载板直径50mm，高80mm。
步骤4.1、将承载板放在试件表面中央位置，利用杠杆压力仪对承载板施加荷载。
步骤4.2、使用杠杆压力仪并用预定的试验最大单位压力对试件进行预压。预压一到两次，每次预压1min，得到预压之后的试件。
步骤4.3、利用杠杆压力仪对试件进行加载卸载时，对每个试件加载的压力分为4～6级，每级加载的压力递增，试验的最大单位压力也可略大于试验预定的最大单位压力，每级加载压力1min时记录杠杆压力仪上安装的用于测量试件变形的千分表的读数，然后卸载，让试件恢复变形，每级卸载1min时再次记录用于测量试变形的千分表的读数，然后施加下一级荷载，如此逐级加至最后一级加载的压力。
步骤5、数据处理:按公式l＝千分表加载读数-千分表卸载读数来计算每级荷载下的回弹变形，绘制P-l曲线，P(kPa)为承载板上的单位压力，每个试件的回弹模量计算时都要用P-l曲线上直线段上的点对应的数据，按公式来计算每级荷载下的回弹模量，其中E(kPa)为回弹模量，P(kPa)为承载板上的单位压力，D(cm)为承载板直径，l(cm)为相应于单位压力的回弹变形，μ为细粒土的泊松比，取0.35。取每个试件的各级的回弹变形值按线形回归方法计算该试件的土基回弹模量E值。
每组试件的回弹模量可只做三个试件的回弹模量试验，获得同组中的三个试件土基回弹模量E值，求取同组中的三个试件土基回弹模量E值的均值，同组试件中，每个试件的土基回弹模量E值与土基回弹模量E值的均值相差均应不超过5％，否则应进行该组中第4个试件的回弹模量试验，获得该组第4个试件的土基回弹模量E值，并在该组四个试件的土基回弹模量E值中取最接近的三个土基回弹模量E值求平均值作为该组试件的土基回弹模量E值。
如说明书附图2，能清楚地描述干湿循环0、1、3、5次的各组试件各自对应的土基回弹模量E值的大小，反映了随着干湿循环次数的增加，土基回弹模量E值不同程度地衰减。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。其中仅以测试96％最大干密度试件干湿循环条件下的CBR值和回弹模量值的情况进行了阐述，实际测试过程中如有需要可以分别进行93％、94％、96％压实度干湿循环条件下的CBR值和回弹模量值测试。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种测试软岩填料长期路用特性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、备料:筛除试料中粒径大于40mm的颗粒，将已过筛的试料依次用四分法分成22份，取出6份试料做击实试验，在为击实试验准备的6份试料中分别加入不同水分，6份试料中的含水率按初始设定的含水率增量递增，拌匀后闷料一夜备用，
步骤2、击实试验:用步骤1备好的6份试料做击实试验，每个试料分为三小份并分3层击实后获得试件，击实试验后测量每个试件中心的含水率，根据测量的每个试件中心的含水率计算对应的干密度，以干密度为纵坐标，以含水率为横坐标，在坐标中标记各个试件点，试件点在坐标中的横坐标值为试件在步骤1中设定的含水率，试件在坐标中的纵坐标值为试件在击实试验后测量的干密度，连接各个试件点获得击实试验后的试件的干密度与试件对应的试料的初始设定的含水率的关系曲线，关系曲线上峰值点对应的纵坐标即为最大干密度，峰值点对应的横坐标即为最佳含水率，用插值法在关系曲线上求得96％最大干密度对应的含水率，将步骤1中剩余的16份试料按照求取的96％最大干密度以及在关系曲线上对应的含水率制作供干湿循环试验的16个试件，供干湿循环试验的16个试件4个一组分为A组试件、B组试件、C组试件和D组试件，
步骤3、干湿循环：对A组试件进行0次干湿循环得到A组干湿循环试件，对B组试件进行1次干湿循环得到B组干湿循环试件，对C组试件进行3次干湿循环得到C组干湿循环试件，对D组试件进行5次干湿循环得到D组干湿循环试件，
步骤4、贯入试验：将准备好的A组、B组、C组、D组的各个干湿循环试件依次分别放到手摇测力计式载荷装置的升降台上，使手摇测力计式载荷装置的贯入杆与试件顶面全面接触，先在贯入杆上施加预定贯入压力，然后将手摇测力计式载荷装置中的测贯入压力和测试件变形的百分表的指针调零，加荷使贯入杆以1～1.25mm/min的速度压入试件，贯入杆总贯入量l超过7mm，将测贯入压力的百分表的读数换算为贯入压强P，记录贯入压强P的选定整读数时贯入量l，在贯入量l达到250×10-2mm时，最少已记录5组贯入压强P-贯入量l数据，
步骤5、以贯入压强P为横坐标，贯入量l为纵坐标，绘制每个试件的P-l关系曲线，从P-l关系曲线上读取每个试件在贯入量l为2.5mm和5mm时所对应的贯入压强P2.5和P5，
步骤6、用公式CBR2.5＝(P2.5/7000)×100％计算每个试件在贯入量l为2.5mm时的承载比，用公式CBR5＝(P5/10500)×100％计算每个试件在贯入量l为5mm时的承载比，CBR2.5和CBR5分别为贯入量l为2.5mm和5mm时的试件的承载比，
步骤7、比较每组中的各个试件在贯入量l为5mm时的承载比CBR5与贯入量l为2.5mm时的承载比CBR2.5：
若同组的四个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中四个试件中CBR2.5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的三个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR5大于CBR2.5的试件，取同组中剩余三个试件CBR2.5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的两个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的两个试件，取同组中剩余两个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的一个试件的CBR2.5大于CBR5，则舍去同组中CBR2.5大于CBR5的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比，
若同组的四个试件的CBR5大于CBR2.5，则舍去同组中四个CBR5中偏差大的一个试件，取同组中剩余三个试件CBR5的平均值作为本组试件的承载比。
2.根据权利要求1所述的一种测试软岩填料长期路用特性的方法，其特征在于，所述步骤2中每个试料分为三小份并分3层击实后获得试件包括以下步骤：
将一份试料分为三小份，将垫块放入试筒底部，在垫块上放一张圆形滤纸，在试筒内放入第一小份试料进行第一层击实后，将第一小份试料的上端面拉毛，然后再次放入第二小份试料进行第二层击实，击实后，将第二小份试料的上端面拉毛，最后放入第三小份试料进行第三层击实。
3.根据权利要求1所述的一种测试软岩填料长期路用特性的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：
步骤3.1、将A组试件制备完成后让A组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程，获得A组干湿循环试件，
步骤3.2、将B组试件制备完成后让B组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；干湿循环步骤：浸水饱和后将试件从水中取出，放入电烘箱中烘干，完成失水过程，烘干时长定为12h，然后让试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程，获得B组干湿循环试件，
步骤3.3、将C组试件制备完成后让C组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤3次，获得C组干湿循环试件，
步骤3.4、将D组试件制备完成后让D组试件底部浸水，使试件在毛细作用下饱和，然后逐步升高水位直至试件全部浸入水面以下为止，让试件在水下浸泡4天后，完成浸水饱和过程；重复步骤3.2的干湿循环步骤5次，获得D组干湿循环试件。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109839321A (zh) * 2019-01-21 2019-06-04 长安大学 一种千枚岩路基填料压实质量检验方法
CN112945772A (zh) * 2021-02-01 2021-06-11 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法
CN112985657A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种高强预应力锚杆支护应力评估方法及相关设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003155736A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Tokyo Gas Co Ltd 埋戻土の支持力判定方法及び装置
CN101162227A (zh) * 2006-10-09 2008-04-16 长沙理工大学 一种cbr试验方法
CN101793638A (zh) * 2009-11-19 2010-08-04 长安大学 模拟现场碾压效果的公路基层材料圆柱体试件制备方法
CN102230870A (zh) * 2011-04-08 2011-11-02 长安大学 一种级配碎石cbr数值试验方法
CN102539659A (zh) * 2012-01-09 2012-07-04 长沙理工大学 确定膨胀土路堤填筑压实参数的勘察湿化击实试验方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003155736A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Tokyo Gas Co Ltd 埋戻土の支持力判定方法及び装置
CN101162227A (zh) * 2006-10-09 2008-04-16 长沙理工大学 一种cbr试验方法
CN101793638A (zh) * 2009-11-19 2010-08-04 长安大学 模拟现场碾压效果的公路基层材料圆柱体试件制备方法
CN102230870A (zh) * 2011-04-08 2011-11-02 长安大学 一种级配碎石cbr数值试验方法
CN102539659A (zh) * 2012-01-09 2012-07-04 长沙理工大学 确定膨胀土路堤填筑压实参数的勘察湿化击实试验方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109839321A (zh) * 2019-01-21 2019-06-04 长安大学 一种千枚岩路基填料压实质量检验方法
CN112945772A (zh) * 2021-02-01 2021-06-11 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法
CN112945772B (zh) * 2021-02-01 2024-03-19 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 一种水岩循环下工程岩体力学性能分析方法
CN112985657A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种高强预应力锚杆支护应力评估方法及相关设备

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