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G1501上海绕城高速（同三段）旧路基填料CBR值评价分析

作者：闵永涛

来源：《建筑与装饰》2018年第11期

摘 要 CBR作为路基材料的强度指标，是评价路基土强度和稳定性的主要依据之一。通过室内CBR试验，分析了G1501上海绕城高速（同三段）旧路基填料土的路用性能。 关键词 路基；填料； CBR值；压实度 引言

路基是公路的重要组成部分，它位于路面结构的下部，承受由路面传递的荷载，因此，必须具有足够的强度、稳定性和耐久性[1]。路基质量的好坏，直接影响到整个公路工程的质量[2]。填方路基的质量与路基填料的强度有着直接的关系，填料的强度指标以CBR值表示。CBR值是指石料贯入量达2.5mm时，单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值[3]。路基填料的强度越高，土的内摩擦力越大，在荷载的作用下，路基抵抗变形的能力就越强。通过CBR试验，模拟填料在使用过程中处于不利状态下的抗剪切能力，可以为路基施工选择强度高、稳定性好的填料，对保证路基路面结构的整体强度及使用寿命具有很重要的意义。本文以G1501上海绕城高速（同三段）旧路基的填土CBR值进行分析，评价不同填料土的路用性。 1 工程概况

G1501上海绕城高速（同三段）北起沪宁高速公路（G2），

南至亭枫公路（G320），全长46.41km。由于实行弹性收费，车流量特别大，尤其是各种货车数量激增，对同三段全线路面强度进行评价，已达中等以下，基层大部分碎裂，路面结构承载能力已严重不足，损坏日趋严重，造成极大的行车安全隐患。 2 试验及结果分析

为配合设计制定合理的大修方案，提供参考依据，在G1501上海绕城高速（同三段）全线旧路基范围内，对硬路肩、行车道、加宽道的路床顶以下（0～2.0）m位置，进行钻孔取芯，分析旧路基土性指标。钻取的芯样，为素填土，均未经处治，大部分芯样呈现软塑或可塑状态，具有显著的触变性和较高的压缩性，含水量较高，经检测在26%～35%的范围内。由于路线较长，钻取芯样数量较多，不能一一进行检测分析，因此对取出的芯样进行了分类，大致可分为：黄褐色土、黑色土、灰色土。

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2.1 试验

取每种土的代表性样品，依据《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）的试验方法，进行土的界限含水率试验，得到试验结果如下：①黄褐色土样：wL=41%，wP=22%， Ip=19，属于低液限黏土；②黑色土样：wL=46%，wP=23%， Ip=23，属于低液限黏土；③灰色土样：wL=47%，wP=25%， Ip=22，属于低液限黏土。 2.2 土的强度（室内CBR）试验

（1）土的标准击实试验。取每种土的代表性样品进行烘干后，采用重型标准击实方法Ⅱ-1[3]，分别进行室内标准击试验，得到试验结果如下：①黄褐色低液限黏土：最大干密度为1.84g/cm3，最佳含水率为14.5%；②黑色低液限黏土：最大干密度为1.80g/cm3，最佳含水率为16.0%；③灰色低液限黏土：最大干密度1.83g/cm3，最佳含水率为14.9%。

（2）土的室内CBR试验。以每种土样击实试验得到的最佳含水率为加水量与烘干后的土样拌和均匀，闷料一昼夜后，采用重型标准击实方法Ⅱ-2[3]，进行试件制备。每种土样制备三种干密度试件，每种干密度试件为3个，共制9个试件。每层击数分别为：30次、50次、98次，目的是求取干密度从低于95%到等于100%的最大干密度[3]。对成型的试件浸水4昼夜后，测得3种土样，在不同干密度下的压实度与CBR结果，见表1。 将表1中，压实度与对应的CBR值绘制关系曲线，见图1。

由表1土的室内CBR试验结果和图1压实度与CBR值关系曲线，可以求出，3种土样的压实度在90%～100%之间的任意干密度下的CBR值，结果见表2。 2.3 CBR值结果评价

交通部现行的行业规范，《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006），以下简称“规范”，对不同等级公路的路基填料最小强度和路基压实度标准都作了规定，其中对高速公路、一级公路规定如下：①上路床（0～0.30）m：压实度≥96%，填料最小CBR值为8%；②下路床（0.30～0.80）m：压实度≥96%，填料最小CBR值为5%；③上路堤（0.80～1.50）m：压实度≥94%，填料最小CBR值为4%；④下路堤（>1.50）m：压实度≥93%，填料最小CBR值为3%。

由此可见，不同的路基施工部位，对压实度与填料最小强度要求不同，并随着路基填筑高度的减小，压实度与填料的最小强度要求都有所提高。

（1）黄褐色低液限黏土。由表2可知，黄褐色低液限黏土，当压实度为93%时，CBR值为4.5%，大于规范[4]规定的下路堤最小CBR值为3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；当压实度为94%时，CBR值为4.7%，大于规范规定的上路堤最小CBR值为4%的要求，可直接用作路基上路堤的填料；当压实度为96%时，CBR值为5.4%，大于规范规定的下路床

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最小CBR值为5%的要求，可直接用作路基下路床的填料；当压实度为96%时，CBR值为5.4%，小于规范规定的上路床最小CBR值为8%的要求，不能直接作为路基上路床的填料。 （2）黑色低液限黏土。由表2可知，黑色低液限黏土，当压实度为93%时，CBR值为3.4%，大于规范规定的下路堤最小CBR值为3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；当压实度为94%时，CBR值为3.6%，小于规范规定的上路堤最小CBR值为4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；当压实度为96%时，CBR值为4.3%，小于规范规定的下路床最小CBR值为5%的要求，不能直接用作路基下路床的填料，当压实度为96%时，CBR值4.3%，小于规范规定的上路床最小CBR值为8%的要求，不能直接用作路基上路床的填料。 （3）灰色低液限黏土。由表2可知，灰色低液限黏土，当压实度为93%时，CBR值为3.7%，大于规范规定的下路堤最小CBR值为3%的要求，可直接用作路基下路堤的填料；当压实度为94%时，CBR值为3.8%，小于规范规定的上路堤最小CBR值为4%的要求，不能直接用作路基上路堤的填料；当压实度为96%时，CBR值为4.6%，小于规范规定的下路床最小CBR值为5%、上路床最小CBR值为8%的要求，不可直接用作路基下路床和上路床的填料。 综上分析可知，G1501上海绕城高速（同三段）旧路基使用的3种填料土，均不能直接用作路基上路床的填料，且满足路基下路床的填料要求的只有黄褐色低液限黏土，而灰色低液限黏土和黑色低液限黏土只能用做路基下路堤的填料。 3 结束语

CBR值是路基填土质量控制的重要指标。交通部行业规范，《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）要求：路基填料应符合规范和设计的规定，经认真调查、试验后合理选用[5]；《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006），根据填料的应用部位及路基填筑高度对填料的最小强度做了具体要求。可见，使用合格的填料，是路基质量保证的前提，而G1501上海绕城高速（同三段）在原旧路基施工中使用了强度（CBR值）不符合要求的填料，大大降低了路基的质量，影响了路面的使用寿命，成为后期运营中路面出现病害的重要原因之一。望在同类工程施工中，对路基填料的选择引起重视，避免类似质量问题的发生，对于难以满足规范要求的填料，应考虑采用其他方法提高填土强度，如掺石灰、水泥或进行土体固化等[6]，确保路基施工质量。 参考文献

[1] 孙晨晴，徐爽.黑龙江省粘性土路基填料CBR值评价[J]，公路，2004， （5）：14-18.

[2] 铁林尔.公路工程路基压实度对路基材料力学指标CBR值的影响分析，内蒙古公路与运输，2015，（4）：37-39.