惠軍
摘要:土工試驗(yàn)室一般提供76g錐入土10mm時(shí)的含水率為液限,入土2mm的含水率為塑限,路基干濕度評(píng)價(jià)時(shí)又需要考慮100g錐入土20mm時(shí)的含水率wL,故有必要探討76g錐入土10mm時(shí)的含水率wL76g10mm和100g錐入土20mm時(shí)含水率wL100g20mm之間的關(guān)系做出相關(guān)探討。
關(guān)鍵詞:液限;稠度;城市道路路基;液塑限聯(lián)合測(cè)定;液限碟式儀
1概述
2013年5月1日實(shí)施的《市政工程勘察規(guī)范》(CJJ 56-2012)第5.1.4條第1款要求查明城市道路沿線各區(qū)段土基濕度狀況,現(xiàn)行有效的《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ194-2013)根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)第5. 1. 4條給出了路基土干濕狀態(tài)的稠度建議值可用來(lái)劃分土質(zhì)路基80cm范圍內(nèi)土的干濕類型。
注:WC1、 WC1 、WC1分別為干燥和中濕、中濕和潮濕、潮濕和過(guò)濕狀態(tài)路基的分界稠度,WC為路床表面以下800mm深度內(nèi)的平均稠度。
規(guī)范(JTG D50-2006)同時(shí)給出了路基平均稠度計(jì)算方法:
路基的平均稠度WC按下式計(jì)算:
《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ051)規(guī)程已被 《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E40-2007)所取代,按JTG E40-2007規(guī)程之“T 0118-2007液、塑限聯(lián)合測(cè)定法”中4.2條確定液限:
1)若采用76g錐做液限試驗(yàn),則從h-w圖上查得縱坐標(biāo)入土深度h=17mm所應(yīng)對(duì)的橫坐標(biāo)的含水率w即為該土樣的液限wL;
2)若采用100g錐做液限試驗(yàn),則從h-w圖上查得縱坐標(biāo)錐入土深度h=20mm所應(yīng)對(duì)的橫坐標(biāo)的含水率w即為該土樣的液限wL。
JTG E40-2007規(guī)程中4.3確定塑限的方法為:76g錐入土2mm時(shí)的含水率。
考慮到土定名、土性特征分析、承載力提供等方面的原因,勘察單位往往要求土工試驗(yàn)室提供76g錐入土10mm時(shí)的含水率為液限,入土2mm的含水率為塑限,干濕度評(píng)價(jià)時(shí)又需要考慮100g錐入土20mm時(shí)的含水率wL,故有必要探討76g錐入土10mm時(shí)的含水率的wL76g10mm和100g錐入土20mm時(shí)的含水率wL100g20mm以及76g錐入土17mm時(shí)的含水率wL76g17mm之間的關(guān)系。
2 wL76g10mm和wL100g17mm關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程
據(jù)JTG E40-2007規(guī)程中第89頁(yè)條文說(shuō)明中給出的wL76g10mm與卡式碟式儀法測(cè)得的液限wLK之間的關(guān)系為:
JTG E40-2007規(guī)程中第90頁(yè)條文說(shuō)明中“76g錐入土深度17mm作為液限和100 g錐入土深度20mm作為液限時(shí)的抗剪強(qiáng)度與美國(guó)ASTM D423碟式儀液限的強(qiáng)度一致,說(shuō)明76g錐入土深17mm和100 g錐入土20mm的液限入土深度均可以達(dá)到與ASTM D423碟式儀等效的目的”即
式中:wLA為ASTM D423碟式儀測(cè)得液限
JTG E40-2007規(guī)程T 010170-2007液限碟式儀法第95頁(yè)條文說(shuō)明中“用A刀測(cè)得的液限值比用C刀測(cè)得的液限值約低10%”即:
由式2、式3可知:
將式4-2代入式1可推出:
按式5可由76g錐入土10mm時(shí)的含水率的wL76g10mm計(jì)算出100g錐入土20mm時(shí)的含水率wL100g20mm。
3實(shí)例分析
為了驗(yàn)證推導(dǎo)公式的準(zhǔn)確性,采用幾個(gè)我院測(cè)試中心做過(guò)的室內(nèi)土工試驗(yàn)為例,采用的試驗(yàn)室wL76g10mm,由公式計(jì)算出的wL100g20mm計(jì)算值和試驗(yàn)得出wL100g20mm實(shí)際值進(jìn)行比較見(jiàn)表1。
由表可以看出計(jì)算值與實(shí)際值基本吻合,誤差分別為5.2%~11.1 %,1.5%~8.8 %,3.0%~14.1%,2.5%~13.0% ,平均誤差為 6.6 %,由表1可以看出計(jì)算值和實(shí)際值誤差基本上在2~4之間,將式5中的系數(shù)1.36調(diào)整為1.5后見(jiàn)表2,誤差分別為0.3%~2.0 %,0.5%~6.0 %,0.5%~7.9%,2.0%~5.0% ,平均誤差為0.85 %。
4結(jié)束語(yǔ)
在試驗(yàn)室提供76g錐入土10mm的含水率時(shí)可通過(guò)wL100g20mm=(wL76g10mm -6.5)×1.50計(jì)算出100g錐入土20mm時(shí)的含水率,從而按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006)要求判別出路基土干濕類別。
參考文獻(xiàn):
[1]交通部公路科學(xué)研究院.公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-2007[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院. 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2006 [M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ194-2013[M].北京:建筑工業(yè)出版社,2013.
(作者單位:江蘇省地質(zhì)環(huán)境勘查院)