BÀI GIẢNG THÍ NGHIỆM CBR

 Đặt tấm đo trương nở có đục lỗ lên trên mặt mẫu đất ngâm  Vặn điều chỉnh chiều cao thanh trục ở tâm tấm đáy sao cho tiếp xúc với trục chuyển vị của đồng hồ đo... THÍ NGHIỆM CBR AASHT

Trang 1

Tháng 11 - 2005

Trang 2

THÍ NGHIEÄM CBR (AASHTO T

193-93)

Trang 3

THÍ NGHIEÄM CBR (AASHTO T

193-93)

Trang 4

 Của các lớp vật liệu nằm ở tầng mặt, tầng móng

và lớp đất nền ngay dưới kết cấu áo đường

Trang 5

THÍ NGHIỆM CBR (AASHTO T 193-93)

• Lịch sữ phát triển:

 Từ thập niên 1930 tại California bởi phòng thí

nghiệm bộ phận nghiên cứu vật liệu thuộc phân ban đường bộ California với báo cáo của O.J

Porter (1938).

 Sau đó CBR được đề nghị áp dụng trong tiêu

chuẩn thí nghiệm của Hiệp hội thí nghiệm và vật liệu của Mỹ bởi Stanton (1944) theo tiêu chuẩn

ASTM D1883.

Trang 6

Sơ lược về thí nghiệm CBR:

 Cho một thanh xuyên hình trụ tròn có kích thước tiêu chuẩn (D = 49.63 ± 0.13 mm)

 Tác dụng thẳng đứng vuông góc với mặt mẫu

với một tốc độ xuyên không đổi (1.3 mm/phút).

 Ghi nhận giá trị lực xuyên tại các chiều sâu quy định

Trang 7

Sơ lược về thí nghiệm CBR:

 Giá trị CBR là tỷ số (%):

• tại cùng một chiều sâu xuyên quy định là 2.54

mm hoặc 5.08 mm

100

x chuẩn

tiêu xuyên

Lực

nghiệm thí

từ được thu

xuyên

Lực (%)

Trang 8

 Đoạn nối dài khuôn cao 51 mm.

 Tấm đáy có đục lỗ có thể lắp được vào cả hai đầu khuôn.

 Tối thiểu phải có 3 khuôn cho mỗi loại đất cần thí nghiệm.

Trang 9

THÍ NGHIEÄM CBR (AASHTO T 193-93)

Thieát bò thí nghieäm:

Trang 10

Thiết bị thí nghiệm:

 Đĩa đệm (spacer disk) là một đĩa kim loại tròn đặc có D = 150.8 ± 0.88 mm, H = 61.4 ±0.25 mm.

 Chày đầm (rammer) có hai loại như qui định

trong thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn AASHTO T99 và T180

Trang 11

Thiết bị đầm mẫu:

Trang 12

 Thiết bị thí nghiệm:

 Dụng cụ đo độ trương nở (swell plate) của mẫu khi ngâm gồm một tấm kim loại đường kính D = 149.2 ± 16 mm có đục các lỗ đường kính d = 1.6 mm Tại tâm có gằn một

thanh kim loại tròn với chiều dài có thể điều chỉnh được.

 Giá ba chân để gắn đồng hồ đo chuyển vị có thể để đứng trên đầu khuôn mẫu.

 Đồng đồ đo (indicator) là đồng hồ đo chuyển vị với mỗi vạch chia là 0.02 mm có khả năng đo được chuyển vị 25 mm.

 Các tấm gia tải (surcharge weights): là các tấm kim loại hình vành khuyên có đường kính ngoài D = 149.2 ± 1.6 mm

ở tâm có tạo một lỗ tròn d = 54 mm Mỗi tấm gia tải cân nặng 2.27 ± 0.04 kg trong đó có một tấm được giữ nguyên, các tấm còn lại được cắt làm hai mãnh nhưng vẫn đảm

bảo khối lượng nặng 2.27 ± 0.04 kg mỗi lớp gia tải.

Trang 13

Trang 14

 Bồn ngâm mẫu (soaking tank) là một bồn ngâm có khả năng chứa nước ngập phía trên đỉnh mẫu 25 mm khi

ngâm.

• Ghi chú:

• Khi dùng loại khuôn cao 177.8 mm cần có đĩa đệm cao

61.37 mm để tạo ra mẫu đất sau khi đầm chặt cao 116.43

mm như trong thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn T90 và

T180

Trang 15

Trang 16

Chuẩn bị mẫu:

 Theo như việc chuẩn bị mẫu của tiêu chuẩn đầm nén AASHTO T90 hoặc T180 để tạo mẫu đầm

trong khuôn D= 152.4 mm (6“) ngoại trừ các

trường hợp sau:

 Nếu vật liệu có dmax ≤ 19 mm thì phải tiến hành rây sàng để loại bỏ và thay thế các hạt > 19 mm

bằng một lượng tương đương các cở hạt có

đường kính trong khoảng 4.75 mm< d < 19 mm

Trang 17

Chuaån bò maãu:

Trang 18

Ngâm mẫu (Soaking):

 Đặt khuôn có mẫu đất đã đầm chặt lên trên một tấm đáy có đục lỗ với một lớp giấy lọc đặt sát

đáy mẫu đất

 Đặt tấm đo trương nở có đục lỗ lên trên mặt mẫu đất ngâm

 Vặn điều chỉnh chiều cao thanh trục ở tâm tấm đáy sao cho tiếp xúc với trục chuyển vị của

đồng hồ đo

Trang 19

Ngaâm maãu (Soaking):

Trang 20

 Đặt các tấm gia tải lên trên tấm đo độ trương nở.

 Trong mọi trường hợp phải đặt tối thiểu 2 tấm gia tải với khối lượng gia tải ≤ 4.54 kg trên mặt mỗi mẫu ngâm.

 Số lượng tấm gia tải được tính toán sao cho tạo

ra được một áp lực tác dụng trên mặt mẫu đất tương đương với áp lực gây ra bởi các lớp vật

liệu kết cấu áo đường nằm phía trên vị trí lấy

mẫu đất cần thí nghiệm

Trang 21

 Đặt giá ba chân đở đồng hồ chuyển vị đo độ trương nở.

 Ghi lại số đọc ban đầu của đồng hồ đo chuyển

vị trước khi ngâm mẫu

 Trong suốt quá trình ngâm mẫu, giữ sao cho mực nước ngập trên mặt mẫu khoảng 25.4 mm.

 Ngâm mẫu trong nước 96 giờ (4 ngày).

Trang 22

 Sau khi kết thúc 96 giờ ngâm mẫu

 Đọc số đồng hồ đo chuyển vị và tính độ trương nở theo tỷ lệ phần trăm của chiều cao mẫu đất trước khi ngâm là 4.584 in

100

xn

i 5844

ngâm khi

mẫucao

chiềuđổi

thay

Độ(%)

nởtrương

Trang 23

 Tháo nước ra hoặc mang mẫu ra khỏi bồn ngâm

 Đổ hết nước đọng trong khuôn ở phía trên mặt mẫu ra ngoài Cần cẩn thận tránh làm phá hoại mặt trên của mẫu.

 Để cho mẫu ráo nước trong 15 phút

 Tháo bỏ tấm đáy có đục lỗ và các tấm gia tải

Trang 24

• Ghi chú:

– Việc ngâm mẫu ít hơn 4 ngày nhưng tối thiểu phải

được 24 giờ có thể được dùng cho các loại đất cốt

liệu hạt có khả năng thoát nước nhanh nếu kết quả cho thấy việc rút ngắn thời gian ngâm mẫu không ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.

– Với một số loại đất sét, việc ngâm lâu hơn 4 ngày có thể được yêu cầu.

– Sau khi tháo bỏ tấm đáy có đục lỗ và các tấm gia tải có thể cân mẫu và khuôn nếu muốn xác định dung trọng ướt trung bình của mẫu đất sau khi ngâm.

Trang 25

Trình tự thí nghiệm xuyên CBR (Penetration):

 Đặt các tấm gia tải lên trên mặt mẫu đất Số

lượng tấm gia tải bằng với khi ngâm mẫu

 Nên hạ trục xuyên vào vị trí lỗ tròn tại tâm tấm gia tải ngay sau khi đặt xong tấm gia tải thứ nhất trên mặt mẫu Sau đó mới đặt tiếp các tấm gia

tải còn lại quanh trục xuyên.

 Hạ trục xuyên ấn vào đất đến khi lực tác dụng

lên trục xuyên đạt giá trị 44 N thì ngưng lại

 Chỉnh cả hai đồng hồ đo lực và đo chuyển vị về giá trị không để bắt đầu thí nghiệm.

Trang 26

Trang 27

 Tác dụng lực: ấn sâu trục xuyên vào mẫu đất với tốc độ không đổi 1.3 mm/phút

 Ghi nhận giá trị lực tác dụng lên trục xuyên khi

tại các chiều sâu xuyên : 0.64, 1.27, 1.91, 2.54,

5.08 và 7.62 mm.

 Đọc thêm các giá trị lực tác dụng tại các chiều sâu xuyên 10.16 và 12.7 mm nếu cần.

Trang 29

Tính toán kết quả thí nghiệm (Calculations):

 Vẽ quan hệ giữa lực tác dụng lên trục xuyên và chiều sâu xuyên

Trang 30

 Vẽ quan hệ giữa lực tác dụng lên trục xuyên và chiều sâu xuyên

Trang 31

 Trong một số trường hợp, ở đoạn đầu đường

cong biểu diễn quan hệ giữa lực tác dụng và

chiều sâu xuyên thí nghiệm có dạng đường cong lõm :

 Khi đó cần phải hiệu chỉnh đường cong kết quả thí nghiệm để thu được kết quả chính xác như

đường đứt nét trên hình vẽ.

Trang 32

Trang 33

 Từ đường cong đã được hiệu chỉnh, xác định giá trị lực tác dụng tại các chiều sâu xuyên 2.54 và 5.08

mm

 Giá trị CBR (%) được tính như sau:

 Lực xuyên tiêu chuẩn lần lượt = 6.9 Mpa và 10.3 Mpa

tương ứng với chiều sâu xuyên là 2.54 và 5.08 mm

•

100

x chuẩn

tiêu xuyên

Lực

nghiệm thí

từ được thu

xuyên

Lực (%)

Trang 34

 Thông thường chọn giá trị CBR ở chiều sâu

xuyên 2.54 mm.

 Nếu kết quả thí nghiệm thu được có CBR ở chiều sâu xuyên 5.08 mm > ở 2.54 mm : => thì phải

làm lại thí nghiệm

 Nếu sau khi làm lại thí nghiệm: kết quả giá trị

CBR tại 5.08 mm vẫn lớn hơn thì ta sử dụng giá trị này làm kết quả thí nghiệm

Trang 35

Cách Xác định CBR ở một độ ẫm nhất định :

 Lấy kết quả CBR của 3 mẫu thí nghiệm ở cùng độ ẫm nhưng khác số búa đầm lần lượt là: 10; 25 và

 Thường giá trị dung trọng khô này được lấy ứng với giá trị độ chặt yêu cầu tối thiểu

Trang 36

Cách Xác định CBR ở một độ ẫm nhất định :

Trang 37

 Các số liệu của biểu đồ thể hiện kết quả thi

nghệm của đất trong một khoảng độ ẫm thay đổi được khảo sát.

 Giá trị CBR cần xác định để ghi vào báo cáo kết quả thí nghiệm chính là giá trị CBR thấp nhất

trong khoảng độ ẫm mà khoảng thay đổi của độ ẫm này tạo ra một dung trọng khô nằm giữa

dung trọng khô nhỏ nhất và dung trọng khô tạo

ra do đầm chặt ứng với khoảng độ ẫm thí

nghiệm.

Trang 38

 Xác định giá trị CBR ứng với một khoảng độ ẫm thay đổi :

Trang 39

Phạm vi ứng dụng Giá trị CBR:

• - Giá trị CBR được sử dụng phổ biến trong các tiêu chuẩn thiết kế và thi công đường của rất

nhiều nước trên thế giới.

• - Giá trị CBR giúp phân loại, đánh giá chất

lượng, cường độ, khả năng chịu tải cũng như

xác định các chỉ tiêu, thông số thiết kế khác của đất nền

• Ví dụ Bảng 2.13 (Table 2.13 Correlation chart for

estimating unsoaked CBR values from soil strength or

property values) thể hiện sự ước lượng giá trị CBR (trong trường hợp không ngâm mẫu) từ các chỉ tiêu về cường độ hoặc đặc tính của đất nền.

Trang 40

Phạm vi ứng dụng Giá trị CBR:

• - Trong thiết kế xử lý đất yếu bằng vật liệu địa kỹ thuật cũng có thể dựa vào giá trị CBR của đất

nền để xác định chiều dày các lớp đất đắp bên trên nền đất yếu hoặc chọn loại vải địa kỹ thuật sử dụng và xác định chức năng chính của vải

• Ví dụ: Một cách để tạm phân loại và nhận biết

các chức năng của vải (trong các công trình

đường giao thông) tuỳ thuộc vào cường độ đất nền, đã được Christopher và Holtz (1985) tóm

lượt như sau:

Trang 41

 Christopher và Holtz (1985):

Điều kiện đất nền Các chức năng của vải Sức kháng cắt

30 – 60 1 – 2 Lọc, phân cách và có thể có

chức năng gia cố

< 30 < 1 Tất cả các chức năng, bao

gồm cả gia cố

Trang 42

Trị số thí nghiệm yêu cầu với lớp

Móng dưới loại A1

Móng trên loại A2

Móng dưới loại A2

Móng loại B1, B2

Mặt dưới loại B1, B2, gia cố lề

Loại cấp

phối áp

dụng

22TCN 211-93 A, B, C A, B, C A, B, C,

Trang 43

THÍ NGHIỆM CBR HIỆN TRƯỜNG

Trang 44

Trang 45

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	8,71 MB