Ćwiczenia II
Badanie nośności podłoża gruntowego CBR
Inżynieria Materiałów Drogowych
mgr inż. Dawid Ryś
Nośność podłoża gruntowego
Nośność
– zdolność do przenoszenia (przyjęcia)
obciążeń bez powstania nadmiernych odkształceń.
Nośność podłoża gruntowego w budownictwie
drogowym określa się za pomocą następujących
wskaźników:
• Wskaźnik CBR (Californian Bearing Ratio)
• Moduł odkształcenia
• Moduł sprężystości
Wskaźnik nośności gruntu CBR
The California bearing ratio CBR
– badanie
penetracji do oceny wytrzymałości
mechanicznej gruntu i podbudowy
niezwiązanej. Został opracowany w trakcie
II Wojny Światowej przez Korpus Inżynieryjny
Wojsk Amerykańskich
Wskaźnik nośności gruntu CBR
The California bearing ratio CBR
– jest to procentowy
stosunek
obciążenia jednostkowego p, które trzeba
zastosować, aby trzpień o przekroju 20 cm² wcisnąć w
próbkę gruntu do określonej głębokości (2,5 mm albo
5,0 mm) do
obciążenia standardowego ps, które jest
wartością stałą i odpowiada ciśnieniu przy wciskaniu
trzpienia w
tłuczeń:
CBR = p/ps
· 100%
Wskaźnik nośności gruntu CBR
CBR = p/ps
· 100%
p-
ciśnienie przy wciskaniu trzpienia w
badany
materiał na głębokości 2,5 lub
5,0mm
ps-
ciśnienie przy wciskaniu trzpienia na
głębokości 2,5 lub 5,0mm w materiał
wzorcowy
(tłuczeń):
• Ps(2,5mm) = 7,0 MPa
• Ps(5,0mm) = 10,0 MPa
Wybieramy
wartość WIĘKSZĄ z dwóch
F=20cm
2
v=1,25 mm/min
Wskaźnik nośności gruntu CBR
Przykład wykresu otrzymanego podczas badania
1
– wykres wzorcowy
(tłuczeń)
2
– krzywa nie wymagająca
korekty
3-
krzywa wymagająca
korekty (grunt spoisty lub
niedokładne wprowadzenie
trzpienia)
4- ewentualna korekta
wykresu 3
Wskaźnik nośności gruntu CBR
W Polsce obowiązują dwie normy określające jak badać CBR:
•
PN-S-02205 Drogi samochodowe. Roboty ziemne.
Wymagania i badania -
Załącznik A -
należy przygotować min. 2
próbki gruntu, z których jedna jest poddawana badaniu bez
nasączania, a druga po nasączaniu przez 4 doby, norma nie
precyzuje, który wynik należy brać pod uwagę;
•
PN-EN 13286-
47 Mieszanki związane i niezwiązane
spoiwem hydraulicznym. Część 47: Metoda badania do
określania kalifornijskiego wskaźnika nośności (…)
–dwa
badania (do wyboru): albo bez nasączania, albo z nasączaniem,
które powinno trwać minimum 96 godzin (4 doby).
Przybliżone wartości wskaźnika CBR
Ponad 15% - bardzo dobra,
8
– 15% - dobra,
5
– 8% - przeciętna,
3
– 5% - słaba, poniżej 3% - niedostateczna
Gliny
– od 2 do 6%
Gliny piaszczyste
– od 6 do 12%
Piaski gliniaste
– od 6 do 15%
Piaski
– od 10 do 30%
Pospółki – od 20 do 50%
CBR gruntów spoistych może znacznie się zmieniać w zależności od
wilgotności
Przybliżone wartości wskaźnika CBR
Oblicz kalifornijski wskaźnik nośności podłoża gruntowego i oceń
wyniki.
Grunt 1
zagłębienie
siła
[mm]
[kN]
0,625
0,18
1,25
0,53
2,5
0,88
5
1,40
7,5
2,47
10
3,43
Grunt 2
zagłębienie
siła
[mm]
[kN]
0,625
0,14
1,25
0,31
2,5
0,42
5
0,55
7,5
0,75
10
1,11