颗粒类材料由于没有结合料的黏结,其自身是松散的,所以黏结力为零。因此,作为一个结构层,它不能承受拉应力的作用,但可以受压或受剪切。
颗粒材料的抗剪切强度是由其内摩擦力提供的,它取决于粒料的纹理、密实度、颗粒形状和级配等因素。可采用三轴试验测试,由式(5-22)计算抗剪强度。
另外,可用CBR试验来评定颗粒材料的承载能力,用CBR值反映其大小。CBR值受细料含量和最大粒径的影响较大,见图5-15至图5-17。
图5-15 土-砾石混合料密实度和CBR值随细料含量而变化
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图5-16 土-碎石混合料密实度和CBR值随细料含量而变化
图5-17 混合料密实度和CBR值随细料和最大粒径而变化
图5-15至5-17所示为不同细料含量的砾石混合料的密实度和抗变形能力(CBR值)试验结果[4]。图中密实度值为各相应压实曲线上的最大密实度值;而CBR值为试件浸湿后的测定结果。可以看出,随着捶击次数增加,密实度和CBR值均增加;同一压实功条件下,密实度随细料含量而变,存在一最佳含量,当细料含量低于或超过此最佳值时,密实度和CBR值均下降。这种类型的混合料,在细料含量为8%~10%时密实度达到最大;而最大CBR值则出现在细料含量为6%~8%时,低于前者。由上述试验结果可知,混合料中的细料含量需适中,过多的细料含量显然是不利的。
除了细料含量外,粒径0.5 mm以下细粒的物理性质(塑性指数)对混合料的强度和水稳定性也有影响,特别是在细粒含量多的情况下。随着粒径0.5 mm以下细粒的塑性指数的增大,混合料的强度下降,细粒含量越多,强度下降得越多。通常,限定细粒的液限小于28%,塑性指数小于6(潮湿多雨地区)或小于9(其他地区)。
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