摘要：应用法国标准进行高速公路路基施工时，PST层填筑材料的选用非常重要。我们雅杜高速项目在填方段PST层采用符合施工标准的红土粒料进行填筑。而挖方段PST层的原土质一般都不足以达到作为PST层填筑材料的标准。因此我们在挖方段采用换填合格的红土粒料进行处理。施工中，一般是换填50cm和80cm两种方案(特殊段落也存在小面积换填级配碎石的情况)。而换填深度的确定，则是挖方PST层施工的重中之重。本文以喀麦隆雅杜高速项目CCTP对PST层填筑材料的规定为根据，从CBR，塑性指数，筛分三个试验指标对如何确定挖方段PST层换填深度进行论述。
关键词：换填深度;CBR;液塑限;筛分;
浸水后的CBR指数，是确定路基填土和路面用料强度的重要参数。确定CBR值对于高速公路的路基与路面的设计和施工都有着重大的影响。CCTP中对PST层填筑材料关于CBR的规定是浸没水中4天的CBR值30。
1.1室内CBR值试验原理进行CBR试验时，按照土样重型击实试验结果中的最佳含水量和CCTP中对路基压实度的要求在试模内制备试件。为了模拟材料在使用过程中处于最不利的状态，试件制备完毕后将试件浸没水中四个昼夜。四个昼夜(96h)后，取出试件，进行贯入试验。
1.2CBR试件制备步骤及注意事项(1)备料
首先将试验所用试样晒干或者放入烘箱烘干，保证CBR试验用料干燥。然后用20mm标准筛筛除20mm以上的试样。将20mm标准筛下的试样按照四分法进行分料，此时应该注意把击实试验和CBR试验用料一次性准备充足，每个试样都准备5.5kg。
(2)土样制备
CBR试验土样制备，我们采用干土法，根据最佳含水量进行制备。首先要保证闷料的工具适当湿润，避免拌土过程中含水量产生误差。拌和时应保证拌和的试样水分均匀并且没有土块形成。同时拌和试样的时间也应严格控制，避免水分在拌和试样的过程中蒸发，导致同一组试件的含水量偏差过大。
(3)进行重型击实试验，确定试样的击实结果
我们雅杜高速项目采用重型击实的方法进行试验。要做好CBR试验，首先要完成好重型击实试验，这个步骤对于CBR试验的顺利进行非常重要。因为进行CBR试验的前提是首先确定试样的最大干密度和最佳含水量，然后通过这两个数值计算确定各个试件所用试样的最小质量。另外各个试件的制备也是按最佳的含水量进行制备。因此，如果击实结果误差较大，那么后面CBR试验的结果也会受到不利影响，甚至无法继续试验。
(4)根据击实试验确定的最佳的含水量制备CBR试件
取备好的3份试料(每份5.5kg)按最佳的含水量制备三个CBR试件。这三个试件每层分别击实25下，56下，10下，每个试件击实5层。每层击实的时候应保证击实锤自由地竖直落下并均匀地击实在试样表面上。击实完毕后，应保证击实后的试样高度不超出试筒5mm。最后将试件修平，称量试筒与试样的总质量。此时，CBR试件制备完成，准备泡水浸没。
1.3泡水测膨胀量步骤1.4贯入试验将浸没水中4天后的CBR试件放在路强仪升降台上，保证贯入杆顶端跟CBR试件的表面完全接触，并将4块荷载垫块放于贯入杆的周围。此时，将应力百分表与形变百分表都调零。然后开始贯入试件，贯入速度保持在1.27mm/分钟±0.1mm/分钟。贯入深度为1.25;2;2.5;5;7.5和10mm，同时记录百分表的读数。
1.5结果整理根据压入深度为1.25;2;2.5;5;7和10mm时测量的压力的值，计算下列值:
计算时选取这两个值的最大值进行计算。
膨胀量
△H为测量的膨胀值;H为样品的最初高度为127mm。
2塑性指数CCTP中对PST层填筑材料关于塑性指数的规定是IP25，而塑性指数=液限-塑限，即IP=LL-LP。因此我们需要首先完成液限试验和塑限试验，进而得以确定塑性指数的值。
2.1液限LL.我们采用液限与塑限联合测定仪或者碟式仪测定试样液限。本文以液限与塑限联合测定法为例简单介绍一下液限试验的试验步骤及注意事项。
(1)首先我们采用四分法分料，然后将选好的土样泡入室温水中，浸没至少24h。24h之后，将土样过0.4mm标准筛水洗。冲洗的水与0.4mm筛下的土样置于一个铁盆中。然后静置沉淀至少12h后，用吸管将盆中的清水吸走。剩下的水在不高于50摄氏度的温度下蒸发掉。然后称量至少200g干燥的土样用于试验。
(2)向土样中加入蒸馏水，压碎，然后用抹刀均匀搅拌。观察土样状态，状态合适后将土样分层装入盛土杯，用调土刀充分压密实，保证没有空气。最后等装满之后，用抹刀沿着边缘刮平。
(3)把刮平土样后的盛土杯放在联合测定仪的升降座上，转动升降旋钮，在圆锥仪的锥尖刚好与土样的表面相接触的时候，停止升降。然后按圆锥仪的下降按钮，5s后停止锥入。记录此时的锥入深度h1。
(4)转动盛土杯，调整锥尖与土样表面接触的位置(保证两次接触点间的距离至少1cm)，重复(3)操作，记录锥入的深度h2.如果两次平行锥入试验的误差小于0.5mm，就将h1、h2的平均值h作为其锥入深度。
(5)此时，先取两个称量盒做好标记并分别称量其质量m1、m2，然后在锥入完成后的土样中取两个不小于10g的土样分别放入这两个称量盒内，并分别称量质量m3、m4。然后将土样烘干后再次称量质量m5、m6，求得其含水率，两个土样含水率的平均值即为该点的含水率。
(6)向备好的土样中加入不同量的蒸馏水，制备不同含水量的试样，重复以上操作，也分别测得锥入的深度及其对应的含水率。
(7)最后以锥入的深度值作为横坐标，对应的含水率作为纵坐标画出图像。本项目采用的是76g锥进行试验，因此取锥入深度为17mm时对应的含水率作为此土样的液限值。如果采用100g锥，那么该土样的液限值则是锥入深度为20mm所对应的含水率。
2.2塑限LP法国规范中也有利用滚搓法测定塑限的方法:液限试验做完之后的土样在室温下放置，观察土样的状态，直至土样接近不成型即含水率接近塑限，开始用手滚搓。先在玻璃板上将小块土样均匀地滚搓成椭圆形，然后继续用手掌轻轻地将其搓成细条，直到细条的直径达到3mm±0.5mm，长度大约10cm，刚好开始开裂时为止(如果土条的直径已经搓成3mm±0.5mm，但是没有出现开裂，那么就把土条捏成椭圆形，重新进行搓滚;如果土条在直径大于3mm±0.5mm的时候就出现了开裂，那就把该土条弃掉，重新进行试验)。开裂一旦出现，提取搓成条的中心部分放入已知质量的称量盒内，立刻称量其质量。然后将其放入烘箱，以便测定其含水率。然后取另一小块新土样进行平行试验，最后求得此两组含水率的平均值即为塑限。
2.3塑性指数=液限-塑限3筛分试验筛分试验就是把试样在筛网网孔逐级减小的一套标准筛上摇振，存留在某一筛孔上的土粒重量，代表了该筛孔尺寸土粒的重量。然后在半对数坐标纸上，以小于某一粒径的土粒的累计百分含量为纵坐标，以粒径(mm)为横坐标，绘制土粒粒径累计曲线。由此可确定土粒的两个级配指标:不均匀系数CU=d60/d10;曲率系数(级配系数)
。式中:d10,d30,d60分别相当于累计百分含量为10%、30%和60%的粒径，其中d10称为有效粒径，d60称为限制粒径。当同时满足不均匀系数Cu5和曲率系数Cc=1～3这两个条件时，土为级配良好的土;如不能同时满足，则为继配不良的土。CCTP中对PST层填筑材料关于筛分的规定是0.08mm标准筛的通过百分率不超过35%，且级配良好的B类土。
4结语总之，CBR、塑性指数、筛分是确定挖方段PST层换填深度最重要的三个指标。在确定换填深度时，我们结合现场实际情况并参考试验数据来确定(现场特殊情况须与监理协商决定换填施工方案)。即CBR30时，换填80cm;CBR30，但0.08mm筛分通过率35%、IP25时，换填50cm。如此严格进行试验检测，并严格按照相关规定执行、操作，从而保证挖方段落路面质量符合设计标准，对实现打造高速公路品质工程有着重大的利好影响。
参考文献[1]喀麦隆雅杜高速项目CCTP．
[2]法国规范NFP94-093(击实试验)．
[3]法国规范NFP94-051(液塑限试验)．
[4]法国规范NFP94-041(筛分试验)．
[5]法国规范NFP94-078(浸水4天后的CBR指数)．
