Estimation of the California Bearin Gratio (cbr) of Compacted Soils Using Simple Soil Indices

Abstract

Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR), karayolu, barajlar, istinat yapıları, kaldırım ve havaalanı kaplamaları gibi pek çok mühendislik alanında taban, alt taban malzemenin elastisite modülü ve mukavemetini değerlendirmek için sıklıkla kullanılmaktadır. CBR deneyi tipik olarak sıkıştırılmış zemin numuneleri üzerinde laboratuvarda yapılırken, sahada zemin yüzeyinde veya deney çukuru içerisinde gerçekleştirilmektedir. Bu araştırmanın kapsamı, zemin özellikleri ile CBR arasında deneysel ilişkileri araştırmak ve CBR değerlerinin dolaylı olarak belirlenmesinde pratik eşitlikler geliştirmektir. Burada, zeminlerin Vp değeri diğer zemin parametrelerine göre daha iyi bir göstergedir çünkü zeminlerin Vp değeri yoğunluk (γk) ve elastik modülün bir fonksiyonudur ve aynı zamanda malzemelerin dayanımını tahmin etmek için yaygın olarak kullanılır. CBR ve Vp arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için basit ve çoklu regresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Vp ile CBR arasındaki deneysel ilişkilerde düşük hata değerleri (RMSE %) elde edilmiştir. CBR değerlerinin dolaylı olarak değerlendirmede güvenilirliği ve doğruluğu, diğer zemin özelliklerini içeren geleneksel ilişkilerden daha yüksek görünmektedir. P-dalga hızları (Vp) CBR değerlerini etkileyen diğer tüm zemin parametreleri ile de ilişkilendirilmiştir. Vp değerleri, diğer zemin özellikleri gruplarındaki her bir parametre ile iyi veya güçlü bir korelasyona sahip olduğu belirlenmiştir. Vp ve CBR arasında elde edilen deneysel ilişkiler, pratik uygulamalarda CBR değerlerinin güvenilir tahmini için önerilmiştir. Anahtar kelimeler: Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR), Maksimum Kuru Yoğunluk (γk), Optimum Su İçeriği (Wopt) ve Korelasyon. Ultrasonik Ses Hızı (Vp).

The California Bearing Ratio (CBR) test is widely used to assess the stiffness modulus and strength of the base and subbase materials of earth structures such as roads dams, retaining structures, pavement and airport covers. The CBR is typically performed on compacted soil samples in the laboratory, while in the field its performed at ground surface, or on a level surface excavated in a test pit or a trench. The scope of this investigation is to develop an empirical equation relating the soil properties to CBR. Herein, Vp is a much better indicator than other soil properties in estimating the CBR values, because Vp is a function of the density and elastic modulus and is also widely used to estimate the strength of materials. Simple and multi regression analyses were carried out using experimental data to evaluate the relationship between CBR and Vp for soils. The standard error associated with the empirical relationships is very small, and the reliability and accuracy of the relationship in assessing the CBR indirectly seems to be higher than those of traditional relationships between the CBR and soil properties groups such as gradation, plasticity and compaction. The Vp values were also correlated with each soil parameter in these soil properties groups. It was found that Vp has good or strong correlations with all soil parameters affecting the CBR. These simple and multi regression models between Vp and CBR are proposed for reliable indirect estimation of the CBR in practical applications. Key words: California Bearing Ratio (CBR), Maximum Dry Unit Weight (γk), Optimum Water Content (Wopt) and Correlation Ultrasonic Pulsation Rate (Vp).