DCP (Dynamic Cone Penetrometer) for field CBR

 DCP (Dynamic Cone Penetrometer) for field CBR 

လမ်းလုပ်ငန်းတွေမှာ အသုံးများတဲ့ DCP test ပြုလုပ်ပြီး Field CBR ရှာတဲ့အကြောင်းလေးမျှ‌ဝေပါရစေ။ 

“Dynamic Cone Penetrometer (DCP) is an instrument designed for the rapid in situ measurement of the structural properties of existing road pavements with unbound granular materials. Continuous measurements can be made to a depth of 800mm or to 1200mm when an extension rod is fitted.

The underlying principle of the DCP is that the rate of penetration of the cone, when driven by a standard force, is inversely related to the strength of the material as measured by, for example, the California Bearing Ratio (CBR) test, Where the pavement layers have different strengths, the boundaries between the layers can be identified and the thickness of the layers determined.

The DCP needs three operators, one to hold the instrument, one to raise and drop the weight carefully raised to the handle, Care is taken to ensure that the weight is touching the handle, but not lifting the instrument, before it is allowed to drop and that the operator lets it fall freely and doens not lower it with his hands.” လို့ ယခင်လမ်းလုပ်ငန်းတစ်ခုရဲ့ guideline မှာဖော်ပြထားပါတယ်။

DCP test ဆိုတာ Undisturbed soil (or) Compacted soil of Existing road pavement ရဲ့ Rapid In Situ CBR တန်ဖိုးကိုရှာဖို့ အသုံးများကြတဲ့ method ဖြစ်ပါတယ်... (ASTM D6951  အတိုင်း follow လုပ်ကြပါတယ်)။

16mm dia Steel rod မှာ 8kg Weightတုံးကို စွပ်ထားတယ်... အောက်ခြေအဖျားမှာ ကတော့ပုံ Cone Tip တပ်ထားတယ် ...Weight တုံးကို 575mm (standard drop height) အမြင့် လက်နဲ့ကိုင်မပြီး လွှတ်ချ (Free fall)ပါတယ်။ Weight ကြောင့် cone tip မြေကြီးထဲ နစ်၀င်သွားမယ်...Weight တုံးလွှတ်ရိုက်ချတဲ့ Blow နဲ့ Penetration depth ကိုမှတ်သားပါမယ်...1meter အနက်အထိ စမ်းသပ် ကြတာများတယ်...ကိုယ်သိချင်တဲ့ Soil layer thickness မှာနစ်၀င်သွားတဲ့ Penetration (mm) နဲ့ Total Blow ကို အချိုးချပြီး mm/Blow ( Penetration depth in Average Weight drop) ကိုတွက်ယူပြီး CBR တန်ဖိုးပြောင်းယူနိုင်ပါပြီ (50mm/blow= CBR(%) 3, 30mm/Blow= CBR(%) 5, 12mm/Blow= CBR(%) 18, 5mm/Blow=CBR(%) 50, etc…

DCP test တစ်ခုတည်းပေါ်မူတည်ပြီး CBR တန်ဖိုးကို reference ယူဖို့တော့မသင့်ပါဘူး။ ဒီ method မှာလည်း အားနည်းချက်တွေရှိပါတယ်တဲ့။

- Very hard soil, soft soil, coarse-grained soil တွေမှာ မသုံးသင့်ပါ။

- ရာသီဥတုနှင့် မြေအစိုဓါတ်ပြောင်းလဲမှုကြောင့် DCP result များပြောင်းလဲနိုင်ပါတယ်။

-  Human error သတိထားရပါမယ်။

- ‌မြေသားအပြောင်းအလဲကြောင့် short distance အတွင်းမှာတောင် DCP result တွေပြောင်းလဲနိုင်ပါတယ်။

- Equipment ကို ပုံမှန် Calibration လုပ်ပြီး သုံးစွဲသင့်ပါတယ်။

‌ဆွေလှိုင်ဦး (မြို့ပြ ၂၀၀၄)

Dynamic Cone Penetrometer (DCP) for Field CBR Testing  

The DCP test is widely used in road construction to quickly determine the in-situ California Bearing Ratio (CBR) of undisturbed or compacted soils in existing pavements (following ASTM D6951).  

How It Works

- The DCP consists of a 16mm steel rod with an 8kg sliding weight and a cone-shaped tip at the base.  

- The weight is lifted to a standard drop height (575mm) and released freely.  

- The cone tip penetrates the soil, and the penetration depth (mm) per blow is recorded.  

- Testing is typically done up to 1 meter depth.  

Converting Penetration to CBR 

The penetration rate (mm/blow) is converted to CBR using empirical correlations. Examples:  

- 50 mm/blow ≈ CBR 3%  

- 30 mm/blow ≈ CBR 5%  

- 12 mm/blow ≈ CBR 18%  

- 5 mm/blow ≈ CBR 50%  

Key Features  

- Measures strength up to 800mm depth (or 1200mm with an extension rod).  

- Identifies layer boundaries in pavements with varying material strengths.  

- Requires 3 operators: one to hold the device, one to lift/drop the weight, and one to record data.  

Limitations  

1. Not suitable for very hard soils, soft soils, or coarse-grained soils.  

2. Results vary with weather and soil moisture changes.  

3. Prone to human error (e.g., inconsistent drop height).  

4. Results may fluctuate over short distances due to soil variability.  

5. Requires regular calibration of equipment.  

Best Practices

- DCP results should not be the sole basis for CBR evaluation.  

- Use alongside lab tests (e.g., lab CBR, plate load tests) for accurate assessments.