土工試驗(yàn)的若干問題

程 榮 （馬鞍山中鑫工程質(zhì)量檢測咨詢有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

0 前言

在工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到填土壓實(shí)的問題，例如修筑道路、堤壩、飛機(jī)廠、運(yùn)動場、擋土墻、埋設(shè)管道、建筑物地基的回填等，本文結(jié)合作者多年檢測試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對土工試驗(yàn)中遇到的一些問題進(jìn)行一些粗淺的探討。

1 取樣數(shù)量的問題

在做回填土試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)常有見證取樣員詢問：回填土試驗(yàn)中的“組”的概念是什么，比如：“基坑及室內(nèi)回填每100m2～500m2取樣1組”中的1組是幾個(gè)點(diǎn)”?？雌饋硎莻€(gè)小問題，但它牽涉到檢測試驗(yàn)費(fèi)用，尤其是交工驗(yàn)收的資料完整性。在GB50202-2002和GB5007-2011中規(guī)定：取樣在壓實(shí)填土的過程中，應(yīng)分層取樣檢驗(yàn)土的干密度和含水量，每50m2～100m2面積應(yīng)有1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)；依據(jù)JGJ79-2012對基槽每10m～20m應(yīng)不少于1個(gè)點(diǎn)，每個(gè)單獨(dú)柱基應(yīng)不少于1個(gè)點(diǎn)。但均未對“組”做明確的定義。筆者查閱了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，也請教了專家，有人認(rèn)為“組”的概念是指在規(guī)定面積的情況下，壓實(shí)填土分多少層，每層按照標(biāo)準(zhǔn)取點(diǎn)，所有層數(shù)取的點(diǎn)算1組；還有人認(rèn)為“組”是指做回填土密實(shí)度試驗(yàn)的組數(shù),一組是指做1次密實(shí)度(壓實(shí)度)試驗(yàn)等等，但還是沒有一個(gè)滿意的答案。筆者認(rèn)為在實(shí)際操作過程中可根據(jù)施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)和監(jiān)理要求并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)來取樣，忽略“組”的概念。

2 如何選取“具有代表性土樣”

在幾部標(biāo)準(zhǔn)中均有這樣一句話“自環(huán)刀中取出具有代表性的試樣測定含水量”，那么如何取到有代表性的土呢（GB/T50123-1999中4.0.3第一條說“取具有代表性試樣15g～30g）？筆者認(rèn)為可以有兩種方法：一是在環(huán)刀中取2份來做平均；二是將整個(gè)環(huán)刀中的土樣全部用來烘干測定含水量。它適用于較短的時(shí)間內(nèi)完成來適應(yīng)工地施工的要求。但兩份時(shí)就產(chǎn)生了誤差，誤差控制可參考含水量檢測的要求。由于GB/50123的環(huán)刀法沒有考慮現(xiàn)場施工時(shí)取樣的樣品情況,因此建議選用CJJ或JTJ標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于“平行試驗(yàn)兩次差值不得大于0.03g/cm3”在實(shí)際工作中很多情況下是樣品本身含水偏差較大,而不是試驗(yàn)過程造成的,因此,有超出0.03g/cm3時(shí),就不平均,報(bào)告2個(gè)干密度或壓實(shí)度。二是將整個(gè)環(huán)刀中的土樣全部用來烘干測定含水量，在時(shí)間寬裕的情況下，用這個(gè)方法比較好，既不受兩次含水量偏差限制，又減少了稱量次數(shù)。

3 環(huán)刀法的局限性

在試驗(yàn)室中土工試驗(yàn)接觸最多的就是環(huán)刀法，環(huán)刀法是測量密度的傳統(tǒng)方法。國內(nèi)習(xí)慣采用的環(huán)刀容積通常為200cm3，環(huán)刀高度通常約5cm。用環(huán)刀法測得的密度是環(huán)刀內(nèi)土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度，它不能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則得到的數(shù)值往往偏大，若環(huán)刀取的是碾壓層的底部，則所得的數(shù)值將明顯偏小，就檢查壓實(shí)度而言，我們需要的是整個(gè)碾壓層的平均壓實(shí)度，而不是碾壓層中某一部分的壓實(shí)度，因此，在用環(huán)刀法測定土的密度時(shí)，應(yīng)使所得密度能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。然而，這在實(shí)際檢測中是比較困難的；只有使環(huán)刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環(huán)刀法所得的結(jié)果才可能與其他方法得到的結(jié)果大致相同。另外，環(huán)刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無法使用，并且試樣的質(zhì)量過小，使試驗(yàn)數(shù)值的精度和穩(wěn)定度受到一定的影響進(jìn)而使人們對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的代表性表示憂慮，因此在試驗(yàn)遇到爭議時(shí)筆者認(rèn)為應(yīng)同時(shí)進(jìn)行環(huán)刀法與灌砂法的比對試驗(yàn)。

4 注意事項(xiàng)

土工試驗(yàn)的準(zhǔn)確性對施工單位對土方的回填，道路路基的壓實(shí)等都至關(guān)重要，筆者在長期的試驗(yàn)過程中，總結(jié)了兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。

4.1 合理安排試驗(yàn)進(jìn)度

做土工試驗(yàn)很多時(shí)候做1～2個(gè)試驗(yàn)是做不出結(jié)果的，剛開始做試驗(yàn)的時(shí)候總怕麻煩，有的試驗(yàn)?zāi)苁【褪?，有的時(shí)候1個(gè)土樣制作1個(gè)試驗(yàn)，到最后結(jié)果出來之后發(fā)現(xiàn)和理論有很大誤差，這樣又把試驗(yàn)重做一遍。所以建議大家如果做試驗(yàn)的時(shí)候盡量多做幾組平行試驗(yàn)，這樣處理起來可以盡量消除誤差。

4.2 注意試驗(yàn)細(xì)節(jié)問題

有時(shí)候一些小的細(xì)節(jié)對試驗(yàn)結(jié)果影響很大，比如溫度、壓力等方面。前一段時(shí)間做孔壓消散方面的試驗(yàn)，剛開始，總覺得孔壓變化沒規(guī)律，有時(shí)候白天和晚上的讀數(shù)竟然相差好多，到最后做了恒溫和變溫條件才找出原因，因?yàn)樵缤頊囟茸兓挠绊?。所以說有的時(shí)候細(xì)微的方面也會影響土工試驗(yàn)結(jié)果。