關(guān)于擊實(shí)試驗(yàn)若干影響因素的探討

黃偉龍（廣東省建筑材料研究院）

關(guān)于擊實(shí)試驗(yàn)若干影響因素的探討

黃偉龍
（廣東省建筑材料研究院）

在工程建設(shè)中，土體填筑是工程的主要板塊，為使填筑質(zhì)量得到最大化，常采用夯實(shí)土樣改變土體硬度進(jìn)行干密度測(cè)試，而擊實(shí)試驗(yàn)是通過模擬現(xiàn)場(chǎng)的原理得到土體本身最大干密度及最佳含水率，根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)。在此擊實(shí)過程中可能由于各種的因素致使出具的結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。本文結(jié)合多次室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段和多年工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上對(duì)擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行影響試驗(yàn)總結(jié)分析，深層次提高擊實(shí)試驗(yàn)的質(zhì)量控制方法，以期獲得對(duì)現(xiàn)實(shí)工作有指導(dǎo)意義。

擊實(shí)；質(zhì)量控制；余高；分析

1　試驗(yàn)簡(jiǎn)述

擊實(shí)試驗(yàn)是模擬現(xiàn)場(chǎng)填筑的一種半經(jīng)驗(yàn)性的試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)在一定的條件下用錘擊法將土擊實(shí)，以研究土在一定的沖擊荷載下的擊實(shí)特性，以便獲取最大干密度及最優(yōu)含水率，為工程設(shè)計(jì)提供初步的填筑標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于公路而言，路基是路面的基礎(chǔ)，路基的工程質(zhì)量如何，將直接決定著路面的使用性能及人們對(duì)公路總體的綜合評(píng)價(jià)。公路路基的壓實(shí)質(zhì)量，屬于公路路基工程質(zhì)量控制中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)行路基工程施工技術(shù)規(guī)范中對(duì)路基填土壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo)是土的最大干密度和最佳含水量，也是建筑地基、室內(nèi)地坪及場(chǎng)地平整等施工和驗(yàn)收的重要依據(jù)。但由于擊實(shí)試驗(yàn)的實(shí)際操作中，經(jīng)常出現(xiàn)試驗(yàn)方法不合理、操作不當(dāng)、余高控制不符等判斷不準(zhǔn)確的問題，影響了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和質(zhì)量判定。

2　試驗(yàn)意義

擊實(shí)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)是施工過程的質(zhì)量控制與結(jié)果驗(yàn)收的重要依據(jù)，但往往由于擊實(shí)存在多方面的影響因素致使擊實(shí)與現(xiàn)場(chǎng)填筑存在相抵觸的局面，如現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)的干密度、含水率超出室內(nèi)擊實(shí)所得的最大干密度與最佳含水率而使得試驗(yàn)的結(jié)果超出100%；又或者是碾壓技術(shù)規(guī)范情況下現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)的干密度、含水率小于室內(nèi)擊實(shí)所得的最大干密度與最佳含水率太多而使得試驗(yàn)的結(jié)果遠(yuǎn)小于壓實(shí)度的要求。

產(chǎn)生以上的結(jié)果是因現(xiàn)場(chǎng)回填土壓實(shí)與室內(nèi)壓實(shí)試驗(yàn)是不同的。①室內(nèi)試驗(yàn)是有側(cè)限的，在擊實(shí)功作用下不會(huì)產(chǎn)生側(cè)向變形而龜裂；而施工現(xiàn)場(chǎng)填土壓實(shí)，不管是碾壓，振動(dòng)還是重錘夯時(shí)，側(cè)向約束有限，多少允許側(cè)向變形。②室內(nèi)試驗(yàn)的土樣少，而施工現(xiàn)場(chǎng)土樣較多且雜，土樣的代表性是很難全面的。③壓實(shí)功的作用方式不盡相同，沖擊荷載，碾壓、橫向振動(dòng)、豎向振動(dòng)等，總之，目前還未能從理論上找出兩者的普遍規(guī)律。在施工規(guī)范中強(qiáng)調(diào)做現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，盡量使室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)施工。故使得研究擊實(shí)試驗(yàn)的規(guī)范性及操作性具有重要意義。

3　擊實(shí)試驗(yàn)影響因素分析

3.1樣品材料的代表性

土樣的均勻性與否直接影響擊實(shí)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)碾壓結(jié)果的相符性。在廣東省內(nèi)對(duì)樣品的取樣均要求具有代表性的樣品，但取代表性的樣品不好控制，如果取樣不準(zhǔn)，不具有代表性，即使其他方面控制得多么準(zhǔn)確，最終的擊實(shí)數(shù)據(jù)不具有代表性。所以取樣一定要認(rèn)真細(xì)致，確保試樣能夠代表母體。這就要求取樣各方及監(jiān)理見證單位加強(qiáng)對(duì)料場(chǎng)的考察了解，一旦料場(chǎng)的組成成分或級(jí)配出現(xiàn)波動(dòng)就必須重新送檢，確保填筑過程的質(zhì)量保證性。試驗(yàn)過程必須嚴(yán)格用規(guī)范要求的四分法將均勻試樣縮分至需要的總數(shù)量，然后再制成5個(gè)試樣。這5個(gè)試樣要代表原土樣的實(shí)際級(jí)配，不能因粗細(xì)顆粒離析而影響試樣的均勻性。

3.2檢測(cè)人員操作不當(dāng)

檢測(cè)人員良好素質(zhì)是避免擊實(shí)數(shù)據(jù)失真的另一關(guān)鍵。工程材料檢測(cè)工作是項(xiàng)復(fù)雜的工作體系，所以對(duì)實(shí)際操作的工程檢測(cè)人員需具有很高的技能要求，避免因缺乏專業(yè)技能與經(jīng)驗(yàn)而引起的信息數(shù)據(jù)與結(jié)果分析方面不牢固，缺乏準(zhǔn)確性。首先擊實(shí)試驗(yàn)接樣過程中，檢測(cè)人員在從接到委托單后第一時(shí)間對(duì)樣品符合與否進(jìn)行核對(duì)如樣品名稱、送樣質(zhì)量、粒徑含量；對(duì)擊實(shí)的方法及類別進(jìn)行審查如采用輕型或重型是否合理、檢測(cè)類別是否符合，采用濕法還是干法進(jìn)行試驗(yàn)；對(duì)有疑問的需第一時(shí)間進(jìn)行電話溝通。其次擊實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行中，需核對(duì)儀器的參數(shù)及保養(yǎng)狀態(tài)，確保儀器能在最良好的環(huán)境及狀態(tài)下工作，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這就要求檢測(cè)人員日常對(duì)測(cè)量?jī)x器保修到位與否。筆者發(fā)現(xiàn)最容易產(chǎn)生操作不當(dāng)?shù)募性冢孩贅悠凡唤?jīng)處理如碾碎，不按四份法進(jìn)行均勻分配，直接影響樣品的代表性。②擊實(shí)筒無預(yù)涂凡士林，直接使用，造成試驗(yàn)筒內(nèi)出現(xiàn)粘附。③擊實(shí)過程中層與層間無刨毛，擊錘無定時(shí)進(jìn)行將粘附的土樣清理，影響擊實(shí)的功率。④樣品擊實(shí)完成后不按套環(huán)內(nèi)壁削、扭動(dòng)，取下套環(huán)，致使直接影響結(jié)果的失真。

3.3方法選擇

關(guān)于高含水量的土質(zhì)，已有大量的對(duì)比試驗(yàn)證明：干法求得的最大干密度比濕法求得的最大干密度大，而最佳含水率是前者小，后者大，既然存在很大的差別，擊實(shí)報(bào)告應(yīng)注明采用的方法，以利于對(duì)報(bào)告的判讀和應(yīng)用。所以對(duì)高含水量的粘質(zhì)土，防止無形中提高對(duì)土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的難度，采用濕法較符合實(shí)際。筆者通過對(duì)石粉渣的大量研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于無粘性土在室內(nèi)有側(cè)限的情況下，石粉渣在不同含水量情況下?lián)魧?shí)，在干的情況下?lián)魧?shí)就能達(dá)到最大干密度；濕的情況下?lián)魧?shí)，干密度會(huì)變小。所以想通過室內(nèi)試驗(yàn)的方法找到石粉渣的最大壓實(shí)干密度，須取風(fēng)干（或烘干）的石粉渣試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

3.4余高的控制

余高指的是試樣擊實(shí)后超出筒頂高，高出的這部分土柱稱為余土高度。余土越高，而土體在接受相同的總擊實(shí)相同，這必將使土體的密度變小；由于試驗(yàn)過程中無法保證每層裝多少土才能使擊實(shí)后土體到達(dá)最佳，每層試樣不同對(duì)試驗(yàn)也將產(chǎn)生明顯的影響。而標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的擊實(shí)曲線是指余土高度為零時(shí)的單位體積擊實(shí)功能下土的干密度和含水率的關(guān)系曲線。所以控制土體余高是控制密度不可忽略的關(guān)鍵。筆者通過試驗(yàn)總結(jié)以下三種方法控制余高：①經(jīng)驗(yàn)法：取試樣若分三層擊實(shí)，加土?xí)r，第一層高度加至擊實(shí)筒中部，第二層加至與筒口平齊即可，第三層加至與護(hù)筒頂平齊，這樣可以保證三層土樣高度基本相等，效果也理想。②估算最佳裝土量：取試樣m（1見標(biāo)準(zhǔn)每層質(zhì)量要求的范圍）擊實(shí)后測(cè)高h(yuǎn)1，計(jì)算出每層h2的需土量m2=m1×h2/h1。③量測(cè)法：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)試樣裝筒進(jìn)行逐層量測(cè)，并適當(dāng)調(diào)整裝土量，保證最大尺度的控制余高，當(dāng)余高越小，試驗(yàn)精度越高。

4　結(jié)論

擊實(shí)試驗(yàn)是模擬現(xiàn)場(chǎng)填筑的一種半經(jīng)驗(yàn)性的試驗(yàn)，因采取的碾壓方式以及限制條件不盡相同，而料場(chǎng)土體顆粒級(jí)配的復(fù)雜性是無法進(jìn)行逐一排查，只能通過一定的代表試樣進(jìn)行研究與控制。在試驗(yàn)過程中，影響因素卻很多，如擊實(shí)功、余高控制、級(jí)配分部、含水量、壓縮性等均能使土體的最大干密度及最佳含水率發(fā)生變化。本文著重將影響擊實(shí)試驗(yàn)過程的主要因素進(jìn)行分析，并基于科研結(jié)果，簡(jiǎn)要?dú)w納了現(xiàn)階段的問題所在，對(duì)檢測(cè)人員在試驗(yàn)過程中提出更高的要求，降低試驗(yàn)過程的影響因素，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性?！?/p>

［1］GB/T50123-1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，1999.

［2］黃偉龍.石粉渣回填材料質(zhì)量控制研究探討［J］.廣東建材，2012（9）.

［3］李昌馭，許斌，王玉國.土工擊實(shí)試驗(yàn)若干問題的探討［J］.工程質(zhì)量，2008（6）.