土工擊實試驗過程中常見問題分析

楊小紅

土工擊實試驗過程中常見問題分析

楊小紅

（定西公路管理局試驗檢測技術(shù)服務(wù)中心，甘肅定西743000）

土工擊實試驗是公路施工項目中的重要實驗項目，對公路路基的施工質(zhì)量具有十分明顯的影響作用，是一種必須開展的實驗內(nèi)容。本論述結(jié)合規(guī)范的要求，針對土工擊實試驗中容易出現(xiàn)問題展開探討，并提出相應(yīng)的對策，使試驗數(shù)據(jù)具有指導(dǎo)意義。筆者就土工擊實試驗過程中覺見問題進(jìn)行探討分析，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，促使土工擊實試驗的質(zhì)量和效率可以得到有效提升，發(fā)揮土工擊實試驗的功能性和可靠性，積極推動提升相關(guān)工程項目的經(jīng)濟效益與社會價值［1］。

擊實試驗；問題探討；干密度

1　概述

城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)的基本內(nèi)容不斷增加，公路作為城市功能的重要組成部分，為了獲得良好的地基施工，規(guī)避安全隱患，需要科學(xué)地展開土工擊實試驗。土工擊實試驗主要是對施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行模擬，并采用標(biāo)準(zhǔn)土工擊實試驗儀器對土料進(jìn)行沖擊，促使土料可以達(dá)到充分壓實的情況。并根據(jù)壓實狀態(tài)的基本情況，對土料的最大干密度和最佳含水量進(jìn)行分析，從而獲得準(zhǔn)確的數(shù)值，為公路路基施工提供良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。針對土工擊實試驗中的常見問題進(jìn)行分析和解讀，確定各類影響因素，根據(jù)影響因素的分析，提高實驗的準(zhǔn)確性，促使公路路基的建設(shè)質(zhì)量得到有效提升。

2　土料的均勻性

為了獲得準(zhǔn)確的土料信息，需要科學(xué)地對現(xiàn)場采樣進(jìn)行控制，促使采樣具有良好的代表性。如果采樣不夠準(zhǔn)確，會使得土工擊實試驗的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性不能得到有效的保障。

（1）在工地料場同批來料的料堆上取樣時，在料堆的頂部，中部和底部，幾個不同部位取樣，將所取土樣拌均之后，按四分法均分至試驗室要求的總數(shù)量，務(wù)必使所取試樣能代表本批來料的情況和品質(zhì)。

（2）試驗室試驗時，需要科學(xué)地對土料進(jìn)行處理，需要對土料進(jìn)行分組，采用四分法對土樣進(jìn)行處理，促使土樣的總量可以滿足實驗的需求，對不同粒徑土樣進(jìn)行分組，且中粗粒采用6kg，促使細(xì)粒為粗粒的一半，共有5個組，分組完成后，需要確保樣品和實際土層的參數(shù)一致，減少誤差。

3　土樣的制備

3.1干土法

需要對土樣進(jìn)行風(fēng)干處理，使得土樣可以處于風(fēng)干的狀態(tài)，并將其置于橡皮板上。在不使粒料的單個顆粒破碎或不使其破碎程度超過施工過程中拌和機械的破碎率之后過篩。采用風(fēng)干或低溫烘干的方式，會使得土體內(nèi)部的封閉氣泡流失，盡管通過加工想要確保土體氣泡的不流失，但是仍舊會導(dǎo)致土體的體積變化，影響實驗結(jié)果。

3.2濕土法

同樣是土樣處理的重要方法，不對土樣進(jìn)行烘干和風(fēng)化處理，采用天然含水量的樣品進(jìn)行處理，進(jìn)行過碾過篩，針對不同的含水量采用不同的處理方法，確保土樣的品質(zhì)。采用濕土法仍舊需要提前對土樣進(jìn)行一定的處理，采用濕土法由于內(nèi)部具有一定的水分，使得土樣內(nèi)部的空隙可以得到保存。

在單位體積擊實功相同的情況下，相對于兩種制件方法的試驗結(jié)果表明，不同的土樣處理方法所獲得的方法也存在差異，主要是由于含水量和空隙的影響。其中干土法的干密度大于濕土法。同樣，干土法的土樣濕度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于濕土法。在實際的土工擊實試驗中，需要明確地對土樣的制備方法進(jìn)行標(biāo)注，促使相關(guān)試驗人員可以分清不同制備方式的土樣，如果采用錯誤的土樣制備方法，必然會導(dǎo)致土工擊實試驗的難度增加，影響試驗效果。

4　含水率的影響

土中含水率太大或太小都不能達(dá)到最大干密度。含水率太小，土中基本上只有強結(jié)合水，強結(jié)合膜太薄，因為粒間有摩阻力及引力，缺乏水的潤滑作用，土顆粒間不易移動，導(dǎo)致土樣難以達(dá)到密實狀態(tài)，干密度過大。含水率太大時，土中的自由水要占據(jù)一定的空間，土也不易密實。當(dāng)土中的含水率為最優(yōu)含水率時，土中具有一定的弱結(jié)合水膜，它可以發(fā)揮一定的滑膩作用，使得土樣的密實效果可以得到提升，從而能夠達(dá)到最大密實度。

5　擊實功的影響

擊實功是由擊實錘重力、落距和擊數(shù)三個因素組成，擊實曲線的特性主要取決于三因素的單位擊實功。結(jié)合試驗的結(jié)果，可以獲得錘擊的次數(shù)，會使得土樣的干密度和含水率發(fā)生變化，其中干密度和錘擊次數(shù)呈正相關(guān)，最佳含水率與之呈負(fù)相關(guān)。此外，如果擊實所施加的功不發(fā)生變化時，對錘擊次數(shù)進(jìn)行改變，同樣會導(dǎo)致最佳干密度、含水率發(fā)生變化。為此，在實際的土工擊實試驗中，需要重視錘擊的基本參數(shù)，促使每次錘擊可以保持統(tǒng)一的做功，使得錘擊次數(shù)可以達(dá)到有效的抑制，從而使得試驗可以獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，確保試驗質(zhì)量，規(guī)避誤差。通常情況下，擊實功對試驗的結(jié)構(gòu)具有十分重要的影響，如果不能嚴(yán)格對擊實功進(jìn)行控制，必然會導(dǎo)致最佳含水率和最佳干密度發(fā)生變化，不能滿足試驗的基本需求，使得試驗的代表性不足，導(dǎo)致實驗誤差過大。

6　土粒級配的影響

土粒級配對土工擊實試驗具有十分明顯的影響，在實際的擊實試驗中，受到級配的影響，土樣的擊實效果會產(chǎn)生不同。尤其是級配良好的土樣，由于粒徑較為統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)較為松散，錘擊可以有效地實現(xiàn)土樣的壓實，使得試驗的效果得到保障；配不夠理想的土樣，會受到粒徑大小不均的影響，導(dǎo)致?lián)魧嵗щy，影響實驗的基本參數(shù)。此外，不同級配的土樣的基本性質(zhì)和內(nèi)部孔隙率也是存在差異的。

7　擊實筒內(nèi)余土高度的影響

擊實筒是實現(xiàn)土工擊實試驗的重要組成部分，在實際的試驗過程中，如果余土是切實存在的，而且余土高度對實驗具有一定的影響。但是，理想化的實驗中，是將余土高度作為0，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)的擊實曲線。因此，余土高度的存在，必然會影響試驗的質(zhì)量和試驗。結(jié)合相關(guān)試驗，確定余土高度對試驗的影響，結(jié)果表明擊實筒內(nèi)的余土高度增加，土樣的單位體積增加，擊實功降低，導(dǎo)致干密度和含水率發(fā)生變化，使得試驗結(jié)果不能得到有效的保障。而且，規(guī)格不同的擊實筒對試驗的影響也存在差異。因此，在實際的實驗過程中，需要科學(xué)地對余土高度進(jìn)行控制，確保試驗的質(zhì)量和試驗的效率。如果擊實后沒有余土高度，剛好達(dá)到所規(guī)定的體積，試樣所受的平均單位擊實功是相等的。如果每個試樣擊實后的超高較大且不一樣，所獲得的擊實功不是規(guī)程規(guī)定的擊實功。

8　超粒徑顆粒的影響

盡管試驗中的最大干密度是預(yù)先獲取的，但是，在實際的試驗過程中，仍舊需要重視粒徑對試驗的影響。尤其是超粒徑，對實驗的影響較為嚴(yán)重。所謂超粒徑主要是土料中粒徑過大的部分。試驗規(guī)程中，對超粒徑的規(guī)格進(jìn)行了一定的限定，如果超粒徑超出所確定的范圍，則需要對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和修正。如果修正過后的數(shù)據(jù)，仍舊與理想數(shù)據(jù)存在一定的差異，導(dǎo)致試驗結(jié)果存在誤差，影響路基工程的施工質(zhì)量和施工效率，這種情況，需要重新進(jìn)行采樣，促使獲得的數(shù)據(jù)具有良好的代表性，提高試驗質(zhì)量。

9　結(jié)束語

土工擊實試驗是影響路基施工的關(guān)鍵部分，是必要的工序和試驗。在實際的土工擊實試驗中，會受到外界因素的干擾，使得試驗的質(zhì)量和試驗的效果不能滿足路基工程的實際需求，造成路基工程的施工質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致路基工程的施工成本增加。為此，需要嚴(yán)格地對試驗進(jìn)行分析，清晰試驗的工序流程，確保路基施工的質(zhì)量。

以上一些結(jié)論和看法，只是筆者在工作當(dāng)中的膚淺認(rèn)識，肯定會有一些不足和缺陷，甚至錯誤，懇請得到同仁們的批評和指正。

［1］JTGE40-2007.公路土工試驗規(guī)程［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］JTGE51-2009.公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程［S］.北京：人民交通出版社，2009.

［3］JTGF10-2006.公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］吳秀芳.解析公路試驗檢測技術(shù)［J］.科技視界，2014（23）：334-334.

［5］王寶.淺析公路試驗檢測技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（9）：141-156.

［6］張恒.談?wù)劰吩囼灆z測技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（32）：183-201.

U416.1

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.09.022

2016-6-20

楊小紅（1982-），女，漢族，甘肅定西人，大學(xué)本科，助理工程師，主要從事公路試驗檢測工作。