楊小紅

土工擊實(shí)試驗(yàn)過程中常見問題分析

楊小紅

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

土工擊實(shí)試驗(yàn)是公路施工項(xiàng)目中的重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本論述結(jié)合規(guī)范的要求，針對(duì)土工擊實(shí)試驗(yàn)中容易出現(xiàn)問題展開探討，并提出相應(yīng)的對(duì)策，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有指導(dǎo)意義。筆者就土工擊實(shí)試驗(yàn)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(shí)試驗(yàn)的質(zhì)量和效率可以得到有效提升，發(fā)揮土工擊實(shí)試驗(yàn)的功能性和可靠性，積極推動(dòng)提升相關(guān)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值［1］。

擊實(shí)試驗(yàn)；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(shí)試驗(yàn)。土工擊實(shí)試驗(yàn)主要是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行模擬，并采用標(biāo)準(zhǔn)土工擊實(shí)試驗(yàn)儀器對(duì)土料進(jìn)行沖擊，促使土料可以達(dá)到充分壓實(shí)的情況。并根據(jù)壓實(shí)狀態(tài)的基本情況，對(duì)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(duì)土工擊實(shí)試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(huì)使得土工擊實(shí)試驗(yàn)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(chǎng)同批來料的料堆上取樣時(shí)，在料堆的頂部，中部和底部，幾個(gè)不同部位取樣，將所取土樣拌均之后，按四分法均分至試驗(yàn)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(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，需要科學(xué)地對(duì)土料進(jìn)行處理，需要對(duì)土料進(jìn)行分組，采用四分法對(duì)土樣進(jìn)行處理，促使土樣的總量可以滿足實(shí)驗(yàn)的需求，對(duì)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(gè)組，分組完成后，需要確保樣品和實(shí)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(duì)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(gè)顆粒破碎或不使其破碎程度超過施工過程中拌和機(jī)械的破碎率之后過篩。采用風(fēng)干或低溫烘干的方式，會(huì)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(huì)導(dǎo)致土體的體積變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2濕土法

同樣是土樣處理的重要方法，不對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)功相同的情況下，相對(duì)于兩種制件方法的試驗(yàn)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(shí)際的土工擊實(shí)試驗(yàn)中，需要明確地對(duì)土樣的制備方法進(jìn)行標(biāo)注，促使相關(guān)試驗(yàn)人員可以分清不同制備方式的土樣，如果采用錯(cuò)誤的土樣制備方法，必然會(huì)導(dǎo)致土工擊實(shí)試驗(yàn)的難度增加，影響試驗(yàn)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(qiáng)結(jié)合水，強(qiáng)結(jié)合膜太薄，因?yàn)榱ｉg有摩阻力及引力，缺乏水的潤(rùn)滑作用，土顆粒間不易移動(dòng)，導(dǎo)致土樣難以達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，干密度過大。含水率太大時(shí)，土中的自由水要占據(jù)一定的空間，土也不易密實(shí)。當(dāng)土中的含水率為最優(yōu)含水率時(shí)，土中具有一定的弱結(jié)合水膜，它可以發(fā)揮一定的滑膩?zhàn)饔茫沟猛翗拥拿軐?shí)效果可以得到提升，從而能夠達(dá)到最大密實(shí)度。

5　擊實(shí)功的影響

擊實(shí)功是由擊實(shí)錘重力、落距和擊數(shù)三個(gè)因素組成，擊實(shí)曲線的特性主要取決于三因素的單位擊實(shí)功。結(jié)合試驗(yàn)的結(jié)果，可以獲得錘擊的次數(shù)，會(huì)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(shí)所施加的功不發(fā)生變化時(shí)，對(duì)錘擊次數(shù)進(jìn)行改變，同樣會(huì)導(dǎo)致最佳干密度、含水率發(fā)生變化。為此，在實(shí)際的土工擊實(shí)試驗(yàn)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(yàn)可以獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保試驗(yàn)質(zhì)量，規(guī)避誤差。通常情況下，擊實(shí)功對(duì)試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)具有十分重要的影響，如果不能嚴(yán)格對(duì)擊實(shí)功進(jìn)行控制，必然會(huì)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(yàn)的基本需求，使得試驗(yàn)的代表性不足，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差過大。

6　土粒級(jí)配的影響

土粒級(jí)配對(duì)土工擊實(shí)試驗(yàn)具有十分明顯的影響，在實(shí)際的擊實(shí)試驗(yàn)中，受到級(jí)配的影響，土樣的擊實(shí)效果會(huì)產(chǎn)生不同。尤其是級(jí)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(shí)現(xiàn)土樣的壓實(shí)，使得試驗(yàn)的效果得到保障；配不夠理想的土樣，會(huì)受到粒徑大小不均的影響，導(dǎo)致?lián)魧?shí)困難，影響實(shí)驗(yàn)的基本參數(shù)。此外，不同級(jí)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(shí)筒內(nèi)余土高度的影響

擊實(shí)筒是實(shí)現(xiàn)土工擊實(shí)試驗(yàn)的重要組成部分，在實(shí)際的試驗(yàn)過程中，如果余土是切實(shí)存在的，而且余土高度對(duì)實(shí)驗(yàn)具有一定的影響。但是，理想化的實(shí)驗(yàn)中，是將余土高度作為0，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)曲線。因此，余土高度的存在，必然會(huì)影響試驗(yàn)的質(zhì)量和試驗(yàn)。結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)，確定余土高度對(duì)試驗(yàn)的影響，結(jié)果表明擊實(shí)筒內(nèi)的余土高度增加，土樣的單位體積增加，擊實(shí)功降低，導(dǎo)致干密度和含水率發(fā)生變化，使得試驗(yàn)結(jié)果不能得到有效的保障。而且，規(guī)格不同的擊實(shí)筒對(duì)試驗(yàn)的影響也存在差異。因此，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，需要科學(xué)地對(duì)余土高度進(jìn)行控制，確保試驗(yàn)的質(zhì)量和試驗(yàn)的效率。如果擊實(shí)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(shí)功是相等的。如果每個(gè)試樣擊實(shí)后的超高較大且不一樣，所獲得的擊實(shí)功不是規(guī)程規(guī)定的擊實(shí)功。

8　超粒徑顆粒的影響

盡管試驗(yàn)中的最大干密度是預(yù)先獲取的，但是，在實(shí)際的試驗(yàn)過程中，仍舊需要重視粒徑對(duì)試驗(yàn)的影響。尤其是超粒徑，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(yàn)規(guī)程中，對(duì)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(duì)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(yàn)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(yàn)質(zhì)量。

9　結(jié)束語(yǔ)

土工擊實(shí)試驗(yàn)是影響路基施工的關(guān)鍵部分，是必要的工序和試驗(yàn)。在實(shí)際的土工擊實(shí)試驗(yàn)中，會(huì)受到外界因素的干擾，使得試驗(yàn)的質(zhì)量和試驗(yàn)的效果不能滿足路基工程的實(shí)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(duì)試驗(yàn)進(jìn)行分析，清晰試驗(yàn)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(shí)，肯定會(huì)有一些不足和缺陷，甚至錯(cuò)誤，懇請(qǐng)得到同仁們的批評(píng)和指正。

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

［2］JTGE51-2009.公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)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(yàn)檢測(cè)技術(shù)［J］.科技視界，2014（23）：334-334.

［5］王寶.淺析公路試驗(yàn)檢測(cè)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?yàn)檢測(cè)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(yàn)檢測(cè)工作。