摘要:土工击实试验是公路施工项目中的重要实验项目,对公路路基的施工质量具有十分明显的影响作用,是一种必须开展的实验内容。本论述结合规范的要求,针对土工击实试验中容易出现问题展开探讨,并提出相应的对策,使试验数据具有指导意义。笔者就土工击实试验过程中觉见问题进行探讨分析,旨在为相关技术人员提供参考,促使土工击实试验的质量和效率可以得到有效提升,发挥土工击实试验的功能性和可靠性,积极推动提升相关工程项目的经济效益与社会价值。
关键词:土工试验;击实试验;问题;分析
压实度是控制和评定坝(堤)体填筑质量的主要技术指标,坝(堤)体填筑工程,击实试验是一项必做的试验项目。填筑土料颗粒及其夹杂物含量组成不同,击实试验的方法和步骤以及可能遇到的问题也有所不同,因此不同的填筑土料需分别进行击实试验,得出不同土料的最大干密度和最优含水率,避免造成控制质量指标过高或过低的现象发生。
1.土工试验的重要性
水利工程地质勘察工作中,除现场原位测试外,土工试验是提供岩土主要物理力学指标主要依据所在,土工试验质量在一定程度上决定着工程地质勘察工作是否真实、科学、合理。常规土工试验测定的指标主要有物理性指标和力学性指标。这些指标是工程地质勘察报告对各类岩土层进行工程地质条件分析评价数据的标准,是分析计算坝(堤)基沉降变形、渗漏、渗透变形、抗滑稳定等各类工程地质问题的依据之一。
2.土工击实试验中常见问题
2.1 检测方法
室内土工击实试验的制样方法两种,干法和湿法。干法主要是使试样自然风干,或者使用温度较低的烘干,然后搅碎过筛;湿法是使试样搅碎过筛,含水率比较高的土不用经过这个过程。相关试验表明:含水率比较高的土体,使用干法得到的干密度要大于湿法得到的干密度,同时最佳含水率比较小。因为含水率稍微高,不可能将大部分的土体原结构重新组合,实际施工中无法做到真正的风干,导致干密度大,含水率小。可是对含水率并不高的土体来讲,比较容易粉碎,使用任何一种方式实验都没有明显的差距。因此高含水率的土体比较适合使用湿法进行试验。如果使用干法,那么就直接将土基压实标准提高,但在实际的施工流程中难以实现这一工作,导致检测不符合标准,最终增加施工费用。
2.2 土样的制备方法
不同的土样制备办法,得到的击实试验结果也不同。按照当前的试验结果表示,天然形成的土样拥有最小的最大干密度,风干的土样第二,烘干的土样拥有最大的干密度,同时最小的最佳含水率。风干法和湿法进行制料工作中,土体中封闭气泡会出现很多,导致孔隙气体直接承担非常多的部分击实功。烘干的过程中,土体颗粒之间封闭气泡因不断流失的水分而慢慢消退。土体颗粒承担击实效果,直接导致土体产生了永久性的变化,得到非常高的干密度。击实试验流程中气泡体积会变小,因为击实功导致孔隙压力的改变,土体颗粒实际受到的击实功并不大,让颗粒定向排列到最大。即使之后回弹量很大,不易变形,但是达到密实程度低。2.3 土粒级配的影响土粒级配对土工击实试验具有非常明显的影响。实际的击实试验中,受到级配的影响,土样击实会出现不同的效果,特别是级配良好的土样。因为粒径比较统一,结构比较松散,锤击就可以实现非常有效的土样压实,保证试验效果。配不到比较理想的土样,会受到粒径大小不均匀的影响,导致击实过程比较困难,直接影响了实验的基本参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,不同级配的土样基本性质和内部孔隙比率存在差距。
2.4 土样重复使用
击实试验当中直接破坏了土样中的颗粒,将土体级配和结构进行改善,使得粒径越来越细、表面积增加。同时击实试验之后的土样更加难以分散,不容易被水浸透,击实的能量越大,导致最大干密度的差距越高,想要回到之前的状态非常难,因此会对实验结果的准确程度产生影响。一般来说土样不能够进行重复使用,必须使用新土进行试验。但是如果不对土样进行重复使用,就会导致土样进行重复的运送,增加了工作量。在规定当中,去除容易击碎的土样之后,土样才能够进行重复应用。
2.5 击实筒内余土高度的影响
土工击实试验的重要组成部分是击实筒。实际的试验流程中,击实筒中的余土是真实存在的,同时余土的高度会直接对试验工作产生影响。可是在理想化的实验当中,将余土高度直接当做0,从而获得比较标准的击实曲线。因此存在余土高度,影响试验质量,结合有关试验,直接确定余土高度产生的实验的影响。结果表明,击实筒当中增加的余土高度,土样单位体积增加,击实功减少,导致干密度和含水率出现变化,试验结果得不到合理的保证。同时不同规格的击实筒对试验产生的影响也存在差异。因此在实际的实验中,需科学的对余土高度进行掌控,保证试验品质和试验效果,击实之后没有出现余土高度,刚刚到达规定的体积,试样所受到的平均单位击实功就是相同的;每一个试验击实之后的超高比较大而且不同,所获取的击实功就并不是所规定的击实功。
2.6 击实功的影响
一般来说,干密度越大的,最大含水率越小,击实功大,土孔隙较小。但都是按照一定的限度,就算是击实功加大,最大干密度增加也不明显。一旦含水率增加到最佳含水率的时候,击实就不能完全排除气体,无法达到完全饱和的状态。土内孔隙中的其他基本都和大气隔绝的封闭状态,饱和曲线一定是在击实曲线的右上端。如果土体干密度比较大,就要将土体中的气体全部排出,将孔隙比降低。但是一般来说,土体容易处于饱和的状态,孔隙比很小。击实试验中,土体变干,土颗粒比较松散,和外界空气接通的时候,挤出气体,容易击实土体,加大密度。
2.7 土体含水率的影响
影响土体压实效果比较重要的一个原因就是土体含水率。含水率大或者小都不能够保证土体达到最为紧密的状态。一旦土体内含水率比较小的,土粒表面结合水膜比较薄,通过引力结合的土体颗粒间,导致错动比较难,同时任意排列,不容易密实导致了比较低的干密度。
结语
对填筑工程来说,土工试验中室内击实试验是非常关键的试验,通过击实试验提供准确可靠的数据来控制、指导和评价现场施工及质量。击实试验所测得的最大干密度的准确性和真实性直接关系到工程的质量和成本。最大干密度取值偏小则会影响施工质量,压实度达不到设计要求,最大干密度取值偏大则会增加施工成本。因此在试验时应严格按照标准操作,才能保证试验成果质量,为设计提供准确可靠的击实试验参数,最终确保工程施工质量。
参考文献:
[1]吴秀芳.解析公路试验检测技术[J].科技视界,2014(23):334-334.
[2]王宝.浅析公路试验检测技术[J].科技创新与应用,2013(9):141-156.
论文作者:尹未然
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签:土工论文; 密度论文; 含水率论文; 孔隙论文; 颗粒论文; 湿法论文; 高度论文; 《基层建设》2020年第1期论文;