摘要:作为检测路基强度、压实度等参数的常用方法,土工击实试验对提升路基施工质量发挥着重要的作用。土的类别、含水率、塑限等多个方面都是影响室内土工击实试验结果准确性的因素。本文以土工标准击实试验结果准确的重要性为根据,从自身工作经验出发,深入分析室内土工击实试验中的方法以及常见问题,提出合理的试验方法,期望能够对现场施工加以指导。
关键词:室内土工试验,试验方法,常见问题
在室内土工标准击实试验中,如果实验所得最大干密度比真实值要小,则所得土的最大干密度的真实性与准确性会产生重大的影响,直接关系到工程成本与质量。特别是在路基工程的质量的控制上会发生很大的干扰;如果试验所得结果大于真实值,则会使得工程额外费用大幅度增加。要想获得比较准确的最大干密度数值,则应采取相应措施,排除影响土体压实的关键因素,通过进行室内土工击实试验,严格按照行业标准与国家标准,防止出现试验所得数据与实际施工脱节的现象。
1、保证土工标准试验数值准确的必要性
室内土工试验,包含的内容较多,如一般物性指标试验、颗粒分析、压缩试验、水质分析等。一般物性指标试验中,可以用来测定岩土的一般物性指标,从而判断出岩土的一般物性;二是主要是用来对岩土进行科学、准确的定名;三是压缩试验,主要用来对岩土压缩性进行判定,以便最终确定岩土的压缩系数、压缩模量等;四是水质分析,通过将一定数量的岩土进行烘干碾散,判定地下水类型等。粒径分析试验通过烘干碾散进行筛选和称重,确定岩土粒重的百分数,将各个颗粒径范围进行试验。
例如要达到提升路基质量的目的,在公路工程施工过程中使用压缩试验进行岩土的压缩系数的获取,延长道路的使用年限,提升土的密度,增加填土的强度,填土的压实质量可用压实度进行衡量。需要用到大量的填土来填筑路基。采用公式进行计算,对路基工工程造价、工程质量等加以数据核算,获取的数值将发挥非常重要的作用[1]。
2、影响土工试验成果准确性的主要因素
2.1 在处理城市道路排水管道回填的时候,选择室内土工试验的方法,不同方法得到的数值不同,对于一般的路基回填土,可以采用轻型击实试验方法,这种试验可以减少最佳含水率,所得出的最大干密度约相差0.06~0.1g/cm3。对于同一种土试样而言,而对于则应采用重型击实的试验数据。可正常施工的城市机动车道的路基压实度检测,其所对应的最优含水率与最大干密度也不尽相同。随着土所受压实功的不断增加,击实曲线的形状不会发生变化,但其位置会逐渐向左方上移,最大干密度增加[2]。应根据工程实际情况选取不同方法获取不同的击实功,以避免造成不必要的施工成本浪费。
2.2对于塑限较高的土样,因烘干土中的一些有机质与胶质均被灼烧分解,当采用干土法进行试验时,在具体的试验过程中,选择了本地区常用作路基回填的2种塑限差异当选用风干土、天然土、烘干土等不同土样进行试验,会导致胶粒与水作用失去活性,为此,较大的天然山土进行了不同状态下的重型击实试验。其烘干土的最大干密度较大,试验土样应采用风干土,从而使试验结果受到影响。将计算所得水量均匀地施加在土样上,所得的试验结果存在一定的差异。
天然土的最优含水率最大,把预先准备好的2.5kg土样放入盘中,以免增加现场施工成本,烘干土最小。
2.3水质试验中,含水量的控制在土样的制备过程中,最后将水拌合均匀,确保击实试验准确性的关键。之后用喷雾器喷水,放置一昼夜,确保土粒间水分的充分转移,使含水量接近预估含水量。针对这种情况,应采取这种办法:为准确把握加水量,直至天平显示出所需的湿土重放入塑料袋中密封。
2.4采用一般物性土工试验,在实际的操作过程中,为满足单位体积功能下土的干密度与含水率之间的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规范规定的余土高度要求,应做好每次试验加土的重量记录,对于标准击实曲线试验所得的击实曲线而言,可将松土的第一层高度加至击实筒口靠下约4cm处;使第三层与护筒顶平齐,对分三次成型的击实试验,第二层与击实筒口平齐;是指在余土高度为零时,若余土高度过大,土总存在一定的余土高度,使试验结果误差增加。为此,通过积累经验数据来确定每次加土量。确保三层土样的高度基本相同。
2.5粒径分析试验中,配级不良的土,土的配级、土样黏粒含量等,尤其是土的颗粒级配,对击实成果都会产生较为明显的影响。不同的土质击实试验结果表明:黏性土的击实曲线形态相似,干密度都存在峰值点。颗粒越细、最大干密度越小,塑性指数越大、击实越困难,最优含水率也越大。在击实功相同的情况下,对土的击实性影响较大。粗粒含量越大,配级越好、土的击实性越好,其最大干密度也越大,击实效果或受到严重影响。
3室内土工试验中应注意的几个问题
3.1湿土法与干土法
对于室内标准击实试验的制样方法而言,一般试验人员鉴于采用干土法进行击实试验得出的最大干密度较湿土法高,由于湿土法对于土样准备的要求高,因此可以采用干土法与湿土法两种。规范中对于采用哪种方法制样,并没有很严格的规定,对于施工过程中的含水率较高的天然土路基或原山土路基,应采用湿土法制样,避偏向采用干土法制样,能够避免造成路基压实度检测结果比实际偏低的不良影响[3]。
3.2土样的重复使用
土工试验对土会产生较为明显的影响,土样在重复使用过程中,最大干密度与最优含水率也会偏大。应严格执行规范中对土样的不重复使用的规定,造成这一现象的原因为:一是当土样被击实后很难恢复到原来的松散状态,使其结构发生变化,比表面积增加;二是土颗粒在反复的夯打中被击碎,不易加水浸透,使试验精度受到影响。
3.3试验数据的处理
对于现阶段的工程实践应用而言,作为土样的最大干密度,多采用图解法来求取最优含水率与最大干密度,有些地方仍然采用手工绘制击实曲线,冯忠居等人提出的三点二次插值函数计算法来处理试验结果,这就要求击实曲线必须准确、圆滑。甚至有些一线试验人员将5个试验点中较大的干密度值用于数值的参考,有效且大大提升工作效率。
3.4压实系数大于1现象的原因分析
对于造成这种现象的原因而言,未对超尺寸颗粒进行修正,压实系数大于1现象,包括以下两个方面:1)在试验操作过程中,也是在一定时间内的经验积累。根据试验条件度标准数据进行及时修正,以避免工程实践与老标准脱节现象的发生[3]。在实际的工程操作过程中,规范要求在操作过程中必须去除超尺寸的颗粒。时代发展应与试验标准相联系,而对于击实功的大小而言,在单位面积上的碾压能量多大于室内标准击实功,室内标准击实试验所得的最大干密度为一个相对值,从而导致压实系数大于1。
结语
确保路基工程施工的重要数据标准,必须保证试验的正确度。在室内土工标准试验中,试验所得的最优含水率与最大干密度的真实性与准确性,对路基工程的成本、质量等因素发挥着决定性的作用。随着大型重型机械的研发与应用,为标准试验土工最大干密度,有时会遇到室内标准土工试验最大干密度小于现场检测密度的现象,很多工程试验人员经过大量的试验,发现采用室内土工试验应对常见问题进行分析,最终获得试验数据的准确性为原则。
参考文献:
[1]汤杰.室内土工试验常见问题与试验数据准确性的探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(30):1386.
[2]康 楠.室内土工试验常见问题与试验数据准确性的探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(10):5525-5525.
[3]康丽月.室内土工试验数据不准确原因解析[J].江西建材,2017,(9):234-235.
论文作者:郑莹
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/17
标签:土工论文; 密度论文; 土法论文; 路基论文; 室内论文; 标准论文; 岩土论文; 《基层建设》2018年第27期论文;