劉高喜 張瑾 吳鳳珍

（河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，河南鄭州 450042）

土工試驗(yàn)在道路施工中的應(yīng)用

劉高喜 張瑾 吳鳳珍

（河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，河南鄭州 450042）

在道路施工中所做的土工試驗(yàn)主要是為了了解土的物理、力學(xué)性質(zhì)，為設(shè)計(jì)提供重要參數(shù)。基于此，以河南省新鄭市某國道改建工程的路基施工為例，介紹介紹道路施工中開展的土工試驗(yàn)——密度試驗(yàn)、含水率試驗(yàn)、比重試驗(yàn)、土的擊實(shí)試驗(yàn)，以期對工程的實(shí)際建設(shè)有所裨益。

土工試驗(yàn)；道路施工；密度；含水量

1 土工試驗(yàn)的特點(diǎn)

道路施工中路基所占的比重是相當(dāng)大的，然而路基施工中土工試驗(yàn)又發(fā)揮著舉足輕重的作用。土工試驗(yàn)分為室內(nèi)試驗(yàn)和室外現(xiàn)場試驗(yàn)，因一些具體條件的限制，室內(nèi)試驗(yàn)占的成分更大一些。具體來說，室內(nèi)土工試驗(yàn)有以下2個作用：了解路基填土的物理、力學(xué)相關(guān)性質(zhì)，供施工所用；為設(shè)計(jì)提供相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)［1］。

2 道路施工中的幾個相關(guān)土工試驗(yàn)

道路施工中測定土的密度、含水率和比重是3個基本試驗(yàn)，由這3個基本試驗(yàn)測定出來路基土的3個基本指標(biāo)，利用這3個基本指標(biāo)中的任意2個或者3個就能推算出路基土的其他幾個相關(guān)指標(biāo)，比如路基土的干密度、浮密度、孔隙比、飽和度等物理性指標(biāo)。無論是路基施工還是其他工程，都要通過土工試驗(yàn)測定出土的這三大物理性指標(biāo)［2，3］。

本文依托河南省新鄭市某國道改建工程的路基施工，對這3個基本土工試驗(yàn)以及其他幾個相關(guān)試驗(yàn)的做法給以簡單探討。該工程在新鄭市境內(nèi)，路線建設(shè)里程為23.996km。其中新鄭境全長9.002km，鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合試驗(yàn)區(qū)全長14.994km，新建里程15.089km。本區(qū)勘探深度內(nèi)巖性分層較為復(fù)雜，上部為第四系全更新統(tǒng)的黃褐色粉土、粉砂，下部為第四系中更新統(tǒng)的棕紅、黃棕色的黏土、粉質(zhì)黏土互層，上部為粉質(zhì)粘土較多，向下逐步變?yōu)榉弁翞橹?，黏土也逐漸增多，局部夾有砂層。

2.1 密度試驗(yàn)

密度試驗(yàn)所取土樣為路基上未擾動土樣，并用國標(biāo)環(huán)刀取土進(jìn)行該試驗(yàn)。依據(jù)《規(guī)程》中的要求，土樣需要在2個目標(biāo)平行點(diǎn)取出，然后用黑色塑料袋封裝好在規(guī)定的時間內(nèi)送到實(shí)驗(yàn)室，測定出2個平行點(diǎn)的平均值即為該土樣的天然密度，最后需要再次進(jìn)行以上試驗(yàn)操作，對3個取土點(diǎn)的土進(jìn)行測定。計(jì)算結(jié)果精確到0.01g/cm3，試驗(yàn)所用土樣如圖1所示。

圖1 密度試驗(yàn)所用土樣

2.2 含水率試驗(yàn)

含水率試驗(yàn)所取土樣為路基上未擾動土樣，依據(jù)《規(guī)程》中的要求，取土量范圍在15～30g，稱量路基土樣時，要求精度保證到0.01g，烘干時溫度保持在105～110℃，烘干時間不能低于8h，烘干至恒重后冷卻。計(jì)算精確保證到0.1%，試驗(yàn)過程如圖2所示。

圖2 含水率試驗(yàn)

2.3 比重試驗(yàn)

路基土比重試驗(yàn)要求所取土樣放入烘箱內(nèi)，土粒比重是土粒在溫度105～110℃下烘至恒重時質(zhì)量與同體積4℃時純水質(zhì)量的比值。測量路基土的比重還有一些其他的試驗(yàn)方法，比如比重瓶法、浮稱法等。因?yàn)闇y定細(xì)粒土比重一般常用比重瓶法，所以本試驗(yàn)采用此法，試驗(yàn)用水為普通蒸餾水，試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果處理精確到0.01。

根據(jù)路基土的3個基本試驗(yàn)，最終測定出來路基土的3個基本試驗(yàn)指標(biāo)如表1所示，根據(jù)這3個指標(biāo)可換算出土的其他6個指標(biāo)如表2所示。

表1 土的密度、含水率和比重試驗(yàn)結(jié)果

表2 土的6個換算指標(biāo)

2.4 土的擊實(shí)試驗(yàn)

路基土的擊實(shí)試驗(yàn)選用重型擊實(shí)方法，根據(jù)《規(guī)程》中的相關(guān)要求，試驗(yàn)土樣壓碎成粉末之前需要風(fēng)干。土樣風(fēng)干以后還要依據(jù)路基土的最佳含水率進(jìn)行調(diào)配擊實(shí)土樣，土樣的含水率依照2%的增減進(jìn)行變化。把土樣拌和好以后，需要根據(jù)試驗(yàn)要求把土樣密封10h左右再進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)（見圖3）。路基土擊實(shí)試驗(yàn)時要求把土樣一層一層倒入筒內(nèi)，倒入一層擊實(shí)一層，層層擊實(shí)到位。擊實(shí)后根據(jù)試驗(yàn)的具體要求，進(jìn)行套環(huán)外浮土的清掃，然后再稱量土樣和套環(huán)的重量，準(zhǔn)確至0.1g，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

圖3 擊實(shí)試驗(yàn)土樣

表3 擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

3 對路基土土工試驗(yàn)的看法

本文介紹了道路施工中土工試驗(yàn)的特點(diǎn)，結(jié)合新鄭市國道改建工程路基施工中的土工試驗(yàn)，筆者有以下幾點(diǎn)看法：①土工試驗(yàn)要嚴(yán)格按照《規(guī)程》進(jìn)行操作，確保試驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性和合理性；②道路施工中路基土的土工試驗(yàn)方法選擇要合理，選擇室內(nèi)試驗(yàn)或者室外試驗(yàn)要結(jié)合工程的具體情況而定，不容易取出的土可做現(xiàn)場試驗(yàn)；③特殊土的試驗(yàn)要和現(xiàn)場實(shí)際對應(yīng)，確保試驗(yàn)的有效性。

［1］劉高喜.高橋臺錐形護(hù)坡的土體穩(wěn)定性分析［D］.鄭州：河南工業(yè)大學(xué)，2013.

［2］謝定義.土動力學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，2011.

［3］徐云哲.基于有限元的粉砂土路基邊坡穩(wěn)定性分析［D］.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2006.

Application of Geotechnical Test in Road Construction

Liu GaoxiZhang JinWu Fengzhen
（Henan Vocational College of Applied Technology，Zhengzhou Henan 450042）

In road construction,the geotechnical test is aimed to understand the physical and mechanical properties of soil,provide important parameters for the design.Based on this,the subgrade construction of a national highway re?construction project in Xinzheng city of Henan Province as an example,the geotechnical test carried out in the road construction was introduced-density test,water content test,specific gravity test,compaction test of soil,which is helpful to the actual construction project.

geotechnical test；road construction；density；moisture content

U416

A

1003-5168（2016）12-0122-02

2016-11-05

劉高喜（1984-），男，碩士，助理講師，研究方向：地基與基礎(chǔ)工程。