諸葛紅玲

江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 前言

改革開放以來，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，社會各界都十分重視交通基礎(chǔ)建設(shè)，即所謂的“先富起來，先修路”因此，在短短幾十年的時間里，我國的道路數(shù)量日益增加，同時也引起了人們對大型工程建設(shè)過程中對工程質(zhì)量要求的擔(dān)憂，因此，尋找一種準(zhǔn)確的檢測質(zhì)量的方法是當(dāng)務(wù)之急，經(jīng)過大量的理論和實踐研究，專家們已經(jīng)開發(fā)出了一種檢測道路路基質(zhì)量的方法。路基土工試驗是控制公路工程質(zhì)量的重要手段，也是公路工程質(zhì)量的保證。但在試驗和測量過程中，測量值與實際值之間的誤差將極大地影響路基工程的質(zhì)量和造價。因此，在道路工程巖土工程試驗工作中，需要嚴(yán)格按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)開展工作，以取得最科學(xué)合理的成果，按照有關(guān)國家道路工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在道路工程的實際試驗過程中，仍然存在許多影響試驗準(zhǔn)確性的因素,這就要求檢測人員具備排除某些因素的知識，使檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性達(dá)到最高水平，進(jìn)一步提高道路工程質(zhì)量，保證檢測結(jié)果的客觀公正，是道路工程各施工環(huán)節(jié)的有利保證，能夠有效地提高工作效率，降低施工成本，進(jìn)一步促進(jìn)道路工程建設(shè)的發(fā)展，這就是道路工程土工試驗檢測工作的必要性。

2 道路路基土工試驗的概述

在現(xiàn)代公路建設(shè)中，對道路路基建設(shè)的要求越來越高，這就彰顯出道路勘察工作的重要性。在道路勘探過程中，土壤勘探是道路勘探技術(shù)的重要內(nèi)容之一。路基在道路建設(shè)中所占比例較大，因此加強(qiáng)路基土工試驗也顯得尤關(guān)鍵。土工試驗作為一門土的實驗技術(shù)在巖土工程理論研究和實踐中的作用和地位不言而喻。所謂土工試驗，主要由力學(xué)試驗和物理試驗兩部分組成，試驗?zāi)康氖?測試土的抗外力特性指標(biāo)和三相組分的特性指標(biāo)及其相互作用;土工試驗數(shù)據(jù)是巖土工程勘察報告的重要基礎(chǔ)資料，也是工程設(shè)計和施工的前提和基礎(chǔ)，其試驗結(jié)果數(shù)據(jù)依然是道路工程建設(shè)的重要參考依據(jù)，關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。

（1）土工試驗為各類工程的實施提供了必要的依據(jù)。在道路工程中，土作為工程施工的輔助材料，無論工程量多大或多小，都需要土工試驗相關(guān)數(shù)據(jù)的參考，以便為工程設(shè)計、施工方案制定、實施和驗收提供可靠的依據(jù)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，將影響工程施工的整體質(zhì)量，因此，加強(qiáng)土工試驗也可為道路工程施工提供質(zhì)量保證，從而保證道路工程施工的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

（2）土工試驗的準(zhǔn)確性直接影響到工程測量的效果，其測試結(jié)果不僅決定了土工試驗與道路工程質(zhì)量的密切關(guān)系，而且為道路工程的設(shè)計和施工提供了科學(xué)有效地物理力學(xué)指標(biāo)，可用于道路工程的施工計算。因此，只有做好土工試驗的質(zhì)量管理，才能充分發(fā)揮土工試驗的積極作用，盡可能降低質(zhì)量風(fēng)險，更好地保證設(shè)計和施工質(zhì)量，保障施工人員的人身安全。

3 道路工程土工試驗的要點(diǎn)分析

作為土質(zhì)科學(xué)和土力學(xué)的重要組成部分，土工試驗是有效掌握土體情況以及解決土工問題的重要手段，它涉及勘探、設(shè)計和施工等諸多的環(huán)節(jié)，尤其在工程勘察中發(fā)揮了重要作用。通過對土試樣進(jìn)行試驗，從中獲取力學(xué)性指標(biāo)、物理性指標(biāo)、動力性指標(biāo)、滲透性指標(biāo)等試驗工作。為了給工程項目的勘察設(shè)計提供科學(xué)可靠的施工參數(shù)及參考依據(jù)，進(jìn)而開展土體的基本物理力學(xué)性質(zhì)試驗。加強(qiáng)土工試驗是研究土的工程性質(zhì)的重要手段，是土質(zhì)和土力學(xué)的重要組成部分，也是土木工程勘探的重要環(huán)節(jié)。土工試驗提供的參數(shù)數(shù)據(jù)是土力工程設(shè)計的重要參考指標(biāo)，其準(zhǔn)確性直接影響工程設(shè)計和施工質(zhì)量。由于道路路基土工試驗可以獲得土的最大干密度，為壓實度的檢測提供了一個標(biāo)準(zhǔn)，也是施工過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，因此需要制定精確的檢測標(biāo)準(zhǔn)，使試驗?zāi)軌蜃裱梢?guī)定，減少試驗計算值與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差，減少工程質(zhì)量事故的發(fā)生。因此，改進(jìn)檢測標(biāo)準(zhǔn)和分析檢測過程中存在的問題，對保證測量值的準(zhǔn)確性和施工過程都是非常有幫助的。工程設(shè)計人員對道路基礎(chǔ)設(shè)計或材料選擇所要求的可靠物理力學(xué)參數(shù)是通過對室內(nèi)土工試驗各項試驗結(jié)果進(jìn)行計算和分析而獲得的數(shù)據(jù)，同時也是研究土的工程性質(zhì)的重要手段，為工程建設(shè)提供必要的數(shù)據(jù)，由此可見，土工試驗在道路工程建設(shè)中起著重要作用。

3.1 在收集土樣時，應(yīng)檢查工程的類型和規(guī)模，并明確檢驗依據(jù)

因此，采集合適的土樣是進(jìn)行道路土壤壓實試驗和保證試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的重要依據(jù)。使用不同的土樣，最終地?fù)魧嵲囼灲Y(jié)果是不同的。敘述了土樣的顏色、礦物組成、硬度、塑性狀態(tài)和結(jié)構(gòu)，估算和記錄了土樣的物理力學(xué)指標(biāo)，試驗數(shù)據(jù)符合工程實際，有助于試驗人員積累經(jīng)驗。因此，充分了解每個土樣的性質(zhì)，可以在施工過程中適當(dāng)采取措施。

3.2 土壤相對密度、密度和含水量測定

土壤是一種多孔介質(zhì)，多孔介質(zhì)最基本的參數(shù)是密度和孔隙度，它們體現(xiàn)在相對密度、密度和含水量三個參數(shù)中。這三個基本指標(biāo)是原始指標(biāo)，周期的正確與否，不僅影響其他物理指標(biāo)的變化，而且影響土的力學(xué)指標(biāo)。以土壤含水量的測定為例，為保證土工試驗的準(zhǔn)確性，重點(diǎn)是在采集和準(zhǔn)備土壤樣品時，確保測定的水均勻地噴灑在土壤樣品上，以保證樣品的質(zhì)量，采用平衡器和噴霧器加水，使水均勻地噴灑在托盤兩側(cè)的土壤樣品上。在整個過程中保持平衡，以便嚴(yán)格控制加水量。因此，這三項指標(biāo)對土木工程測試和土木工程研究具有重要意義。

3.3 土的液限和塑限測定

土的液限和塑限是指土從流動狀態(tài)到塑性狀態(tài)，從塑性狀態(tài)到半固體狀態(tài)的極限含水量。本試驗的目的是確定細(xì)粒土的液限和塑限含水量。它可以用來計算土的塑性指數(shù)和液體指數(shù)。但在實際應(yīng)用中，某些土體的塑性指數(shù)可能很大，不能反映土體的實際情況。因此，建議采用篩分法測定該類土壤的含砂量。如果砂含量達(dá)到砂的標(biāo)準(zhǔn)，則不再需要進(jìn)行液限和塑限試驗。相反，土壤的名稱可以通過邊界試驗來確定。

3.4 土的固結(jié)試驗

試驗主要是確定圍壓條件下飽和黏性土的穩(wěn)定孔隙比與壓力關(guān)系的壓縮曲線、孔隙比與加載排水時間關(guān)系的固結(jié)曲線。它是測量土體在壓力作用下的變形的過程。其目的是為巖土工程建筑物和地基的沉降計算和區(qū)域地基沉降估算提供相關(guān)依據(jù)。通過計算土的壓縮指數(shù)，可以為判斷土的壓縮特性和天然土層的固結(jié)狀態(tài)提供重要依據(jù)，進(jìn)而計算土基的沉降量，估算區(qū)域地面沉降量。為了準(zhǔn)確地提供這些壓縮指標(biāo)，必須嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)操作，對土壤樣品進(jìn)行檢測和管理，注意樣品是否受到干擾，是否失水，并做好記錄。消除各種不利因素，及時解決問題。

3.5 數(shù)據(jù)處理問題

測試數(shù)據(jù)的處理也是一個重要環(huán)節(jié)。由于土的不均勻性以及設(shè)備、讀數(shù)和操作等因素的影響，計算數(shù)據(jù)比較零散，有時同組試樣的試驗數(shù)據(jù)也比較零散。為了使測試結(jié)果準(zhǔn)確，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一些材料的測試結(jié)果數(shù)據(jù)必須進(jìn)行選擇。如果三個強(qiáng)度值中有一個超過1的平均值，應(yīng)剔除該值，其余兩個強(qiáng)度值的平均值應(yīng)作為抗彎強(qiáng)度的結(jié)果。如其中兩個量度數(shù)值超過平均值的10%，余下一個量度數(shù)值便會視為斷裂模數(shù)結(jié)果。如果所有3個測量值都超過平均值的10%，就必須重新檢查。

4 道路施工中土工試驗的應(yīng)用分析

在某地區(qū)國道改建工程中，對這三種基本土工試驗及其他幾種相關(guān)試驗方法進(jìn)行了簡要論述。該區(qū)勘探深度的巖性層理比較復(fù)雜。上部為第四紀(jì)全新世黃褐色粉土和粉砂，下部為第四紀(jì)中更新世的棕紅色和黃褐色黏土及粉質(zhì)黏土夾層，上部為較多的粉質(zhì)黏土，逐漸下降為粉質(zhì)土，黏土逐漸增多，部分為砂層。

4.1 密度試驗

根據(jù)有關(guān)規(guī)定，在土壤密度試驗中，土壤樣本應(yīng)在兩個目標(biāo)平行點(diǎn)取出，然后用塑料袋進(jìn)行密封保存，并在指定時間內(nèi)送交化驗室，通過試驗得出兩個平行點(diǎn)的平均值，這個值就是為土壤樣本的天然密度,試驗所用土樣如圖1所示。

圖1 密度試驗所用土樣

4.2 含水率試驗

根據(jù)規(guī)定要求，從路基中取出無干擾的土壤，進(jìn)行含水率試驗。土壤的重量在15g～30g之間。稱量路基土樣時，精密度精確到為0.01g，干燥時溫度保持在105℃～110℃，干燥時間不能少于8h，干燥后冷卻至恒重。

4.3 比重試驗

將路基土樣放入烘箱進(jìn)行比重試驗。土壤顆粒比重是指在105t～110t溫度下，土壤顆粒質(zhì)量與純水質(zhì)量在相同體積下的比值，當(dāng)土壤顆粒質(zhì)量與純水質(zhì)量在相同體積下的比值為4c時，土壤顆粒質(zhì)量與純水質(zhì)量的比值為105t～110t。根據(jù)路基土的三個基本試驗，確定了路基土的三個基本試驗指標(biāo)，如表1所示。根據(jù)這三個指標(biāo)，其他六個指標(biāo)可以轉(zhuǎn)化為土壤指標(biāo)。如表2所示。

表1 土樣擊實試驗

表2 土密度、含水率和比重試驗

4.4 土的擊實試驗

本次試驗，采用重載擊打法進(jìn)行路基土的壓實試驗，根據(jù)規(guī)例的有關(guān)要求，試驗?zāi)嗤翗颖卷氾L(fēng)干后才可粉碎成粉末。壓實后的土樣應(yīng)根據(jù)路基土的最佳含水量制備。土壤樣品的含水量將按2%變化。路基土壓實試驗要求土層一層一層地進(jìn)入管道，一層一層地進(jìn)入壓實層，一層一層地進(jìn)行壓實。將泥土樣本混合后，在進(jìn)行壓實試驗前，須將泥土樣本密封約10h。壓實后，根據(jù)試驗的具體要求，將導(dǎo)管架外的浮土清洗干凈，然后將土樣和導(dǎo)管架的重量稱為0.1g。試驗結(jié)果見表3。

表3 土樣的換算指標(biāo)

5 結(jié)語

綜上所述，土工試驗結(jié)果作為工程勘察報告的重要組成部分，它不僅直接關(guān)系到后續(xù)工程的總體設(shè)計和施工，還直接影響到工程勘察報告和工程建設(shè)項目的安全經(jīng)濟(jì)性，是工程建設(shè)的技術(shù)可行性、可行性和經(jīng)濟(jì)效益的有力保證。因此，在試驗過程中，技術(shù)人員應(yīng)綜合考慮各種影響因素，同時根據(jù)不同的地點(diǎn)選擇不同的試驗方法，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行試驗過程，在精心操作下將誤差降至最低，從而保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。本文闡述了土工試驗在道路基礎(chǔ)施工中的重要性，分析了土工試驗的有關(guān)要點(diǎn)，并結(jié)合實例論述了土工試驗在確保土工試驗結(jié)果的真實性和可靠性方面的應(yīng)用，以保證工程的整體質(zhì)量和安全。