公路土工击实试验中常见问题及解决对策

公路土工击实试验中常见问题及解决对策

李婷

浙江浙交检测有限公司

摘要：随着国民经济的快速发展，我国的公路工程建设得到了空前的发展，公路工程的质量问题也越来越受人们关注。然而，目前我国的公路建设还不完善，存在一定的质量问题，特别是针对路基施工，更应严格控制。土工击实试验是路基施工之前的测试试验，本文将对其进行简单介绍，针对公路土工击实试验中常见的几点问题进行分析，探讨相应的解决对策。

关键词：公路工程；土工击实试验；实验原理；常见问题；具体对策

公路路基施工需要对土的含水量和干密度加以控制，从而严格把控路基的施工质量，土工击实试验就是对其确定的有效方法，通过土工击实试验可以确定其最佳值，为公路路基施工提供科学依据。然而该项试验容易受到各方面因素的影响，在实际的操作过程中会出现很多的常见问题，严重影响实验的真实结果，本文对土工击实实验的常见问题进行分析，找出有效的解决对策，希望能够给同行业带来借鉴和参考。

一、土工击实试验的简单概述

（一）土工击实的压实机理

对公路路基进行压实需要借助一定的实验数据，通过相关的实验证明，寻找最佳的土体含水量，通过增加土体密度来提高土体强度，从而提高公路路基的施工质量。土工击实实验，主要是对土样进行压实测试，通过压力作用将土体中含有的气体排出，致使土颗粒进行重新排列，达到土体加固的作用。由于土体运动会受到相应的阻力，比如说土颗粒之间的摩擦力和粘聚力等，为减少阻力的影响需要一定的水分进行克服，随着土体含水量的增加，土体中气体排出就越容易，土颗粒运动越明显，从而达到的压实效果也越充分。但是土体的含水量不易过多，当土体含水量达到一定标准后，水分的增加会改变土体的物理性能，水分过多会降低土体的密度[1]。

（二）土工击实的压实度计算

对公路路基土体进行压实，可通过两方面进行计算，一是击实后土体内残留空气的体积率，二是土体的压实度，现对两种计算方式进行具体分析。空气体积率的计算公式为：，式中是土工击实试验之后的干密度，是土体的颗粒比重，则为空气的体积率，是对应情况下的土体含水量。通过上述公式，我们可以发现当土体的含水量增加时，土体残留的空气体积率会有所降低。土工击实的压实度计算公式为：，和分别指标准干密度和实验过程中最大的干密度，通过两者的比值可以确定土基的压实度。

二、公路土工击实试验常见问题分析

（一）填筑材料的选取无代表性

进行公路土工击实实验，首先应科学选择填筑材料，选取材料是否具体代表性，将直接影响公路工程的建设质量。然而，目前在进行土工击实实验时，材料的选取仍为得到过多的重视，对于不同的土质材料还没有做到分别取样，同时实验结束后对材料也为进行样品的科学保留。由于土质材料的不同，所得到的实验结果会有所区别，因此填筑材料一定要具有代表性，能够充分反映填筑土的真实情况，确保压实度准确可靠[2]。

（二）实验过程中对土样重复使用

土工击实实验难以一次得出实验结果，需要对土体进行多次实验，增加实验结果的可信度。但是由于实验过程会破坏土样的部分颗粒，在进行再次实验时应选择新的土样进行压实，但是公路土工击实实验的操作过程中，却存在土样的重复使用现象。由于土样部分土颗粒遭受破坏，其粒径较以前变细，土体的结构改变增大了比表面积，如果再次用于土工击实实验，其最大干密度的可信度会降低，依据该实验结构进行施工操作，会影响工程的实际质量。

（三）击实曲线不顺畅、峰值难确认

受到人为操作因素的影响，往往出现击实曲线不顺畅、峰值难确认等现象，特别是击实筒内余土残留，造成实验数据较为分散，对曲线峰值的确认难度有所加大。标准的击实曲线需要在余土高度为零的条件下，对实验数据进行分析绘制而成，它是一种等功能曲线，表示土工击实之后土体的含水率和干密度。如果在试验过程中出现不规范操作，会造成余土高度的增加，相应的土体的单位体积会增大，从而减小其击实功，造成击实曲线不顺畅、峰值难确认等情况，严重影响实验的真实结果。

（四）土工击实试验的操作存在不规范现象

随着科学技术的不断进步，国家制定了一系列的规范操作，对土工击实实验操作流程加以规范，但是在实际的工程建设中，仍旧存在部分试验操作不规范现象，对公路工程建设造成了一定的影响。根据有关的施工规范要求，土工击实试验的操作必须严格遵循操作规范，不可擅自更改试验过程。首先，击实备样要充分，相关规定要求应保持在五份以上。其次，土样之间的含水量应尽可能的相同，不可存在过多的差异，一般在2%到3%之间为宜。最后，试验计算应严格按照相应公式进行，选用的土样能够达到相关的精度要求[3]。

三、解决土工击实试验问题的有效对策

（一）试验土样的制备

土工击实试验需要对填筑土体进行试样制备，试验土样的制备方法有多种，不同的试样制备方式会影响试验结果，选取具有代表性的填筑材料并选用合理的制备方式至关重要。结合多年的土工击实试验经验，发现烘干土所具有的最优含水率较低、最大干密度较大，天然土恰恰与之相反，而风干土介于两者之间。然而由于土样在烘干过程中，会灼烧部分有机质，造成土体部分结构的破坏，将烘干土用于土工击实试验时所得到的实验结果缺乏准确性。基于此，在公路土工击实试验中因尽可能的选用风干土，试样土样的风干制备最为合理。

（二）对试样质量的有效控制

对公路路基的填筑土进行土工击实实验，其压实过程需要借助击实筒，将多份土样逐层倒入击实筒内，实现实验操作。由于击实筒的大小存在差异，因此需要针对不同的击实筒，对每层的试样质量进行控制，保证实验结果的科学有效。根据相关的规定要求，如果击实筒为大筒时，需要将试样分三层装入，每层质量相同大约在1.7Kg；如果击实筒为小筒时，既可以采用三层装入也可使用五层装入，若为三层其质量应控制在0.8-0.9kg，若为五层装入其质量应在0.4-0.5kg左右。

（三）对试样进行加水浸润和养护

土工击实试验会通过计算确定土样的含水量，但是如何实现理想状态的土样含水量是试验的重要环节。结合以往的操作经验，对制备的试样进行含水量控制主要有两种方式，一是称重控制法，二是体积控制法，其中前者的实验效果会更明显，在土工击实实验中采用次数较多。通过以上两种方法，将适量的水喷洒到土样中，然后充分搅拌使之充分混合，满足含水量的实验要求【4】。

（四）击实筒中试样余土高度的控制

要想获得标准的击实曲线，应对击实筒的余土高度加以控制，尽可能的保证余土高度为零，若余土高度超过6mm，实验结果将缺乏真实性。但是由于受到较多因素的影响，实验余土高度往往较大，对实验结果产生一定的影响。基于此，进行实验时应做好监控工作，对实验土体及时观察和分析，避免外界各因素对实验结果造成影响。

结语：

公路土工击实实验较为复杂，实验过程中难免出现一些问题，实验人员应严格按照试验流程，遵循相关的实验规定进行科学操作，严格制备试验土样，对试样质量和余土高度进行有效控制，保证实验结果的准确性。

参考文献：

[1]康红.土工击实试验方法中几个常见问题分析[J].黑龙江交通科技，2011，07：87+89.

[2]赵秀玲，王天鹤，刘旭.浅析公路土工击实试验之常见问题[J].科技创新导报，2011，34：69.

[3]宁宇.浅谈对土工击实试验造成影响的几种因素[J].天津科技，2013，03：42-43.

[4]宋春秀.关于土工击实试验的一些体验[J].黑龙江科技信息，2012，26：77.