王子英 賀小強
摘要:隨著經濟的發展,公路建設的比例增大,為了能保障公路建設質量。公路土工擊實試驗在公路壓實度質量檢測中扮演著非常重要的角色,而土工擊實試驗結果的準確性在施工過程中則占據很重要的位置。本文作者在簡單敘述公路土工擊實試驗的本質及存在的意義,然后全面分析影響公路土工擊實試驗準確性的各個因素,最終提出來切合實際的措施,為以后在公路建設發展過程中土工擊實試驗的實踐提供合理的建議。
關鍵詞:土工擊實試驗;壓實度;質量檢測
前言
自改革開放以來,為了能提高我國國民經濟水平的發展速度,人們逐漸對交通基礎的建設重視起來,正所謂“要致富,先修路”,因此,我國的公路數量出現了與日俱增的現象,同時也引起了人們擔心是在進行大量建設過程中對工程質量的要求,于是找到一個準確檢測質量的方法成為試驗檢測人員迫切地的想法,所以專家們經過大量的理論與實踐研究制定出了檢測公路土工擊實試驗的方法。路基在壓實過程中所用到的填土并不是單一的純土,而是由固體、液體、氣體三者共同混合組成的;壓實填土的目的是將混合體里面氣體和液體擠出來,使體積減小更加密實。公路土工擊實試驗就是在模擬現場填土被壓實定型基礎上,進一步縮小填土顆粒的間隙,使顆粒間隙變小,從而使顆粒互相作用力增強,達到最終提高路基的強度和穩定性的目的。但在試驗測試過程往往會出現測量值與實際值誤差太大便會對路基工程質量和成本產生很大影響。因此,在現實的試驗過程中還存在許多影響檢測準確性的因素,這就需要試驗人員具備一定排除因素的知識,將試驗結果的準確性做到最高。
1公路土工擊實試驗的概況
1.1本質
判斷公路路基上的土壓實的密實程度主要是依據現場檢測的壓實度,還與所壓實土的含水率,壓實功能及壓實措施等有關。在后兩個因素保持不變的前提下,從土的室內擊實試驗含水率與干密度曲線上可以看出:當土的含水率小于最佳含水率時,土的干密度隨著含水率的增大而增大,但當土的含水率大于最佳含水率時,土的干密度隨著含水率的增大出現降低的趨勢;當然,這種變化趨勢是在一定的含水率變化范圍之內是這樣,超出后不遵從這種規律。另外,在路基土壓實施工壓實過程中,需要注意的一點是要使壓實土的水分降低到飽和度以下。土工擊實試驗的本質就是通過標準擊實的方法,測定填筑路基所用土的含水率與干密度,畫出含水率與干密度的關系曲線圖,從而找出土的最佳含水率和最大干密度。
由于公路施工過程中考慮到不同的地基,所用的公路填筑材料也各不相同,因而在使用公路土工擊實試驗測量時要因地制宜,選用合適的方法檢測。到目前為止,標準的公路土工擊實試驗可以分為重型和輕型兩種,當然,對于兩種不同的方法,所是用的儀器是不同的,但是,試驗方法的選擇在很大程度上還是取決于填筑材料。
1.2意義
總體來講公路土工擊實試驗是通過對土試樣進行試驗,從中獲取力學性指標、動力性指標、物理性指標和滲透性指標等試驗工作。進而為施工單位的施工及其設計打下很好的基礎,提供了準確的數據,同時也為判斷工程地質條件提供了可靠的依據。由于公路土工擊實試驗可以得到土最大干密度,為檢測壓實度提供標準,所以它也是施工過程中必不可少的環節,因而需要準確檢測的標準,讓試驗有法可依,減少試驗計算值與標準值的偏差,減少工程質量事故的發生。所以說完善試驗標準以及研究分析試驗過程中出現的問題,對保障測量數值的準確性和施工過程的順利進行有很大幫助。
為了測出土的含水率和干密度的關系,要求必須使用標準的擊實方法,并從試驗的過程中得到土的最優含水率和最大干密度的數值,同時也反映出土在不同條件下的壓實性能,并以此為依據,為施工單位提供檢測標準。公路土工擊實試驗對公路路基路面施工質量的衡量有很大的影響,它為工程材料的選擇提供了理論依據,指導了施工的方向。
2干擾公路土工擊實試驗準確性的外因
2.1擊實功的影響
擊實功大小對干擾公路土工擊實試驗準確性有很大的影響,土的最大干密度和最優含水量也會因為擊實功的不同而在同一種土樣上有不同數值。在土擊實功的不斷增加,不僅會在形狀上改變擊實曲線,還會使擊實的位置向左上方偏移[3]。這樣不但導致了土工擊實試驗最佳含水量的降低,也會讓最大干密度變得更大。而在實際公路施工過程中,主要通過輕型擊實試驗與重型擊實試驗,另外結合施工地段土的質量等實際情況,選擇出合適的正確的檢測方法。通常情況下,這兩種形式的擊實是根據不同的道路等級和壓實機具來選擇的使用的,而輕型擊實大多數是用于慢速車道,而重型擊實更多的用于高級公路及機場跑道等。當然,在選擇好試驗方式后,更重要的是在實施檢測時,嚴格的按照土工試驗相關規定進行操作,擊實的次數做到既不多擊,也不漏擊的情況發生。使測量過程中的誤差盡量降低到最小,保障試驗結果的準確性。
2.2含水率的影響
對于確保土工擊實試驗準確性,重點在于在采集制備土試樣時要做到將確定的水量均勻的噴灑在試樣上,于是為了保障試樣的質量,在施加水的過程中要使用天平以及噴霧器,用噴水器均勻的往兩邊托盤土壤試樣上灑水,在整個過程中還要保持天平的平衡,這樣就可以做到對加水量的嚴格控制。另外,土體的含水率在某一方面也能反映出土體的壓實效果,只有當土的含水量達到一個合適值,才可以讓土體達到最為緊密的狀態。
2.3試驗土的影響
采集合適的土試樣是進行公路土工擊實試驗過程,保障試驗結果準確性的重要基礎,一般情況下,試驗可以使用風干土,天然土以及烘干土。當然,使用不同的土試樣,最終得到的土工擊實試驗結果也是各不相同。在進行無數次次試驗后,可以從記錄數據中輕易的發現天然土是眾多土試樣中最大干密度最小的,烘干土是最大的;而在最佳含水率方面,恰恰相反,天然土是最高的,烘干土卻是最低的。充分的認識到每種土樣的性質就可以在施工過程中因地適宜的采取措施。當然在施工過程中為了進一步利用土質的天然特性,經常會使含水率高的土樣呈散砂狀。
2.4土的級配和類型
經過不同因素的分析后,在擊實功不變的條件下,擊實效果還與土的級配和土的黏粒含量有關。經過試驗驗證,具有相似的黏性土擊實曲線形態,都有干密度峰值點。在擊實功不變的情況下,土試樣的朔性指數與土顆粒的大小成負相關,但是塑性上升,土黏粒含量就會升高,從而使得土的含水率升高,最大干密度下降,致使土層不容易擊實。另外,土顆粒級配對土擊實性有很大的影響,例如,如果較粗的顆粒含量較多。當然,如果試驗使用的是不合格的級配土壤,那么將不會得到很好的效果。
2.5擊實后的余土高度控制
所謂的余土高度就是在擊實試驗完畢后,那些高度比筒頂還要高的土柱。在擊實試驗過程中由于種種原因,總是會造成過大的余土高度,進而導致試驗所測量的干密度數值與實際情況中的干密度數值不符,從而造成試驗結果出現很大誤差,并且,試樣的單位體積會隨著余土高度的增加而相應的增加,擊實功相對降低,造成測量的數值并不是同一個擊實功的干密度,這樣,不僅會造成最后結果錯誤,還會導致試驗數據過于分散。試驗表明,允許誤差內余土高度是不超過6mm,但是由于公路施工過程中會有許多狀況出現,填充材料并不單一等眾多問題,做好實時監控是很有必要的,隨時了解土質變化,做好應對措施,讓道路施工順利進行。
3總結
公路土工擊實試驗方法為施工的順利進行提供理論依據,為公路施工質量提供了保障,所以說擁有準確的標準擊實試驗是非常重要的。試驗過程中要求技術人員綜合考慮各種影響因素,同時更應該因地適宜,針對不同的地段選取不同的試驗方式,嚴格遵照標準過程去進行試驗過程,在謹慎的操作下將誤差降到最低,從而可以保障試驗結果準確有效的指導施工。
參考文獻:
[1]李昌馭,許斌,王玉國.土工擊實試驗若干問題的探討[J].工程質量,2008,11:27-29.
[2]趙秀玲,王天鶴,劉旭.淺析公路土工擊實試驗之常見問題[J].科技創新導報,2011,34:69.
[3]郎一潔.土工擊實試驗中常見問題探討[J].科技風,2013,14:144.