土工試驗在道路施工中的應用

劉高喜 張瑾 吳鳳珍

（河南應用技術職業學院，河南鄭州 450042）

土工試驗在道路施工中的應用

劉高喜 張瑾 吳鳳珍

（河南應用技術職業學院，河南鄭州 450042）

在道路施工中所做的土工試驗主要是為了了解土的物理、力學性質，為設計提供重要參數。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——密度試驗、含水率試驗、比重試驗、土的擊實試驗，以期對工程的實際建設有所裨益。

土工試驗；道路施工；密度；含水量

1 土工試驗的特點

道路施工中路基所占的比重是相當大的，然而路基施工中土工試驗又發揮著舉足輕重的作用。土工試驗分為室內試驗和室外現場試驗，因一些具體條件的限制，室內試驗占的成分更大一些。具體來說，室內土工試驗有以下2個作用：了解路基填土的物理、力學相關性質，供施工所用；為設計提供相關數據參數［1］。

2 道路施工中的幾個相關土工試驗

道路施工中測定土的密度、含水率和比重是3個基本試驗，由這3個基本試驗測定出來路基土的3個基本指標，利用這3個基本指標中的任意2個或者3個就能推算出路基土的其他幾個相關指標，比如路基土的干密度、浮密度、孔隙比、飽和度等物理性指標。無論是路基施工還是其他工程，都要通過土工試驗測定出土的這三大物理性指標［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個基本土工試驗以及其他幾個相關試驗的做法給以簡單探討。該工程在新鄭市境內，路線建設里程為23.996km。其中新鄭境全長9.002km，鄭州航空港經濟綜合試驗區全長14.994km，新建里程15.089km。本區勘探深度內巖性分層較為復雜，上部為第四系全更新統的黃褐色粉土、粉砂，下部為第四系中更新統的棕紅、黃棕色的黏土、粉質黏土互層，上部為粉質粘土較多，向下逐步變為粉土為主，黏土也逐漸增多，局部夾有砂層。

2.1 密度試驗

密度試驗所取土樣為路基上未擾動土樣，并用國標環刀取土進行該試驗。依據《規程》中的要求，土樣需要在2個目標平行點取出，然后用黑色塑料袋封裝好在規定的時間內送到實驗室，測定出2個平行點的平均值即為該土樣的天然密度，最后需要再次進行以上試驗操作，對3個取土點的土進行測定。計算結果精確到0.01g/cm3，試驗所用土樣如圖1所示。

圖1 密度試驗所用土樣

2.2 含水率試驗

含水率試驗所取土樣為路基上未擾動土樣，依據《規程》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。計算精確保證到0.1%，試驗過程如圖2所示。

圖2 含水率試驗

2.3 比重試驗

路基土比重試驗要求所取土樣放入烘箱內，土粒比重是土粒在溫度105～110℃下烘至恒重時質量與同體積4℃時純水質量的比值。測量路基土的比重還有一些其他的試驗方法，比如比重瓶法、浮稱法等。因為測定細粒土比重一般常用比重瓶法，所以本試驗采用此法，試驗用水為普通蒸餾水，試驗數據結果處理精確到0.01。

根據路基土的3個基本試驗，最終測定出來路基土的3個基本試驗指標如表1所示，根據這3個指標可換算出土的其他6個指標如表2所示。

表1 土的密度、含水率和比重試驗結果

表2 土的6個換算指標

2.4 土的擊實試驗

路基土的擊實試驗選用重型擊實方法，根據《規程》中的相關要求，試驗土樣壓碎成粉末之前需要風干。土樣風干以后還要依據路基土的最佳含水率進行調配擊實土樣，土樣的含水率依照2%的增減進行變化。把土樣拌和好以后，需要根據試驗要求把土樣密封10h左右再進行擊實試驗（見圖3）。路基土擊實試驗時要求把土樣一層一層倒入筒內，倒入一層擊實一層，層層擊實到位。擊實后根據試驗的具體要求，進行套環外浮土的清掃，然后再稱量土樣和套環的重量，準確至0.1g，試驗結果如表3所示。

圖3 擊實試驗土樣

表3 擊實試驗結果

3 對路基土土工試驗的看法

本文介紹了道路施工中土工試驗的特點，結合新鄭市國道改建工程路基施工中的土工試驗，筆者有以下幾點看法：①土工試驗要嚴格按照《規程》進行操作，確保試驗過程的準確性和合理性；②道路施工中路基土的土工試驗方法選擇要合理，選擇室內試驗或者室外試驗要結合工程的具體情況而定，不容易取出的土可做現場試驗；③特殊土的試驗要和現場實際對應，確保試驗的有效性。

［1］劉高喜.高橋臺錐形護坡的土體穩定性分析［D］.鄭州：河南工業大學，2013.

［2］謝定義.土動力學［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定性分析［D］.哈爾濱：東北林業大學，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：地基與基礎工程。