中国有色昆明勘察设计研究院
摘要:土的密度与含水率直接影响着土的应用效果,而土工击实试验中的试验土样、设备、实验程序控制等诸多因素,对土工击实试验结果的影响较大。故此,本文从试验土样、试验过程等方面分析了室内土工击实试验的常见问题及解决措施。
关键词:土工击实;试验;试样;设备
在建筑、农业等各方面的发展中,土的重要性不言而喻。土的密度与含水率是土的使用必须充分考虑的参数,而相关参数的准确性对土的使用效果影响较大。室内土工击实试验主要是指利用标准的击实方法对土的密度和含水率进行测定,准确反映出试验土样的具体参数值,确定不同土的最大干密度与最优含水率,以便为土在建筑等各领域的使用提供科学依据。
1.试验土样的选用问题
在室内土工击实试验中,试验土样的选择是否恰当,直接影响着土工击实试验结果的适宜性与准确性。选用不标准的试验土样进行土工击实试验,则无法准确了解土的最大干密度与最优含水率,不利于土的优化使用。因此,为了保证现场施工效果,对于室内土工击实试验的进行,要求试验人员按照规范操作,严格执行标准的选样程序,选用与现场施工土样相同的试验土样,将原状土样与保持天然含水率的扰动土样放置在阴凉处,利用适宜的设备进行试验土样制备,制定科学的试验土样管理策略,以便保证土工击实试验结果的准确性,获得精准的最大干密度与最佳含水率。
1.1土样制备
土样是室内土工击实试验的基础,而土样的制备关系着土工击实试验结果。采用不同方法进行土样制备,获得的试验土样有着明显差异,产生的土工击实试验结果也有很大区别。为了保障室内土工击实试验的有序进行,实现对试验结果的有效控制,应根据《土工试验方法标准》的相关要求和标准,采用适宜的方法进行土样制备,如干法、湿法等,充分了解土样的均匀程度与含杂质等情况,以便为室内土工击实试验的实施提供保障。采用干法进行土样制备,主要是将试样风干或低温烘干,按照土工击实试验对土样提出的要求,对干的土样进行碾碎过筛,以便为室内土工击实试验的进行奠定基础。采用湿法进行土样制备,主要是将天然含水率的试样碾碎过筛,获取达到试验标准的土样。
对于原状土试样的制备,为了保证室内土工击实试验的高标准进行,应充分了解土样的均匀程度,进行科学的物理性与力学性试验,保证选用试样的统一性,从而提高土工击实试验结果的准确性。对于扰动土试样的制备,为确保土样符合土工击实试验的相关要求,需在土样上均匀喷洒一定量的水,制备含水率均匀的土样,保障室内土工击实试验的顺利进行。
1.2土样管理
为了保证室内土工击实试验结果的准确性,确保制备出的土样能够达到相应标准,需根据土样的制备结果及管理要求,制定科学、适宜的管理策略,加强试验土样管理。利用适宜的容器对试验剩下的土样进行储存,对不同项目的实验土样进行编号,以便为试验结果审核提供材料。对于试验余土的管理,为避免因保管不恰当、不科学而造成土样污染,需按照规范标准对土样管存的卫生条件进行改善,以便为土工击实试验的进行提供保障。
1.3击实试验类型选择
在室内土工击实试验中,击实试验类型的选择影响着土工击实试验的结果。根据轻型与重型两种击实试验类型的不同特点、要求与适应范围,为提升室内土工击实试验结果的准确性,明确土样的相关参数,应依据土样的颗粒粒径,选用适宜的击实试验类型,保证土工击实试验的有序进行。根据《土工规范》的相关要求,对于颗粒粒径小于5mm的粘性土,在室内土工击实试验中,应选用轻型击实试验类型,将轻型击实试验的单位体积击实功控制在592.2KJ/m³,促进土工击实试验结果的准确性提升。对于颗粒粒径在5-20mm这一范围的土样,应选用重型击实试验类型,并将重型击实试验的单位体积击实功控制在2684.9KJ/m³,从而获得准确的实验结果。
2.实验过程中的常见问题
润滑油涂抹、击实筒内余土高度、土样含水率等是室内土工击实试验的重要影响因素,也是容易出现问题的环节,对土工击实试验结果的影响较大。在室内土工击实试验过程中,按照《土工规范》的相关要求及试验标准,为保障土工击实试验的有序进行,应将击实筒和底座进行连接,根据击实筒与底座的规格,确定适宜的连接方式,并将适量的润滑油均匀的涂抹在击实筒内壁。在击实试验过程中,如果是采用轻型或重型击实试验类型,应严格控制试验土样的量与击实次数。轻型击实试验土样的量应控制在2-5kg,每层25击;重型击实试验土样的量应控制在4-10kg,每层94击。超出击实筒顶的试样高度小于6mm,是室内土工击实试验中土样击实后应达到的标准。土工击实试验步骤见下图。
图1:土工击实试验步骤
2.1润滑油涂抹问题
在室内土工击实试验中,击实筒内壁所涂抹润滑油存在不均匀,涂抹量超标,是较常出现的问题,严重影响到土工击实试验结果。如果土样含水率较大,会造成击实筒与底座在土工击实试验后连接太过紧密,两者分离的难度大幅度提升。如果土样含水率较小,容易造成部分土样粘结于底座,无法保证土工击实试验结果的准确性。鉴于此,为确保室内土工击实试验的结果能够得到规范标准,应根据《土工规范》的相关要求和标准进行击实试验操作,严格控制润滑油的涂抹量,在击实试验前将润滑油均匀的涂抹在击实筒内壁,保证土工击实试验的顺利进行,从而获得准确的土工试验相关参数,明确土样的最大干密度与最佳含水率。
2.2击实筒内余土高度的控制
余土高度是室内土工击实试验中需要重视和控制的问题,主要是指击实完成后超出击实筒顶的土桩。为了确保土工击实试验结果能够得到有效控制,根据《土工规范》的相关要求,应充分考虑余土高度为零时的单位体积击实功能下土的干密度与含水率的关系曲线,严格控制击实筒内的余土高度。要求在实际试验过程中,根据试验土样的制备和选用,分三层击实加土样,具体的击实操作如下:第一层高度加至击实筒中部,第二层加至与击实筒顶平齐,第三层加至与护筒顶平齐。要求试验土样的一致性,满足规范不超过6mm的要求,从而实现对土工击实试验结果的有效控制。
2.3最大干密度与最佳含水率的求取
室内土工击实试验的结果是土使用的科学依据,而土试样的最大干密度与最佳含水率的测取是土工击实试验的主要目的。为了提升室内土工击实试验结果的准确性,求取准确的土试样最大干密度、最佳含水率等相关参数,应选用统一的土样,按照规范标准进行试验操作,根据土的塑限预估最优含水率,采用含水率依次递减2%的方式,对土样进行制备,制取至少5个不同含水率的土试样,根据土样的颗粒粒径,选用轻型或重型击实试验,测定击实后的干密度与含水率,从而获得土样的最大干密度与最佳含水率。
结束语
土在建筑等领域的使用较为广泛,且影响较大。室内土工击实试验是了解土的干密度与含水率等相关参数的重要依据。根据土工击实试验的相关要求,按照规范标准制备和管存土样,选用适宜的击实试验类型,有助于控制土工击实试验结果的准确性,从而保证工程施工质量。
参考文献:
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