浅谈土工试验程序及注意事项

浅谈土工试验程序及注意事项

席万申姐

安徽省路桥试验检测有限公司

摘要：用于公路工程建设的原材料中，土作为一种常用的材料，对工程质量尤其是道路质量的影响是非常直接又长远的，对其质量的检测和管控，是保证公路工程质量首先该做的事情，本文根据自身长期以来对原材料的试验检测经验及施工规范规程的要求，浅谈土工试验检测的程序及注意事项，以确保检测数据的科学性和有效性。

关键词：公路工程；道路质量；土工试验程序；注意事项

一、料源选定及取样原则

土工料源即取土场的选择，首先要熟悉设计图纸，清楚本标段的填、挖方量，如果填、挖方量相当，就不用费心选择取土场，清楚各个段的填、挖方量后，总体规划施工计划，确定将哪些挖方段的土填筑到哪些填方段即可；如若填、挖方量相差悬殊，就只能借土来填筑填方段，也意味着得提前着手确定取土场，取土场的选定以满足填方质量要求并尽量短运距方便施工为准；每次取样时由项目试验室主任通知监理，一起到取土场地亲自取样，确保样品的真实性，取样时根据观察，取不同部位的土，以确保所取土样具有代表性。

二、土工试验程序及注意事项

1.风干土样

取回来的代表性土样，首先测取其天然含水量，测含水量的时候需注意根据土样的最大粒径确定测含水量所需试样质量，不同的最大粒径所需取的试样质量差别比较大，一般最大粒径越大，所需取的试样质量越多，所用天平的感量要求为0.01g,具体参考《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规定，然后将其摊铺到驻地建设时已提前硬化的晾晒场，使其自然风干；

2.土颗粒分析

2.1颗粒分析试验取样

土样待风干后，按照现行《土工试验工程》（JTG E40-2007）从中取代表性土样进行试验，在此需注意的是取样时须采用四分法，具体取多少则根据土样的最大粒径定，切不可盲目取样，一般最大粒径越大，所需取的土样也越多。

2.2颗粒分析试验方法选定

土工颗粒分析试验方法有筛分法、密度计法、移液管法等，其中筛分法又分无凝聚性的黏土、含有黏土粒的砂砾土等，不同的筛分方法适用的土样粒径和土样性质皆不同，所以在这需要注意的是要根据具体的土样选择对应合适的筛分方法，不可稀里糊涂选择颗粒分析方法，以保证试验的有效性。

2.3颗粒分析试验数据处理

土工颗粒分析试验的目的是根据筛分结果，分析土样各粒组的含量，并结合《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规定，确定土样所属粒组，即确定土样是属于巨粒组、粗粒土、还是细粒组，可以粗略的分成以上三种，也可以进一步细分；其中属于粗理组和巨粒组的土样，需要根据土工颗粒分析试验结果，计算土的不均匀系数（Cu）和曲率系数（Cc），以确定其级配，以便于对其定名，细粒组土样则需要结合液塑限试验结果确定的塑性图对其定名。

3液塑限试验

3.1备料

将风干的土样用0.5mm土壤筛过筛，取0.5mm 土壤筛下土样作为液塑限试验的试样，然后称取3份约200g试样，分别加不同量的水，使其含水分别控制在a点（液限），c点（塑限）和b点（液限和塑限之间），用调土刀调匀，盖上湿布，放置18小时以上，这里需要注意的是：（1）用来做液塑限试验的试样必须是0.5mm土壤筛下的风干土样；（2）调制a、b、c三点试样时加水量根据经验确定，如果一开始没经验不知道加多少，可以多筛一些0.5mm土壤筛下的试样，分别加不同量的水多做几个试样，用以积累经验；（3）备料得在18小时以上，并且需用潮湿但不滴水的抹布覆盖，目的是保证试样的水分不蒸发又不另外滴水进去。

3.2液塑限试验

具体试验过程根据《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规程进行，需要注意的是：（1）每次试验前需先讲提前闷好的试样用调土刀调匀；（2）查看仪器所用的试锥质量，从而确定三个点分别对应的锥入深度；（3）每次试验前锥尖上涂少许凡士林，以减小锥入时的阻力；（3）锥尖每次锥入位置距离不得小于1cm；（4）两次锥入深度的平行误差不得大于0.5mm；（5）满足以上要求后，去掉锥尖入土处的凡士林，取10g以上的土样（准确至0.01g）测其含水量，含水率的平行误差不得大于2%，否则重做试验。

3.3试验结果处理

按照《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规程，处理试验数据，确定该土样的液塑限。

4.土工击实试验

根据土颗粒分析试验和液塑限试验结果得土类定名，进行分析后能直接用于路基填筑的土样，直接按照《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规程规定进行土工击实，这里需要注意的是击实方法和击实筒的选择根据土样最大粒径和击实杆的重量确定，击实结束后及时整理数据，以确定其最大干密度和最佳含水量，如果分析得知土样不适宜直接用于路基填筑时，则汇报领导和监理，共同协商是继续寻找别的取土场还是采取改善处理，如果决定进行改善后使用，则进一步确定改善方法，并进行改善标准试验。

5.土工CBR试验

5.1土工的CBR试验目的之一是确定土样的强度是否满足设计图纸要求的路基填料强度要求，一般不同的道路级别不同的道路结构层次，对土的CBR强度值要求不同，所以在做试验之前，先查看本项目的设计施工图纸，清楚图纸上的相关要求，再进行试验，可以使试验更明了些

5.2具体试验参考《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规程，这里需要注意的是：（1）做CBR试验的土样根据土工击实试验所得的最大干密度对应的最佳含水量备料，为了对比起见，一般用最佳含水量闷同样的9个试样，分别对应30击、50击及98击，备料时间根据土样性质确定；（2）注意测力环的标定证书，根据标定给出的校准方程计算预压45N时对应的贯入量；（3）先预压至45N(实际试验以根据校准方程计算得的贯入量，即中间百分表对应的值为准)，然后在贯入杆两侧安装好百分表，开始施压，并读数，读数时自己确定读数时间，一般采取中间的百分表读整数（确定其数值达到2.50mm前有至少5次读数），两边百分表同时读数的方法；（4）数据整理时判断2.5mm贯入量和5mm贯入量。

三、土类定名

应以土的以下特征作为土的分类依据：（1）土颗粒组成特征（即土颗粒分析试验结果）；（2）土的塑性指标：液限、塑限及塑性指数（即土的液塑限试验结果）；（3）有机质含量情况；所以做完土工颗粒分析试验和液塑限试验后，就可以为该土样定名，具体方法根据不同土样而不同。

1.粗粒组和巨粒组土样定名

粗粒组和巨粒组土样的定名，一般根据土颗粒分析结果并结合由其计算而得的不均匀系数（Cu）和曲率系数（Cc）确定，具体方法参见《土工试验工程》（JTG E40-2007）相关规定，这里需要注意的是，如果粗粒组合巨粒组土样中含有少于50%的细粒组土样时，则也可定名为含细粒土质砂或含细粒土质砾。

2.细粒组土样定名

对细粒组土样定名时根据土颗粒分析试验并结合液塑限试验确定的塑性图进行，先根据是液限确定其是高液限（液限大于等于50%）土还是低液限（液限小于50%）土；然后根据A线Ip=0.73-（Wl-20）的计算结果确定土样属于黏土还是粉土，（A线以上是黏土，A线以下是粉土）。

结束语：土工试验涉及到很多程序，试验人员在取样和试验前应充分做好准备，提前了解本项目的相关工程信息，确保取样具有代表性并数量充足，更要确保试验数据科学、有效，最后的土类定名也要准备、合理。

参考文献：

【1】JTG E40-2007,公路土工试验规程

【2】GB/T 8170-2008,数值修约规则与极限数值的表示和判断