土工试验在道路施工中的应用

刘高喜 张瑾 吴凤珍

（河南应用技术职业学院，河南郑州 450042）

土工试验在道路施工中的应用

刘高喜 张瑾 吴凤珍

（河南应用技术职业学院，河南郑州 450042）

在道路施工中所做的土工试验主要是为了了解土的物理、力学性质，为设计提供重要参数。基于此，以河南省新郑市某国道改建工程的路基施工为例，介绍介绍道路施工中开展的土工试验——密度试验、含水率试验、比重试验、土的击实试验，以期对工程的实际建设有所裨益。

土工试验；道路施工；密度；含水量

1 土工试验的特点

道路施工中路基所占的比重是相当大的，然而路基施工中土工试验又发挥着举足轻重的作用。土工试验分为室内试验和室外现场试验，因一些具体条件的限制，室内试验占的成分更大一些。具体来说，室内土工试验有以下2个作用：了解路基填土的物理、力学相关性质，供施工所用；为设计提供相关数据参数［1］。

2 道路施工中的几个相关土工试验

道路施工中测定土的密度、含水率和比重是3个基本试验，由这3个基本试验测定出来路基土的3个基本指标，利用这3个基本指标中的任意2个或者3个就能推算出路基土的其他几个相关指标，比如路基土的干密度、浮密度、孔隙比、饱和度等物理性指标。无论是路基施工还是其他工程，都要通过土工试验测定出土的这三大物理性指标［2，3］。

本文依托河南省新郑市某国道改建工程的路基施工，对这3个基本土工试验以及其他几个相关试验的做法给以简单探讨。该工程在新郑市境内，路线建设里程为23.996km。其中新郑境全长9.002km，郑州航空港经济综合试验区全长14.994km，新建里程15.089km。本区勘探深度内岩性分层较为复杂，上部为第四系全更新统的黄褐色粉土、粉砂，下部为第四系中更新统的棕红、黄棕色的黏土、粉质黏土互层，上部为粉质粘土较多，向下逐步变为粉土为主，黏土也逐渐增多，局部夹有砂层。

2.1 密度试验

密度试验所取土样为路基上未扰动土样，并用国标环刀取土进行该试验。依据《规程》中的要求，土样需要在2个目标平行点取出，然后用黑色塑料袋封装好在规定的时间内送到实验室，测定出2个平行点的平均值即为该土样的天然密度，最后需要再次进行以上试验操作，对3个取土点的土进行测定。计算结果精确到0.01g/cm3，试验所用土样如图1所示。

图1 密度试验所用土样

2.2 含水率试验

含水率试验所取土样为路基上未扰动土样，依据《规程》中的要求，取土量范围在15～30g，称量路基土样时，要求精度保证到0.01g，烘干时温度保持在105～110℃，烘干时间不能低于8h，烘干至恒重后冷却。计算精确保证到0.1%，试验过程如图2所示。

图2 含水率试验

2.3 比重试验

路基土比重试验要求所取土样放入烘箱内，土粒比重是土粒在温度105～110℃下烘至恒重时质量与同体积4℃时纯水质量的比值。测量路基土的比重还有一些其他的试验方法，比如比重瓶法、浮称法等。因为测定细粒土比重一般常用比重瓶法，所以本试验采用此法，试验用水为普通蒸馏水，试验数据结果处理精确到0.01。

根据路基土的3个基本试验，最终测定出来路基土的3个基本试验指标如表1所示，根据这3个指标可换算出土的其他6个指标如表2所示。

表1 土的密度、含水率和比重试验结果

表2 土的6个换算指标

2.4 土的击实试验

路基土的击实试验选用重型击实方法，根据《规程》中的相关要求，试验土样压碎成粉末之前需要风干。土样风干以后还要依据路基土的最佳含水率进行调配击实土样，土样的含水率依照2%的增减进行变化。把土样拌和好以后，需要根据试验要求把土样密封10h左右再进行击实试验（见图3）。路基土击实试验时要求把土样一层一层倒入筒内，倒入一层击实一层，层层击实到位。击实后根据试验的具体要求，进行套环外浮土的清扫，然后再称量土样和套环的重量，准确至0.1g，试验结果如表3所示。

图3 击实试验土样

表3 击实试验结果

3 对路基土土工试验的看法

本文介绍了道路施工中土工试验的特点，结合新郑市国道改建工程路基施工中的土工试验，笔者有以下几点看法：①土工试验要严格按照《规程》进行操作，确保试验过程的准确性和合理性；②道路施工中路基土的土工试验方法选择要合理，选择室内试验或者室外试验要结合工程的具体情况而定，不容易取出的土可做现场试验；③特殊土的试验要和现场实际对应，确保试验的有效性。

［1］刘高喜.高桥台锥形护坡的土体稳定性分析［D］.郑州：河南工业大学，2013.

［2］谢定义.土动力学［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边坡稳定性分析［D］.哈尔滨：东北林业大学，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

刘高喜（1984-），男，硕士，助理讲师，研究方向：地基与基础工程。