关于击实试验若干影响因素的探讨

黄伟龙（广东省建筑材料研究院）

关于击实试验若干影响因素的探讨

黄伟龙
（广东省建筑材料研究院）

在工程建设中，土体填筑是工程的主要板块，为使填筑质量得到最大化，常采用夯实土样改变土体硬度进行干密度测试，而击实试验是通过模拟现场的原理得到土体本身最大干密度及最佳含水率，根据击实试验数据结果应用于现场。在此击实过程中可能由于各种的因素致使出具的结果缺乏准确性。本文结合多次室内试验、现场试验段和多年工程实践的基础上对击实试验进行影响试验总结分析，深层次提高击实试验的质量控制方法，以期获得对现实工作有指导意义。

击实；质量控制；余高；分析

1　试验简述

击实试验是模拟现场填筑的一种半经验性的试验，试验时在一定的条件下用锤击法将土击实，以研究土在一定的冲击荷载下的击实特性，以便获取最大干密度及最优含水率，为工程设计提供初步的填筑标准。对于公路而言，路基是路面的基础，路基的工程质量如何，将直接决定着路面的使用性能及人们对公路总体的综合评价。公路路基的压实质量，属于公路路基工程质量控制中的一个关键环节，现行路基工程施工技术规范中对路基填土压实质量的控制指标是土的最大干密度和最佳含水量，也是建筑地基、室内地坪及场地平整等施工和验收的重要依据。但由于击实试验的实际操作中，经常出现试验方法不合理、操作不当、余高控制不符等判断不准确的问题，影响了数据的准确性和质量判定。

2　试验意义

击实试验所得的数据是施工过程的质量控制与结果验收的重要依据，但往往由于击实存在多方面的影响因素致使击实与现场填筑存在相抵触的局面，如现场压实的干密度、含水率超出室内击实所得的最大干密度与最佳含水率而使得试验的结果超出100%；又或者是碾压技术规范情况下现场压实的干密度、含水率小于室内击实所得的最大干密度与最佳含水率太多而使得试验的结果远小于压实度的要求。

产生以上的结果是因现场回填土压实与室内压实试验是不同的。①室内试验是有侧限的，在击实功作用下不会产生侧向变形而龟裂；而施工现场填土压实，不管是碾压，振动还是重锤夯时，侧向约束有限，多少允许侧向变形。②室内试验的土样少，而施工现场土样较多且杂，土样的代表性是很难全面的。③压实功的作用方式不尽相同，冲击荷载，碾压、横向振动、竖向振动等，总之，目前还未能从理论上找出两者的普遍规律。在施工规范中强调做现场碾压试验，尽量使室内试验模拟现场施工。故使得研究击实试验的规范性及操作性具有重要意义。

3　击实试验影响因素分析

3.1样品材料的代表性

土样的均匀性与否直接影响击实结果与现场碾压结果的相符性。在广东省内对样品的取样均要求具有代表性的样品，但取代表性的样品不好控制，如果取样不准，不具有代表性，即使其他方面控制得多么准确，最终的击实数据不具有代表性。所以取样一定要认真细致，确保试样能够代表母体。这就要求取样各方及监理见证单位加强对料场的考察了解，一旦料场的组成成分或级配出现波动就必须重新送检，确保填筑过程的质量保证性。试验过程必须严格用规范要求的四分法将均匀试样缩分至需要的总数量，然后再制成5个试样。这5个试样要代表原土样的实际级配，不能因粗细颗粒离析而影响试样的均匀性。

3.2检测人员操作不当

检测人员良好素质是避免击实数据失真的另一关键。工程材料检测工作是项复杂的工作体系，所以对实际操作的工程检测人员需具有很高的技能要求，避免因缺乏专业技能与经验而引起的信息数据与结果分析方面不牢固，缺乏准确性。首先击实试验接样过程中，检测人员在从接到委托单后第一时间对样品符合与否进行核对如样品名称、送样质量、粒径含量；对击实的方法及类别进行审查如采用轻型或重型是否合理、检测类别是否符合，采用湿法还是干法进行试验；对有疑问的需第一时间进行电话沟通。其次击实试验进行中，需核对仪器的参数及保养状态，确保仪器能在最良好的环境及状态下工作，提高数据的准确性，这就要求检测人员日常对测量仪器保修到位与否。笔者发现最容易产生操作不当的集中在：①样品不经处理如碾碎，不按四份法进行均匀分配，直接影响样品的代表性。②击实筒无预涂凡士林，直接使用，造成试验筒内出现粘附。③击实过程中层与层间无刨毛，击锤无定时进行将粘附的土样清理，影响击实的功率。④样品击实完成后不按套环内壁削、扭动，取下套环，致使直接影响结果的失真。

3.3方法选择

关于高含水量的土质，已有大量的对比试验证明：干法求得的最大干密度比湿法求得的最大干密度大，而最佳含水率是前者小，后者大，既然存在很大的差别，击实报告应注明采用的方法，以利于对报告的判读和应用。所以对高含水量的粘质土，防止无形中提高对土基压实标准的难度，采用湿法较符合实际。笔者通过对石粉渣的大量研究发现对于无粘性土在室内有侧限的情况下，石粉渣在不同含水量情况下击实，在干的情况下击实就能达到最大干密度；湿的情况下击实，干密度会变小。所以想通过室内试验的方法找到石粉渣的最大压实干密度，须取风干（或烘干）的石粉渣试样进行试验。

3.4余高的控制

余高指的是试样击实后超出筒顶高，高出的这部分土柱称为余土高度。余土越高，而土体在接受相同的总击实相同，这必将使土体的密度变小；由于试验过程中无法保证每层装多少土才能使击实后土体到达最佳，每层试样不同对试验也将产生明显的影响。而标准击实试验所得的击实曲线是指余土高度为零时的单位体积击实功能下土的干密度和含水率的关系曲线。所以控制土体余高是控制密度不可忽略的关键。笔者通过试验总结以下三种方法控制余高：①经验法：取试样若分三层击实，加土时，第一层高度加至击实筒中部，第二层加至与筒口平齐即可，第三层加至与护筒顶平齐，这样可以保证三层土样高度基本相等，效果也理想。②估算最佳装土量：取试样m（1见标准每层质量要求的范围）击实后测高h1，计算出每层h2的需土量m2=m1×h2/h1。③量测法：对标准范围内试样装筒进行逐层量测，并适当调整装土量，保证最大尺度的控制余高，当余高越小，试验精度越高。

4　结论

击实试验是模拟现场填筑的一种半经验性的试验，因采取的碾压方式以及限制条件不尽相同，而料场土体颗粒级配的复杂性是无法进行逐一排查，只能通过一定的代表试样进行研究与控制。在试验过程中，影响因素却很多，如击实功、余高控制、级配分部、含水量、压缩性等均能使土体的最大干密度及最佳含水率发生变化。本文着重将影响击实试验过程的主要因素进行分析，并基于科研结果，简要归纳了现阶段的问题所在，对检测人员在试验过程中提出更高的要求，降低试验过程的影响因素，提高试验的准确性。●

［1］GB/T50123-1999土工试验方法标准［S］.北京：中国计划出版社，1999.

［2］黄伟龙.石粉渣回填材料质量控制研究探讨［J］.广东建材，2012（9）.

［3］李昌驭，许斌，王玉国.土工击实试验若干问题的探讨［J］.工程质量，2008（6）.