基于实例探讨土工试验在道路路基建设中的应用

诸葛红玲

江西中煤建设集团有限公司

1 前言

改革开放以来，为了进一步促进我国经济建设的发展，社会各界都十分重视交通基础建设，即所谓的“先富起来，先修路”因此，在短短几十年的时间里，我国的道路数量日益增加，同时也引起了人们对大型工程建设过程中对工程质量要求的担忧，因此，寻找一种准确的检测质量的方法是当务之急，经过大量的理论和实践研究，专家们已经开发出了一种检测道路路基质量的方法。路基土工试验是控制公路工程质量的重要手段，也是公路工程质量的保证。但在试验和测量过程中，测量值与实际值之间的误差将极大地影响路基工程的质量和造价。因此，在道路工程岩土工程试验工作中，需要严格按照有关国家标准开展工作，以取得最科学合理的成果，按照有关国家道路工程质量标准，在道路工程的实际试验过程中，仍然存在许多影响试验准确性的因素,这就要求检测人员具备排除某些因素的知识，使检测结果的准确性达到最高水平，进一步提高道路工程质量，保证检测结果的客观公正，是道路工程各施工环节的有利保证，能够有效地提高工作效率，降低施工成本，进一步促进道路工程建设的发展，这就是道路工程土工试验检测工作的必要性。

2 道路路基土工试验的概述

在现代公路建设中，对道路路基建设的要求越来越高，这就彰显出道路勘察工作的重要性。在道路勘探过程中，土壤勘探是道路勘探技术的重要内容之一。路基在道路建设中所占比例较大，因此加强路基土工试验也显得尤关键。土工试验作为一门土的实验技术在岩土工程理论研究和实践中的作用和地位不言而喻。所谓土工试验，主要由力学试验和物理试验两部分组成，试验目的是:测试土的抗外力特性指标和三相组分的特性指标及其相互作用;土工试验数据是岩土工程勘察报告的重要基础资料，也是工程设计和施工的前提和基础，其试验结果数据依然是道路工程建设的重要参考依据，关系到整个工程的质量。

（1）土工试验为各类工程的实施提供了必要的依据。在道路工程中，土作为工程施工的辅助材料，无论工程量多大或多小，都需要土工试验相关数据的参考，以便为工程设计、施工方案制定、实施和验收提供可靠的依据，一旦出现质量问题，将影响工程施工的整体质量，因此，加强土工试验也可为道路工程施工提供质量保证，从而保证道路工程施工的经济性和安全性。

（2）土工试验的准确性直接影响到工程测量的效果，其测试结果不仅决定了土工试验与道路工程质量的密切关系，而且为道路工程的设计和施工提供了科学有效地物理力学指标，可用于道路工程的施工计算。因此，只有做好土工试验的质量管理，才能充分发挥土工试验的积极作用，尽可能降低质量风险，更好地保证设计和施工质量，保障施工人员的人身安全。

3 道路工程土工试验的要点分析

作为土质科学和土力学的重要组成部分，土工试验是有效掌握土体情况以及解决土工问题的重要手段，它涉及勘探、设计和施工等诸多的环节，尤其在工程勘察中发挥了重要作用。通过对土试样进行试验，从中获取力学性指标、物理性指标、动力性指标、渗透性指标等试验工作。为了给工程项目的勘察设计提供科学可靠的施工参数及参考依据，进而开展土体的基本物理力学性质试验。加强土工试验是研究土的工程性质的重要手段，是土质和土力学的重要组成部分，也是土木工程勘探的重要环节。土工试验提供的参数数据是土力工程设计的重要参考指标，其准确性直接影响工程设计和施工质量。由于道路路基土工试验可以获得土的最大干密度，为压实度的检测提供了一个标准，也是施工过程中不可缺少的一个环节，因此需要制定精确的检测标准，使试验能够遵循法律规定，减少试验计算值与标准值的偏差，减少工程质量事故的发生。因此，改进检测标准和分析检测过程中存在的问题，对保证测量值的准确性和施工过程都是非常有帮助的。工程设计人员对道路基础设计或材料选择所要求的可靠物理力学参数是通过对室内土工试验各项试验结果进行计算和分析而获得的数据，同时也是研究土的工程性质的重要手段，为工程建设提供必要的数据，由此可见，土工试验在道路工程建设中起着重要作用。

3.1 在收集土样时，应检查工程的类型和规模，并明确检验依据

因此，采集合适的土样是进行道路土壤压实试验和保证试验结果准确性的重要依据。使用不同的土样，最终地击实试验结果是不同的。叙述了土样的颜色、矿物组成、硬度、塑性状态和结构，估算和记录了土样的物理力学指标，试验数据符合工程实际，有助于试验人员积累经验。因此，充分了解每个土样的性质，可以在施工过程中适当采取措施。

3.2 土壤相对密度、密度和含水量测定

土壤是一种多孔介质，多孔介质最基本的参数是密度和孔隙度，它们体现在相对密度、密度和含水量三个参数中。这三个基本指标是原始指标，周期的正确与否，不仅影响其他物理指标的变化，而且影响土的力学指标。以土壤含水量的测定为例，为保证土工试验的准确性，重点是在采集和准备土壤样品时，确保测定的水均匀地喷洒在土壤样品上，以保证样品的质量，采用平衡器和喷雾器加水，使水均匀地喷洒在托盘两侧的土壤样品上。在整个过程中保持平衡，以便严格控制加水量。因此，这三项指标对土木工程测试和土木工程研究具有重要意义。

3.3 土的液限和塑限测定

土的液限和塑限是指土从流动状态到塑性状态，从塑性状态到半固体状态的极限含水量。本试验的目的是确定细粒土的液限和塑限含水量。它可以用来计算土的塑性指数和液体指数。但在实际应用中，某些土体的塑性指数可能很大，不能反映土体的实际情况。因此，建议采用筛分法测定该类土壤的含砂量。如果砂含量达到砂的标准，则不再需要进行液限和塑限试验。相反，土壤的名称可以通过边界试验来确定。

3.4 土的固结试验

试验主要是确定围压条件下饱和黏性土的稳定孔隙比与压力关系的压缩曲线、孔隙比与加载排水时间关系的固结曲线。它是测量土体在压力作用下的变形的过程。其目的是为岩土工程建筑物和地基的沉降计算和区域地基沉降估算提供相关依据。通过计算土的压缩指数，可以为判断土的压缩特性和天然土层的固结状态提供重要依据，进而计算土基的沉降量，估算区域地面沉降量。为了准确地提供这些压缩指标，必须严格按照国家标准操作，对土壤样品进行检测和管理，注意样品是否受到干扰，是否失水，并做好记录。消除各种不利因素，及时解决问题。

3.5 数据处理问题

测试数据的处理也是一个重要环节。由于土的不均匀性以及设备、读数和操作等因素的影响，计算数据比较零散，有时同组试样的试验数据也比较零散。为了使测试结果准确，该标准规定，一些材料的测试结果数据必须进行选择。如果三个强度值中有一个超过1的平均值，应剔除该值，其余两个强度值的平均值应作为抗弯强度的结果。如其中两个量度数值超过平均值的10%，余下一个量度数值便会视为断裂模数结果。如果所有3个测量值都超过平均值的10%，就必须重新检查。

4 道路施工中土工试验的应用分析

在某地区国道改建工程中，对这三种基本土工试验及其他几种相关试验方法进行了简要论述。该区勘探深度的岩性层理比较复杂。上部为第四纪全新世黄褐色粉土和粉砂，下部为第四纪中更新世的棕红色和黄褐色黏土及粉质黏土夹层，上部为较多的粉质黏土，逐渐下降为粉质土，黏土逐渐增多，部分为砂层。

4.1 密度试验

根据有关规定，在土壤密度试验中，土壤样本应在两个目标平行点取出，然后用塑料袋进行密封保存，并在指定时间内送交化验室，通过试验得出两个平行点的平均值，这个值就是为土壤样本的天然密度,试验所用土样如图1所示。

图1 密度试验所用土样

4.2 含水率试验

根据规定要求，从路基中取出无干扰的土壤，进行含水率试验。土壤的重量在15g～30g之间。称量路基土样时，精密度精确到为0.01g，干燥时温度保持在105℃～110℃，干燥时间不能少于8h，干燥后冷却至恒重。

4.3 比重试验

将路基土样放入烘箱进行比重试验。土壤颗粒比重是指在105t～110t温度下，土壤颗粒质量与纯水质量在相同体积下的比值，当土壤颗粒质量与纯水质量在相同体积下的比值为4c时，土壤颗粒质量与纯水质量的比值为105t～110t。根据路基土的三个基本试验，确定了路基土的三个基本试验指标，如表1所示。根据这三个指标，其他六个指标可以转化为土壤指标。如表2所示。

表1 土样击实试验

表2 土密度、含水率和比重试验

4.4 土的击实试验

本次试验，采用重载击打法进行路基土的压实试验，根据规例的有关要求，试验泥土样本须风干后才可粉碎成粉末。压实后的土样应根据路基土的最佳含水量制备。土壤样品的含水量将按2%变化。路基土压实试验要求土层一层一层地进入管道，一层一层地进入压实层，一层一层地进行压实。将泥土样本混合后，在进行压实试验前，须将泥土样本密封约10h。压实后，根据试验的具体要求，将导管架外的浮土清洗干净，然后将土样和导管架的重量称为0.1g。试验结果见表3。

表3 土样的换算指标

5 结语

综上所述，土工试验结果作为工程勘察报告的重要组成部分，它不仅直接关系到后续工程的总体设计和施工，还直接影响到工程勘察报告和工程建设项目的安全经济性，是工程建设的技术可行性、可行性和经济效益的有力保证。因此，在试验过程中，技术人员应综合考虑各种影响因素，同时根据不同的地点选择不同的试验方法，严格按照标准程序进行试验过程，在精心操作下将误差降至最低，从而保证试验结果的准确性和有效性。本文阐述了土工试验在道路基础施工中的重要性，分析了土工试验的有关要点，并结合实例论述了土工试验在确保土工试验结果的真实性和可靠性方面的应用，以保证工程的整体质量和安全。