摘要：土方开挖回填是建筑工程过程中一个重要的环节和工序，土工填筑材料的质量控制在施工过程中显得尤为重要。本文结合在中铁二十三局集团白阿铁路工程施工中大量的土工击实试验遇到的问题，对影响室内土工击实试验检测结果的因素进行分析。强调了回填土的击实试验检测工作在施工过程中的重要性。
关键词：土工击实；管理控制；最大干密度；最优含水率
引言
土工击实试验是建筑地基、公路及铁路路基等施工和验收的重要依据，土工击实试验是利用标准的击实方法检测土中含水数量与密度对应的数值，通过绘制击实曲线，确认两者之间的关系，得到土的最大干密度和最优含水率。{1}但在实际击实试验操作时，往往存在试验方法的选用不合理、结果分析不准确等问题，影响了实际数据的准确性。只有从击实试验的全过程进行严格控制，才能真实地反映出土的最大密度范围对应的最优含水率，从而为土方填料设计和施工中合理的选用提供有力的依据。
一、室内土工击实试验的原理
室内土工击实试验是向试样施加固定的压力，使得土试样颗粒之间的缝隙渐渐减小，并进行重新紧密排列，进而可以提高土试样颗粒分子之间的相互吸引力以及土试样颗粒排列组合过程中形成的咬合能力，以达到提高土试样密度的目的。
二、室内土工击实试验的意义
路基的压实程度是检验路基填筑施工质量的重要手段，为了保证土体的压实质量，要对相应的填料采取室内土工击实试验，检测出最准确、最真实的最大干密度以及最优含水率。室内土工击实试验的检测结果将影响现场施工工作，该试验通常需要选择5种以上含水率不同的填料进行相应的击实试验检测，确定其最优含水率，进而计算出不同填筑材料的最大干密度。土的击实试验就是土颗粒在不排水的前提下重新排列整合的过程，必须保证土体中的水分在饱和程度以下，室内击实试验就是通过科学标准的击实方法，检测土试样的最大干密度以及最优含水率之间的关系。每个工程项目的施工要求不同，每个工程所使用的材料不同，所以选择的填筑材料不同，因此所选用的击实方法也不同。
三、试验检测方法的管控
1、待检土样处理
检验检测机构相关部门接收试验委托和相关土样试样时，应先确保击实试验待检的土的样品与现场施工时所用土样品保持一致性。根据不同的土样，进行室内击实试验，获得最大干密度和最优含水率数据作为土样判定的依据。待检测的土样送到试验室后，试验人员应及时将土试样密封，并将原状土的样品和保持天然含水率的土样品置于阴凉的地方，以防止土试样中的水分的蒸发，静置后等待检测。
2、待检土样制备
待检土样制备方法不同，所得到的试验结果也有所差异。土样制备方法分为湿法和干法，湿法是将保持有天然含水率的土样碾碎过筛，但一些高含水率（如黏土等）可省略过筛环节；干法则是将土样风干或烘箱烘干后碾碎过筛。{2}
原状土样制备过程中，首先对待检试验进行分析和描述，对于土样是否含有杂质，以及均匀的程度有一直观的了解和认知，如白阿铁路工程施工中所用的土含有杂质较少，且粒径较为均匀等。扰动土样制备过程中，计算出所需用水量，并且均匀的喷洒在试验土样上，搅拌均匀，用不透气的塑料布覆盖，浸润一昼夜，使得试样土有代表性，其击实后密度差异性最低。
3、留样土样保存
击实试验结束后，应在剩余送检试样中留取能够满足二次击实试验所用土量，存于适当的密封容器中，贴上封存条，标记好工程名称、土样编号、封存日期等，登记并送入留样室妥善保管，以备发生争议时使用。样品保存3个月以后，委托方对报告结果无异议时，即可对其进行销毁，并填写样品销毁记录，完成该土样样品在试验室流转全过程。
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4、试验类型选择
土工击实试验分为轻型击实和重型击实，分层填入的层数和锤击的次数均有所区别。选择哪种类型进行试验，则要根据土试样颗粒的尺寸，来选择合适的击实的方法。轻型击实试验与重型击实试验的区别在于单位体积击实功的不同：前者为592.2kJ/m3、后者为2684.9kJ/m3。在含水量相同的情况下，重型击实试验得出的最大干密度大于轻型击实试验。因此在接收检测土样的击实试验委托时，应根据委托方的意见和要求结合检测土样的实际情况，确定选择哪种击实方式更为合适。白阿铁路工程施工中所用的土样粒径大多在5-20mm之间，所以经与委托方协商并根据土样的实际情况，采用重型击实法进行试验。
四、试验过程的管控
1、涂抹润滑油
试验开始，当待检测土样的含水量较大时，击实试验结束后，被击实后的土样会粘黏在筒体上，不易被取出；当待检测土样的含水量较小时，土的粘聚性较差，击实试验室完成后，取出试样土体的同时，会有一部分粘结在底座上，近而造成击实土样的不完整性，致使质量和体积出现偏差，随之导致湿密度偏差。因此，应严格按照规范要求，在击实试验开始前，安装好护筒，在击实筒的内壁均匀涂一薄层润滑油后，以保证被检测土样的完整性以及试验结果的可靠性。{3}
2、余土高度的管控
余土高度是指出击实试验锤击过程结束以后，超出击实筒顶部的土样高度。标准击实试验所得到的击实曲线是指余土高度为零时，单位体积击实功下土的干密度和含水率的关系曲线。由于该试验受到人员操作手法的影响，会出现不同程度的余出土样高度，这些余出土样高度的差异则会导致试验结果的差异。结合白阿铁路工程中多次土工击实试验操作总结出，以分三层装入土试样的方法：第一层的土样加入到达击实筒中部的位置，第二层的土样加入应与击实筒的顶部平齐，第三层的土样加入应与套筒的顶端平齐，即可保证每一层加入检测土样的高度基本相同，击实试验锤击过程结束后，余出的土试样部分刚好超过在击实筒顶部的位置，要求不大于6mm的要求。{4}
3、含水率的控制
室内土工击实试验中所检测的土样要求拌合均匀，使其中含有的水分与土体充分融合，然后装入密封袋子或密封的容器中静置24小时备用，以便其水分充分扩散。在实际工作中发现，按照理论加水量制备的土样，并不能达到理想的效果，土样中的含水量会因密封不严或室温较高的情况下而损失。因此，在白阿铁路工程土工击实试验中，经过多次试验总结得出：实际的用水量比理论的用水量多0.5%-1.0%时，在闷制土样到24小时后，其含水率与预计含水率的值会和土样真实的含水状态非常接近，所以实际加水的量宜根据试验中所得的经验值换算。
4、仪器设备的管控
根据国家计量法的要求，试验室所用于检验检测的仪器设备，必须定期送具有资质的计量检定机构进行检定，合格后方可使用。而对于击实试验所用到的如电动击实仪、温控干燥箱、电子天平等仪器设备也应如期进行检定，与此同时在两个检定周期之间，应对电动击实仪进行期间核查。每次击实试验前由试验操作者检查电动击实仪的工作情况。落锤是否松动，落锤锤击是否顺畅，落锤大小是否满足要求、筒内垫块是否放置、击实功的设定是否符合试样要求等。这些环节出错，会直接导致土样击实不充分，土体未被完全压缩，土样中的气体和液体未完全被挤出或蒸发，从而使得试样结果变小，不能真实地反映检测土样的状态。
五、结语
室内土工击实试验室土工试验检测中最为常见、最为重要的试验，但由于该试验受人为因素和仪器设备、试验环境、实际操作等影响较多。所以要对整个试验的全过程进行质量的管理和控制，才能保证击实试验所得数据真实可靠，保证土样试验检测质量，最终保证施工质量。
参考文献：
[1]滕飞菲.岩土工程勘察中土工试验质量管理的探索[J].冶金与材料，2019，39（04）：163+165.
[2]杨超荣.岩土工程勘察土工试验中的常见问题剖析与处理方法探讨[J].居舍，2019（23）：187.
[3]毛雪莲.岩土工程勘察土工试验问题及改善分析[J].河南建材，2019（04）：71-72.
[4]李丽英.如何准确预估室内土工击实试验中的最佳含水率[J].江西建材，2018（14）：25-26+30.
论文作者:温博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/9
标签：土工论文; 试样论文; 含水率论文; 密度论文; 室内论文; 最优论文; 试验室论文; 《基层建设》2019年第27期论文;