土工試驗的若干問題

程 榮 （馬鞍山中鑫工程質量檢測咨詢有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

0 前言

在工程建設中，經常遇到填土壓實的問題，例如修筑道路、堤壩、飛機廠、運動場、擋土墻、埋設管道、建筑物地基的回填等，本文結合作者多年檢測試驗經驗，對土工試驗中遇到的一些問題進行一些粗淺的探討。

1 取樣數量的問題

在做回填土試驗時，經常有見證取樣員詢問：回填土試驗中的“組”的概念是什么，比如：“基坑及室內回填每100m2～500m2取樣1組”中的1組是幾個點”。看起來是個小問題，但它牽涉到檢測試驗費用，尤其是交工驗收的資料完整性。在GB50202-2002和GB5007-2011中規定：取樣在壓實填土的過程中，應分層取樣檢驗土的干密度和含水量，每50m2～100m2面積應有1個檢驗點；依據JGJ79-2012對基槽每10m～20m應不少于1個點，每個單獨柱基應不少于1個點。但均未對“組”做明確的定義。筆者查閱了相關的標準規范，也請教了專家，有人認為“組”的概念是指在規定面積的情況下，壓實填土分多少層，每層按照標準取點，所有層數取的點算1組；還有人認為“組”是指做回填土密實度試驗的組數,一組是指做1次密實度(壓實度)試驗等等，但還是沒有一個滿意的答案。筆者認為在實際操作過程中可根據施工圖紙、施工組織設計和監理要求并結合標準來取樣，忽略“組”的概念。

2 如何選取“具有代表性土樣”

在幾部標準中均有這樣一句話“自環刀中取出具有代表性的試樣測定含水量”，那么如何取到有代表性的土呢（GB/T50123-1999中4.0.3第一條說“取具有代表性試樣15g～30g）？筆者認為可以有兩種方法：一是在環刀中取2份來做平均；二是將整個環刀中的土樣全部用來烘干測定含水量。它適用于較短的時間內完成來適應工地施工的要求。但兩份時就產生了誤差，誤差控制可參考含水量檢測的要求。由于GB/50123的環刀法沒有考慮現場施工時取樣的樣品情況,因此建議選用CJJ或JTJ標準。關于“平行試驗兩次差值不得大于0.03g/cm3”在實際工作中很多情況下是樣品本身含水偏差較大,而不是試驗過程造成的,因此,有超出0.03g/cm3時,就不平均,報告2個干密度或壓實度。二是將整個環刀中的土樣全部用來烘干測定含水量，在時間寬裕的情況下，用這個方法比較好，既不受兩次含水量偏差限制，又減少了稱量次數。

3 環刀法的局限性

在試驗室中土工試驗接觸最多的就是環刀法，環刀法是測量密度的傳統方法。國內習慣采用的環刀容積通常為200cm3，環刀高度通常約5cm。用環刀法測得的密度是環刀內土樣所在深度范圍內的平均密度，它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環刀取在碾壓層的上部，則得到的數值往往偏大，若環刀取的是碾壓層的底部，則所得的數值將明顯偏小，就檢查壓實度而言，我們需要的是整個碾壓層的平均壓實度，而不是碾壓層中某一部分的壓實度，因此，在用環刀法測定土的密度時，應使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。然而，這在實際檢測中是比較困難的；只有使環刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環刀法所得的結果才可能與其他方法得到的結果大致相同。另外，環刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩定土及松散性材料無法使用，并且試樣的質量過小，使試驗數值的精度和穩定度受到一定的影響進而使人們對該實驗結果的代表性表示憂慮，因此在試驗遇到爭議時筆者認為應同時進行環刀法與灌砂法的比對試驗。

4 注意事項

土工試驗的準確性對施工單位對土方的回填，道路路基的壓實等都至關重要，筆者在長期的試驗過程中，總結了兩點注意事項。

4.1 合理安排試驗進度

做土工試驗很多時候做1～2個試驗是做不出結果的，剛開始做試驗的時候總怕麻煩，有的試驗能省就省，有的時候1個土樣制作1個試驗，到最后結果出來之后發現和理論有很大誤差，這樣又把試驗重做一遍。所以建議大家如果做試驗的時候盡量多做幾組平行試驗，這樣處理起來可以盡量消除誤差。

4.2 注意試驗細節問題

有時候一些小的細節對試驗結果影響很大，比如溫度、壓力等方面。前一段時間做孔壓消散方面的試驗，剛開始，總覺得孔壓變化沒規律，有時候白天和晚上的讀數竟然相差好多，到最后做了恒溫和變溫條件才找出原因，因為早晚溫度變化的影響。所以說有的時候細微的方面也會影響土工試驗結果。