土的試驗指標包括物理性指標(重量、含水量、土粒密度等)和力學性指標(抗剪強度、壓縮模量、滲透系數(shù)等)。在工程地質勘察時要取土試驗,并在勘察報告中提供各種指標的具體數(shù)據(jù)。
工程師則根據(jù)土的試驗指標對土的工程性質進行分析判斷,并根據(jù)指標的數(shù)據(jù)計算地基承載力、沉降或土壓力等,從而進行各項設計工作。
顯然,設計的正確與否在很大程度上取決于這些試驗指標是否反映了土層的實際情況,如果指標的試驗方法與工程條件不符,試驗的應力條件與土的原位應力條件相差懸殊,或者試驗的土樣已經擾動,與原位的物理狀態(tài)不同,則計算的結果肯定偏離實際,或得到錯誤的結果。
當土樣從鉆孔中取出時,產生兩種效應使土樣偏離實際情況:
一、是取土、搬運、試驗切土時的機械作用擾動了土的結構,降低了土的結構強度;
二、是改變了土的應力條件,土樣產生回彈膨脹。
這兩種效應統(tǒng)稱為擾動,擾動使試驗指標不符合原位土體的工程性狀。研究成果表明,擾動使土的不排水強度降低、破壞應變增大、固結不排水強度增大、壓縮性減小而有效強度參數(shù)不變。
為了使計算結果更好地符合實際情況,研究擾動的影響以及采取減少擾動的技術措施是十分必要的。在勘察過程中應重視土樣質量,現(xiàn)行標準對土樣按擾動程度劃分4個等級,并規(guī)定強度試驗和壓縮試驗應采用一級土樣。
用合適的取土器和取土技術可以將擾動減少到.小程度,列如在.容易擾動的軟土中取土時如果用薄壁取土器并用靜壓的方法將取土器壓入土層就可以取得擾動程度比較小的一級土樣。