取样扰动及试验方法对地基土天然强度指标的影响分析

取样扰动及试验方法对地基土天然强度指标的影响分析

［摘要］文章通过对不同直径取土器所取试样及同一试样不同试验方法的对比，分析取样扰动及试验方法的不同对地基土天然强度指标的影响，并提出了相应的注意措施。

［关键词］室内土工试验；取土器；固结试验；天然强度

［中图分类号］TU441＋.8［文献标识码］A［文章编号］1007-7723(2006)08-0084-02

一、前言

在勘察中，一般采取尽可能保持天然结构即天然含水量和状态的土样“不扰动土样”供实验室内土工试验以测定土的物理力学性质。取土的质量对岩土工程性质的可靠性起着关键作用。

众所周知，影响土样天然强度指标的因素很多，其中，取样扰动是一个重要因素。取土质量无保证，试验仪器再好，试验方法再严格，也无法使试验结果正确反映实际。再者，在试验过程中由于时间或工程要求不同，会采用不同的实验方法，从而对实验数据有所影响。

本文就取样扰动及实验方法不同对地基土的天然强度

的影响进行分析。

二、试验简介

试验所用土样取自同一个工地12组有代表性的粘性土；仪器为三联中压固结仪；试验标准为中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》。

三、取土器直径大小对取样的扰动分析

取样是室内试验必不可少的一道工序，为了研究取土器直径对粘性土天然强度指标的影响，本次试验采用了不同直径取土器所取的土样，进行固结试验并与原位测试标贯试验进行对比。

表1为不同工地用70mm与90mm取土器所取的粘性土土样进行固结试验对比，并把它们与相同工地原位测试指标进行比对，可以看出90mm土样的强度指标值与原位测试标贯试验指标值更吻合。这说明，小直径取土器对土样的扰动是很大的，而当取土器直径增大时，可有效减少对土样的扰动，更能真实反映土的天然强度。另外，大直径取土器在取土时有利于排除周边土的扰动。同时，在实验时，因一组试验的3个土样来自取土器中同一段土，更能减少因土的不均

匀性对试验造成的影响。所以，在较重要的工程中建议使用大直径的薄壁取土器来取样，以减少取样扰动造成的影响，尽可能真实反映土的天然强度。

四、同一指标不同试验法的对比

试验所取土样采用了同一个工地8组粘性土样，用高20mm、50mm的标准不锈钢环刀取样各2个，分别采用快速固压和慢速固压进行对比试验，由于采用同一台固压仪试验，尽可能减少试验的差异性。

(一)慢速固压

在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样的环刀装入护环内，放上导环，试样上依次放上薄型滤纸和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框中心对准，安装百分表，施加1kpa的预压力，使试样与仪器上下各部件之间接触，将百分表调零或测读初读数。根据需要施加各级压力，施加每级压力后，当每小时变形达0.01 mm时，作为稳定标准，再施加下一次压力，逐级加压至试验结束。

(二)快速固压

在同一台固压仪上进行快速固压，同慢速固压一样装样，仪器调零，施加第一级压力，1个小时后接着施加第二级压力，依此类推，每小时施加一次压力，最后一次施加时间是在上一级施压24小时后加最后一级压力直至试验结束。比较两种试验方法，可以看出，慢压使得试样在受压基本达到稳定后，逐级受力，试验结果即土的压缩模量比较客观地反映了地基土的状态，而快压在前一级土未达到压缩稳定后又施加下一级压力，第二级的读数中不可避免地重叠了第一级读数，使试验结果失真。

四、结论

(一)取土器直径对土样扰动程度有直接影响，大口径取土器可有效减少取样扰动程度。

(二)如条件、时间充许，为了确保土样力学试验数据的科学性，应该优先考虑慢速固压的试验方法，其结果用于实践的安全性和准确性也高，从而可放心采用较低的安全系数，降低工程造价。

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