方法
土工試驗分原位測試(現場勘察測試)和室內試驗兩類。
當地基土壤不易採取試樣和不宜作室內試驗時,則進行原位測試。原位測試有直接測試和間接測試之分。直接測試方法有“十”字板剪下試驗、荷載試驗、旁壓試驗、動彈性模量試驗以及抽水、壓水、注水試驗等。間接測試法有靜、動力觸探試驗、標準貫入試驗、同位素測定密度和含水量試驗等。
室內試驗分常規試驗和專門試驗。常規試驗包括物理性指標試驗(如顆粒分析試驗、液限和塑限試驗、含水量、容重、比重試驗等)和力學性指標試驗(如壓縮試驗、抗剪強度試驗等)。專門試驗有滲透試驗、固結係數、前期固結壓力、靈敏度、燒灼失重等指標的試驗。一般工程不要求做土的化學和礦物分析。
必要性
土是地殼表層的岩石風化後產生的鬆散堆積物,它具有三個特性:(1)土是鬆散性材料,不是連續的固體,因此,在一定程度上具有“流動性”;
(2)土是三相體,是由顆粒(固相)、水(液相)和氣(氣相)所組成的三相體系,不是由單一材料構成;
(3)土是自然地質歷史產物,非人工製造產物。
基於此,土具有不同於其它建築材料的特徵。一般的建築材料可由設計人員指定品種和型號,品種、型號一經確定,力學性質參數也就確定,土則不同,建(構)築物是以天然土層作為地基,擬建地點是什麼土設計人員就以該種土作為設計對象。由於土是自然地質歷史產物,各種土的顆粒大小和礦物成分差別很大,土的三相間的數量比例不盡相同,而且土粒與其周圍的水分又發生了複雜的物理化學作用,因此,造成了土的物理性質的複雜性;土的物理性質又在一定程度上決定了它的力學性質,不同地區的土,又有不同的變化。土的物理性質、力學性質,相對於其它材料來說,是比較複雜的,如土的應力-應變關係是非線性的,土的變形在卸荷後一般不能完全恢復,土的強度也不是一成不變的,土對擾動還特別敏感等等。
那么,通過室內實驗測出的土的性質,就存在一個是否準確的問題。如何確定數據的準確性,以及各個指標存在那些必然的聯繫,對於從事土工實驗的人員有很大的指導意義。因此,有必要對土工實驗的成果,相關的指標擺在一起進行分析,從中找出一些共性的特徵。