基本介紹
- 中文名：鑽取土樣
- 外文名：drilled soil sample
- 學科：土力學
- 定義：孔採取土樣
- 目的：驗證地基土質是否設計要求相同
- 有關術語：土樣
簡介,土樣,取土鑽,地基承載力,
簡介
鑽取土樣簡單來說是指在施工工地現場，通過取土鑽鑽孔採集土壤樣本。土樣來自土層的深度主要取決於工程的規模和重要性。例如，進行高層建築設計，鑽取土樣一般鑽挖較深的孔來採集土樣，使地基承載力和沉降滿足建築安全性要求。
土樣
土樣是指進行室內試驗以確定土體的工程性質而專門藉助鑽孔用取土器從天然地基中取得原狀土的試樣。可在試坑、平洞、豎井或鑽孔及天然地面採取。通常分為原狀土樣和擾動土樣兩類。前者保持土的天然結構和含水量，用以測定堆積密度、滲透性、壓縮和抗剪強度等指標。後者的天然結構已被擾動，用以進行土的粒度分析、測定土的液性和塑性界限、密度、相對密度、天然坡角等。採集的土樣數量和規格，應能以滿足試驗項目和試驗方法而定。要求土樣基本保持原有結構和含水量，應及時嚴密封蠟，以防止水分蒸發，啟用前應妥善保管，不受震、受熱和受凍。
取土鑽
土壤採樣是現代農業、地質、水利環保等領域中的重要工作環節。取土鑽則是這些領域中採集土壤樣本的主要工具之一。取土鑽的可靠性、操作方便性以及機動性等，不僅可以減少土壤調查工作量，提高取土效率，而且可以擴展土壤採樣的適應性。國外取土鑽主要是非擾動原狀土鑽、機械動力鑽及專門土鑽。操作方式以螺旋式和重力錘擊式為主。 國內的土壤採樣器多採用直壓入式、錘擊加壓式和壓入旋轉式等。國內外現有的取土鑽，可以原狀取土，但多採用人工或半人工操作，成本高、效率低。取土鑽在取樣時切削土壤，受到土壤對鑽頭切削的阻力，主要包括貫入阻力、 摩擦力、附著力等。減小土壤切削阻力的傳統方法是通過減小土壤與鑽頭之間的接觸面積來減小粘附和切削阻力，從而減小土體阻力，達到減粘降阻的目的。螺旋取土鑽採用貫入、切土、鬆土、升土和拋土的方法，實現土壤快速採集。 取土鑽由套筒和螺旋鑽桿組成，螺旋鑽桿葉片末端製作為刀刃狀。 採樣時，套筒在液壓力作用下垂直貫入土壤，同時螺旋鑽桿進行旋轉，將土壤切碎，切碎的土壤在葉片與套筒的綜合作用下， 被輸送至套筒頂端的土壤出口處。 套筒升起後，土壤在重力作用下，通過軟管直接進入收集盒，從而完成取土與集土。
地基承載力
地基承載力（subgrade bearing capacity）是地基土單位面積上隨荷載增加所發揮的承載潛力，常用單位KPa,是評價地基穩定性的綜合性用詞。應該指出，地基承載力是針對地基基礎設計提出的為方便評價地基強度和穩定的實用性專業術語，不是土的基本性質指標。土的抗剪強度理論是研究和確定地基承載力的理論基礎。
在荷載作用下，地基要產生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基土中應力處在彈性平衡狀態，具有安全承載能力。當荷載增大到地基中開始出現某點或小區域內各點在其某一方向平面上的剪應力達到土的抗剪強度時，該點或小區域內各點就發生剪下破壞而處在極限平衡狀態，土中應力將發生重分布。這種小範圍的剪下破壞區，稱為塑性區（plastic zone）。地基小範圍的極限平衡狀態大都可以恢復到彈性平衡狀態，地基尚能趨於穩定，仍具有安全的承載能力。但此時地基變形稍大，必須驗算變形的計算值不允許超過允許值。當荷載繼續增大，地基出現較大範圍的塑性區時，將顯示地基承載力不足而失去穩定。此時地基達到極限承載力。
