采取土样在岩土工程勘察中的应用(三)原状土样的采取方法

三、原状土样的采取方法

(一)钻孔中采取原状试样的方法

1.击入法

击人入法是用人力或机械力操纵落锤,将取土器击入土中的取土方法。按锤击次数分为轻锤多击法和重锤少击法;按锤击位置又分为上击法和下击法。经过取样试验比较认为:就取样质量而言,重锤少击法优于轻锤多击法,下击法优于上击法。

2.压入法

压入法可分为慢速压入和快速压入两种:

(1)慢速压入法。是用杠杆、千斤顶、钻机手把等加压,取土器进入土层的过程是不连续的。在取样过程中对土试样有一定程度的扰动。

(2)快速压入法。是将取土器快速、均匀地压入土中,采用这种方法对土试样的扰动程度最小。目前普遍使用以下两种:

①活塞油压筒法,采用比取土器稍长的活塞压筒通以高压,强迫取土器以等速压入土中;

②钢绳、滑车组法,借机械力量通过钢绳、滑车装置将取土器压入土中。

3.回转法

此法系使用回转式取土器取样,取样时内管压入取样,外管回转削切的废土一般用机械钻机靠冲洗液带出孔口。这种方法可减少取样时对土试样的扰动,从而提高取样质量。

(二)探井、探槽中采取原状试样方法

探井、探槽中采取原状试样可采用两种方式,一种是锤击敞口取土器取样,另一种是人工刻切块状土样。后一种方法使用较多,因为块状土试样的质量高。

人工采用块状土试样一般应注意以下几点:

(1)避免对取样土层的人为扰动破坏,开挖至接近预计取样深度时,应留下20~30cm厚的保护层,待取样时再细心铲除;

(2)防止地面水渗入,井底水应及时抽走,以免浸泡;

(3)防止暴晒导致水分蒸发,坑底暴露时间不能太长,否则会风干;

(4)尽量缩短切削土样的时间,及早封装。

块状土试样可以切成圆柱状和方块状。也可以在探井、探槽中采取“盒状土样”,这种方法是将装配式的方形土样容器放在预计取样位置,边修切、边压入,而取得高质量的土试样。

四、钻孔取样操作要求

土样质量的优劣,不仅取决于取土器具,还取决于取样全过程的各项操作是否恰当。

(一)钻进要求

钻进时应力求不扰动或少扰动预计取样处的土层。为此应做到:

(1)使用合适的钻具与钻进方法。一般应采用较平稳的回转式钻进。若采用冲击、振动、水冲等方式钻进时,应在预计取样位置1m以上改用回转钻进。在地下水位以上一般应采用干钻方式。

(2)在软土、砂土中宜用泥浆护壁。若使用套管护壁,应注意旋人套管时管靴对土层的扰动,且套管底部应限制在预计取样深度以上大于3倍孔径的距离。

(3)应注意保持钻孔内的水头等于或稍高于地下水位,以避免产生孔底管涌,在饱和粉、细砂土中尤应注意。

(二)取样要求

《规范》规定:在钻孔中采取I~Ⅱ级砂样时,可采用原状取砂器,并按相应的现行标准执行。在钻孔中采取I~Ⅱ级土试样时,应满足下列要求:

(1)在软土、砂土中宜采用泥浆护壁;如使用套管,应保持管内水位等于或稍高于地下水位,取样位置应低于套管底三倍孔径的距离;

(2)采用冲洗、冲击、振动等方式钻进时,应在预计取样位置lm以上改用回转钻进;

(3)下放取土器前应仔细清孔,清除扰动土,孔底残留浮土厚度不应大于取土器废土段长度(活塞取土器除外);

(4)采取土试样宜用快速静力连续压入法;

(5)具体操作方法应按现行标准《原状土取样技术标准》(JGJ89)执行。

(三)土试样封装、贮存和运输

对于I~Ⅲ级土试样的封装、贮存和运输,应符合下列要求:

(1)取出土试样应及时妥善密封,以防止湿度变化,严防暴晒或冰冻;

(2)土试样运输前应妥善装箱、填塞缓冲材料,运输过程中避免颠簸。对于易振动液化、灵敏度高的试样宜就近进行试验。

(3)土样从取样之日起至开始试验前的贮存的时间不应超过3周。

来源:贵州密斯余

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