注冊巖土工程師資料取土器知識

1、取土器依照取樣方式和實驗?zāi)康?，巖土工程勘查標(biāo)準(zhǔn)對上試樣的擾動程度分為如下的質(zhì)量品級:【級一不擾動，可進行上類定名、含水量、密度、強度參數(shù)、變形參數(shù)、固結(jié)壓密參數(shù)試驗。H級一輕微擾動，可進行土類定名、含水量、密度試驗。in級一顯著擾動，可進行上類定名、含水量試驗。IV級一完全擾動，可用于上類定名。在鉆孔取樣時，用薄壁取土器采取的上樣定為In級：用中厚壁或厚壁取土器采得的上樣定為Hin級；用標(biāo)準(zhǔn)貫入器、螺旋鉆頭或巖心鉆頭所采得的粘性上、粉上、砂上和軟巖試樣皆定為川IV級。二、取土的方式1 .壓入法壓入法（圖7-1）分為持續(xù)壓入法和斷續(xù)壓入法兩種。前者是用滑輪組合裝置將取上器一次快速地壓入地層中，適

2、用于較軟上層中的取樣：后者是將取土器分二次或多次壓入地層圖7-1壓入法1-鋼絲繩；2-鉆桿：3-固定滑輪：4-底梁：5-取上器圖7-2孔外擊入法1-吊錘；2-打箍；3-鉆桿;4-取上器2 .擊入法擊入法一樣適用于較硬與堅硬的上層取樣，分為孔外擊入法和孔內(nèi)擊入法兩種?？淄鈸羧敕ǎ▓D7-2）是在地表用吊錘沖擊鉆桿上的打箍，將取上器擊入地層中。孔內(nèi)擊入法（圖73）是在孔內(nèi)用重錘沖擊圓柱形定向器，將取土器擊入地層中。孔內(nèi)擊入法結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，取上效率高，上樣攏動小，故一樣常采納該法。圖7-2孔外擊入法1-吊錘：2-打箍；3-鉆桿：4-取上器1-鋼絲繩：2-重錘：3-穿心桿：4-圓柱形定向器：5-鉆

3、桿；6-取上器3 .回轉(zhuǎn)擊入法采取堅硬上層中的上樣或巖樣時，假設(shè)上述取上方式無法采取，可采納機械回轉(zhuǎn)鉆進用的回轉(zhuǎn)壓入式取上器（雙層取樣器）。假設(shè)須在巖層中采取原狀樣品時，可在巖心鉆探的巖心中直接挑選原狀樣品。圖7-4取上器部份尺寸符號取土器的內(nèi)外徑尺寸（圖7-4）是不是合理，關(guān)系到上樣的質(zhì)量。假設(shè)直徑過小取上來的是擾動土樣，假設(shè)過大那么給施工帶來不便，設(shè)計取上器直徑時，一樣應(yīng)考慮以下因素：（1）取上方法取上時上樣與取上筒內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，而造成上樣邊緣擾動，此擾動的寬度與取土方法有關(guān)。采用壓入法或擊入法擾動帶寬度一般在10mm左右。(2)上層性質(zhì)擾動帶的寬度與上層性質(zhì)有關(guān)，對于軟上、黃上等易于擾動

4、的上層，宜采用直徑較大的取上器：反之，對于砂性上等擾動小的上層，可采用直徑較小的取土器。(3)配合環(huán)刀直徑目前上試驗所用環(huán)刀直徑有：、64nlm和80mm幾種，上樣直徑除去擾動帶寬度，還應(yīng)稍大于環(huán)刀直徑，2.面積比(Ar)面積比，系指取土器最大斷面與土樣斷面之比的百分?jǐn)?shù)。4=比(7-1)式中：加一取上器管靴外徑，mm；De一取上器管靴內(nèi)徑，mm.面積比越小，則土樣所受的擾動程度就越小，要使面積比小，關(guān)鍵是減少取上器壁厚，但取土器太薄容易產(chǎn)生變形或破裂。目前常用的取土器面積比是根據(jù)上樣種類而選用的。對一般粘性上和老粘性上可選用面積比小于30船壁厚小于6mm的對開式取土器；而軟粘土可選用面積比小于

5、20樂壁厚為34mm的取土器。3 .內(nèi)間距比(Ci)內(nèi)間距比即取上筒內(nèi)徑與刃口處內(nèi)徑之差對刃口處內(nèi)徑之比的百分?jǐn)?shù)。內(nèi)間距比是取上器內(nèi)側(cè)與土樣間摩擦力的標(biāo)志，摩擦力的作用使上樣周圍發(fā)生擾動，并阻止土樣進入。故內(nèi)間距比過小，將造成擾動寬度增加，假設(shè)內(nèi)間距比過大，摩擦力小，提取時，上樣容易由上樣筒內(nèi)脫落。G=-X100%D(7-2)式中：Ds一取上筒內(nèi)徑，mm.實踐證明，在軟粘土中取上器的內(nèi)間距比以舟為宜：一般粘性上以%因為宜；老粘性上以舟飛為宜。4 .外間距比(C0)外間距比系指取上器簡靴外徑與取上筒外徑之差關(guān)于取上筒外徑之比的百分?jǐn)?shù)。外間距比是取上器外側(cè)與土壤摩擦力的標(biāo)志。外間距比大，取土器易于

6、進入上層，但太大將會增大其破上面積，增加面積比。對一樣粘性上和老粘性上的外間距比以提為宜：關(guān)于軟粘土取零，丁乂100%3 (7-3)式中：Dt-取土筒外徑mm。4 .取上器的類型取上器的種類很多，可按下述原那么分類：(1)按取土器下部封閉形式分：敝口式和封閉式：(2)按取土器上部封閉形式分：球閥封閉式，活閥封閉式和活塞封閉式；(3)按取土器壁厚分：薄壁取上器，中壁取土器和厚壁取上器：(4)按地層分：上層、砂礫石層、砂層和淤泥層取樣器。5 .取上器的結(jié)構(gòu)不同類型取土器其結(jié)構(gòu)也不同，經(jīng)常使用的原狀取上器(圖7-5)由接頭、球閥、殘余管、半合管、取樣筒及管靴等部件組成。1-鉆桿接頭：2-球閥：3-殘

7、余管；4-對開半合管：5-取樣筒；6-管靴各部件的功能要求是：管靴應(yīng)淬火處置，以保證有較大的強度、硬度和剛度：管靴刃口角度因切入上層性質(zhì)不同而有不同，一樣切入軟上層時刃口角度較小，切入硬土層時較大，對一樣上層，刃口角度約為10°半開合管內(nèi)裝有取樣筒，取樣筒要求平整、圓度好、滑膩：在半開管上部的殘余管長度一樣為300mm左右，供貯存土樣上部剩余上之用：閥門及其他密封裝置的要緊作用是排開孔內(nèi)水柱對上樣的壓力，愛惜上樣的采取成效。取樣時，取上器內(nèi)的水可隨上樣進入取樣筒內(nèi)，而隨上樣的壓入沖開閥門.經(jīng)上部排水孔排出流入孔壁間隙,提升取上器時，閥門關(guān)閉，孔內(nèi)水不能進入取上器，起到密封作用。五、減

8、少土樣擾動的注意事項合理的鉆進方式是保證采取不擾動上樣的前提，專門對結(jié)構(gòu)靈敏或不穩(wěn)固的上層尤其重要。從體會來看，要緊注意如下幾點：(1)在結(jié)構(gòu)性敏感上層和較疏松的砂層中需采用回轉(zhuǎn)鉆進，而不得采用沖擊鉆進：(2)用泥漿護孔，可以減少擾動，并注意在孔中保持足夠的靜水壓力，防止因孔內(nèi)水位過低而導(dǎo)致孔底軟粘性土或砂層產(chǎn)生松動或涌起；(3)取上鉆孔的孔徑要適當(dāng)，取土器與孔壁間要有一定間隙，避免下放取上器時切削孔壁，擠進過多的廢上，尤其在軟土鉆孔中，時有縮徑現(xiàn)象，則更需加大取上器與孔壁的間隙:應(yīng)保持鉆孔孔壁垂直，以避免取土器切刮孔壁；(4)取上的前一次鉆進不宜過深，以免下部擬取部位的上層受擾動。并應(yīng)在正式取上前,把已受一定程度擾動的孔底土柱清理掉，避免廢上過多，以及取