3、土样的采取
1)原状土样的概念
工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩芯或原状土样。在采取土试样过程中,应力求使试样的被扰动量缩小,要尽力排除各种可能增大扰动量的因素。
按照取样方法和试验目的,岩土工程勘察规范对土试样的扰动程度分成如下的质量等级:
I级——不扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度、强度参数、变形参数、固结压密参数。
Ⅱ级——轻微扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量、密度。
Ⅲ级——显著扰动,可进行试验项目有:土类定名、含水量。
Ⅳ级——完全扰动,可进行试验项目有:土类定名、颗粒分析。
在钻孔取样时,采用薄壁取土器所采得的土试样定为I~Ⅱ级;对于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土试样定为Ⅱ~Ⅲ级;对于采用标准贯人器、螺纹钻头或岩芯钻头所采得的粘性土、粉土、砂土和软岩的试样皆定为Ⅲ~Ⅳ级。
2)减少土试样扰动的注意事项
为保证土样少受扰动,采取土试样的前后及过程中应注意如下事项:
合理的钻进方法是保证取得不扰动土样的第一个前提。从国内外的经验看,主要有以下几点要求:
1)在结构性敏感土层和较疏松砂层中需采用回转钻进,而不得采用冲击钻进;
2)以泥浆护孔,可以减少扰动。并注意在孔中保持足够的静水压力,防止因孔内水位过低而导致孔底软粘性土或砂层产生松动或涌起;
3)取土钻孔的孔径要适当,取土器与孔壁之间要有一定的间距,避免下放取土器时切削孔壁,挤进过多的废土。尤其在软土钻孔中,时有缩径现象,则更需加大取土器与孔壁的间隙。
钻孔应保持孔壁垂直,以避免取土器切刮孔壁;
4)取土前的一次钻进不宜过深,以免下部拟取土样部位的土层受扰动。并且在正式取土前,把已受一定程度扰动的孔底土柱清理掉,避免废土过多,取土器顶部挤压土样;
5)取土深度和进土深度等尺寸,在取土前都应丈量准确。
取土过程中,如提升取土器、拆卸取土器等每个操作工序,均应细致稳妥,以免造成扰动。
取出的土样应及时用蜡密封,并注明上下,贴上标签,作好记录。另外(除了钻探过程的问题以外),在土样封存、运输和开土做试验时,都应注意避免扰动。严防振动、日晒、雨淋和冻结。
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