[發(fā)明專利]一種大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣的取樣方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010291904.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101936823A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡長(zhǎng)明;梅源;魏弋鋒;林源;趙浩;王雪艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/08
• 分類號(hào): G01N1/08
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程土工試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種取樣方法，具體是一種大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣的取樣方法，該方法可將大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣在低擾動(dòng)狀態(tài)下從原土層中取出，保護(hù)及搬運(yùn)至試驗(yàn)地點(diǎn)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的原狀土樣采取過(guò)程中，經(jīng)常采用的方法有：

①在設(shè)計(jì)的取樣深度上，首先切出平臺(tái)，然后套上預(yù)先制作的鐵皮方盒，隨后繼續(xù)下挖，邊挖邊將鐵皮徐徐壓入，直至土塊略高出鐵皮頂邊，將土塊挖出，修平上、下面，蓋上鐵皮蓋，現(xiàn)場(chǎng)用膠帶密封，填寫(xiě)并粘貼標(biāo)簽。

②使用鉆機(jī)鉆至取樣位置清孔后，將厚壁敞口取樣器用鉆桿聯(lián)接放入孔底，然后將主動(dòng)鉆桿提到足夠高度，松開(kāi)卷?yè)P(yáng)剎車，取樣器及配套鉆桿自由下落，取樣器依靠上部鉆桿下落產(chǎn)生的動(dòng)能，快速?zèng)_入土層，切取土樣。

③使用鉆機(jī)鉆至取樣位置清孔后，將厚壁敞口取樣器用鉆桿聯(lián)接放入孔底，然后在鉆桿頂部安裝標(biāo)貫試驗(yàn)打桿，對(duì)鉆桿進(jìn)行相對(duì)固定，用標(biāo)貫試驗(yàn)的方法將取樣器勻速打入土層，切取土樣。

使用以上幾種方法所取得的土樣，尺寸較小，土樣擾動(dòng)大，不同取土方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較大，不能很好的保持土樣的結(jié)構(gòu)性；保存及運(yùn)輸方法在相關(guān)規(guī)范上也未給出，土樣保存效果不佳，時(shí)間較短，土樣在采取及運(yùn)輸途中土樣物理性質(zhì)變化較大。采用此類取土及維護(hù)土樣的方法采取的原狀樣進(jìn)行常規(guī)土工室內(nèi)試驗(yàn)尚可，不能滿足采用原狀樣進(jìn)行大型土工試驗(yàn)（大型土工離心模型試驗(yàn)等）過(guò)程中對(duì)土樣尺寸、搬運(yùn)維護(hù)、擾動(dòng)程度、物理及力學(xué)性質(zhì)保持及保存時(shí)間上的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣的取樣方法，該方法可將大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣在低擾動(dòng)狀態(tài)下從原土層中取出，保護(hù)及搬運(yùn)至試驗(yàn)地點(diǎn)。所取土樣可滿足采用原狀樣進(jìn)行大型土工試驗(yàn)（大型土工離心模型試驗(yàn)等）過(guò)程中對(duì)土樣尺寸、搬運(yùn)維護(hù)、擾動(dòng)程度、物理性質(zhì)保持及保存時(shí)間上的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案：

一種大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣的取樣方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，在擬定的取土地點(diǎn)，使用人工開(kāi)挖取樣坑，觀察設(shè)計(jì)取樣土層有無(wú)植物根莖、裂縫、雜質(zhì)及夾層，若有植物根莖、裂縫、雜質(zhì)及夾層現(xiàn)象則將取土地點(diǎn)更換至附近位置；

步驟二，在無(wú)植物根莖、無(wú)裂縫、無(wú)雜質(zhì)及夾層的位置處，橫向擴(kuò)大工作面，將取樣坑開(kāi)挖成臺(tái)階形狀，成形后從上層開(kāi)始將臺(tái)階分割成大型土方單元，采用人工將單元整體取出，并標(biāo)清土塊上、下面；

步驟三，按照土樣設(shè)計(jì)尺寸將大型土方單元使用手板鋸切割成若干個(gè)土樣，使用刀具削平土樣六個(gè)面后，標(biāo)清土樣上、下方向；

步驟四，使用密目紗布包裹土樣并編號(hào)標(biāo)注，再使用膠帶固定紗布并封口，而后使用毛刷將熱熔后的液態(tài)石蠟均勻的刷在紗布上，靜置至石蠟冷凝；

步驟五，將土樣編號(hào)，并用塑料薄膜包裝，再用膠帶固定塑料薄膜，裝入四周設(shè)置泡沫板的等尺寸硬紙箱中，用松軟散狀材料將硬紙箱的空隙塞實(shí)后使用膠帶密封；

步驟六，采用人工將裝有土樣的紙箱運(yùn)至路況較好的公路上，裝車運(yùn)至試驗(yàn)地點(diǎn)。

本發(fā)明采用人工作業(yè)，在取土設(shè)計(jì)深度取得大型土方單元后，采用手板鋸切割成型，并使用刀具削平土樣各面，在滿足土樣尺寸要求的前提下有效減少了土樣的人為擾動(dòng)；采用密目紗布包裹，并使用熱熔后的液態(tài)石蠟均勻涂抹后冷凝成型的土樣保護(hù)材料，具有足夠的硬度、強(qiáng)度及密封性，能后最大限度的保持土樣外形及物理性質(zhì)；密封后的土樣使用四周設(shè)置有泡沫板的等尺寸定制的等尺寸厚壁紙箱包裝，并采用松軟散狀（小麥殼等）材料塞實(shí)土樣及箱壁之間的空隙，后使用膠帶密封固定，具有很好的防振及受力緩沖效果，同時(shí)能夠方便而安全的碼放土箱；采用人工將裝有土樣的密封紙箱搬運(yùn)至路況較好的公路上裝車，最大限度的減少了由于路況不佳導(dǎo)致的土樣顛簸受損的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明采用了多種有效措施將大尺寸土樣的擾動(dòng)程度降至最低，保證了非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土土樣在取樣、保護(hù)、搬運(yùn)過(guò)程中保持其物理性質(zhì)的要求，解決了采用大尺寸非飽和結(jié)構(gòu)性原狀土樣進(jìn)行大型室內(nèi)試驗(yàn)的取樣難題，從而使試驗(yàn)結(jié)果更加精確。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工作流程圖；

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

下面參照說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。