[發明專利]直接用于原狀土試樣動力特性試驗取土器

有效

• 申請號: 201610155334.5
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105699118B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 賀為民;陳宇;賀軼帆;李德慶;楊振宇;楊杰;孫譯;賈景超;陳佳玥
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理勘探中心
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 嚴艷麗

本發明涉及直接用于原狀土試樣動力特性試驗取土器，有效解決現有取土器采集的砂土I級原狀試樣在實驗室內加工制備時的困難和容易擾動砂土樣品原狀結構的問題，上外筒和下外筒旋裝，下外筒兩側有滑槽，上外筒下部內的彈簧壓在下外筒內的內筒頂部，內筒頂部有側耳，側耳下方在內筒兩側有軟管孔，內筒旋裝在廢土管上；廢土管與取土管連接，取土管和管靴的上端連接；本發明結構簡潔，裝卸方便，是在鉆孔中采集用于土動力特性試驗的砂土I級原狀試樣的較理想工具之一。

技術領域

本發明涉及取土器技術領域，特別是一種直接用于原狀土試樣動力特性試驗取土器。

背景技術

土的動力特性試驗是獲得土的動強度、動變形和動孔壓特性、振動液化特性以及動應力—動應變關系的主要手段，對建構筑物抗震設計與研究具有重要意義。室內土動力特性試驗主要有動三軸試驗、共振柱試驗等，土試樣一般為圓柱狀，試樣直徑為50mm、39.1mm等，試樣高度為直徑的2—2.5倍。對原狀土試樣的制備要求土樣品質量等級為級的原狀試樣。對砂土的動力特性試驗而言，目前工程上常常用砂土重塑試樣動力特性試驗來近似砂土原狀試樣動力特性試驗，由于重塑試樣破壞了砂土的原狀結構，其試驗結果并不能夠完全代表砂土原狀試樣動力特性。目前，難以普遍開展砂土原狀試樣動力特性試驗工作的原因之一是傳統取土器在鉆孔中采集滿足砂土原狀試樣動力特性試驗要求的砂土I級原狀試樣存在困難。

基于砂土原狀試樣動力特性試驗對砂土I級原狀試樣的要求，傳統取土器存在以下不足之處：（1）目前能夠在鉆孔中采集砂土I級原狀樣品的取土器有薄壁取土器和回轉取土器等,傳統取土器（參見《建筑工程地質勘探與取樣技術規程（JGJ/T87-2012）》），它們采集的砂土樣品尺寸比用于土動力特性試驗的砂土試樣尺寸大，需要在實驗室對砂土樣品進行切削等加工來制備試樣；然而，由于砂土樣品穩定性極差，在切削等試樣加工制備過程中極易擾動砂土樣品原狀結構，甚至使砂土樣品坍塌損壞，顯然，在實驗室內通過切削由上述傳統取土器采集的砂土原狀樣品來制備砂土I級原狀試樣是困難的；（2）如果將上述傳統的薄壁取土器或回轉取土器的尺寸（直徑）簡單地縮小到與土動力特性試驗土試驗尺寸（直徑）相一致，則傳統取土器內部空間也變得狹小，傳統的球閥式、活閥式等取土器上部封閉裝置尺寸也變得狹小，在取土器下壓取土時，取土器內部泥渣排泄不暢，這時就存在泥渣擠壓和擾動取土器內土試樣的問題；（3）若將上述傳統取土器的尺寸（直徑）簡單地縮小到與土動力特性試驗土試驗尺寸（直徑）相一致，還存在的問題是：對無內襯取土器（例如薄壁取土器、單動二重管取土器、雙動二重管取土器等）而言，在將砂土原狀試樣從傳統的取土管中取出時無法保證不破壞砂土試樣的原狀結構；對有內襯取土器（例如單動三重管取土器、雙動三重管取土器等）而言，在將砂土原狀試樣從傳統的內襯中取出時無法保證不擾動砂土試樣的原狀結構；（4）傳統的內環刀取砂器也可以采集砂土I級原狀樣品（參見《建筑工程地質勘探與取樣技術規程（JGJ/T87-2012）》），這種方式采集的試樣一般是帶著環刀直接進行相關試驗的，一般不需要將試樣從環刀內取出來再安裝到儀器上進行試驗，而土動力特性試驗要求必須將試樣從環刀內取出來再安裝到儀器上，由于環刀的高度僅為20—40mm，若增加環刀的高度到80—100 mm以滿足土動力特性試驗的試樣高度的要求，則在不擾動砂土試樣的前提下，將砂土試樣從高度達80—100 mm的環刀內取出來是困難的；因此，傳統的內環刀取砂器采集的砂土原狀樣品不滿足實驗室內砂土原狀試樣動力特性試驗對試樣的要求。