[發(fā)明專利]一種原狀粗粒土取樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811230295.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109060417B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李哲;李又云;王中將;張娟;張孟柯;曹升亮;夏樹(shù)崢;朱振國(guó);李昊陽(yáng);徐豹之;閆世豪;夏晶晶;韓猛;劉洋;孫磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué);中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/08
• 分類號(hào): G01N1/08;G01N1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開(kāi)了一種原狀粗粒土取樣方法，將液態(tài)薄荷醇滲入對(duì)待取樣土層內(nèi)；待薄荷醇和粗粒土完全膠結(jié)后，采用取樣裝置取出待測(cè)試土樣；對(duì)取出待測(cè)試土樣進(jìn)行去薄荷醇處理后進(jìn)行含水率測(cè)量恢復(fù)，待含水率恢復(fù)至原取樣土層含水率即完成取樣，利用薄荷醇與粗粒土的膠結(jié)作用，解決了粗粒土取樣時(shí)的破壞和擾動(dòng)問(wèn)題，也解決了冷凍法取樣時(shí)的凍脹問(wèn)題，又利用薄荷醇的高揮發(fā)性實(shí)現(xiàn)對(duì)粗粒土內(nèi)部薄荷醇的提取過(guò)程，解決了常規(guī)取樣時(shí)土樣的破壞、擾動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)控制凍結(jié)時(shí)面臨的凍脹問(wèn)題；本發(fā)明利用薄荷醇的易揮發(fā)、無(wú)毒、常溫下為無(wú)色晶體等性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)粗粒土的取樣與后期薄荷醇的提取過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)巖土勘察領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種原狀粗粒土取樣方法。

背景技術(shù)

為了給巖土勘察施工提供可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，常常采用原狀土試驗(yàn)的方法研究土層的天然結(jié)構(gòu)、抗剪強(qiáng)度，壓縮系數(shù)、密實(shí)度等技術(shù)參數(shù)，以便確定地層的承載力和穩(wěn)定性。原狀土取樣是巖土勘察中一項(xiàng)極為重要的基礎(chǔ)工作，試樣質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)巖土工程的設(shè)計(jì)與施工，特別是粗粒土取樣時(shí)常常面臨著試樣的擾動(dòng)與破壞問(wèn)題，導(dǎo)致在研究粗粒土物理力學(xué)性質(zhì)時(shí)困難極大。

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外也已經(jīng)出現(xiàn)很多不同原理和不同類型的原狀取土器和取樣技術(shù)。采用現(xiàn)有TA89-64.8型原狀取砂器、ф110雙管自動(dòng)調(diào)節(jié)超前靴取樣器和原位凍結(jié)回轉(zhuǎn)巖芯鉆取技術(shù)進(jìn)行了取砂試驗(yàn)，得出超前靴取砂法與冰凍取砂法相比有一定的優(yōu)越性，但是存在著取樣率低(20％-60％)和砂子擾動(dòng)的問(wèn)題；常規(guī)方法取樣時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，對(duì)松砂(D_r＜40％)取樣，將使之變密，對(duì)緊砂(D_r＞75％)取樣，將使之變松，當(dāng)D_r＝40～70％范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)不同的土取樣擾動(dòng)趨勢(shì)不同。

目前，原狀粗粒土的取樣仍相當(dāng)困難，面臨著試樣破壞和擾動(dòng)的問(wèn)題，造成對(duì)原狀粗粒土性質(zhì)的研究很不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明的目的在于提供一種原狀粗粒土取樣方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達(dá)到上述目的，發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種原狀粗粒土取樣方法，包括以下步驟：

步驟1)、將液態(tài)薄荷醇滲入對(duì)待取樣土層內(nèi)；

步驟2)、待薄荷醇和粗粒土完全膠結(jié)后，采用取樣裝置取出待測(cè)試土樣；

步驟3)、對(duì)取出待測(cè)試土樣進(jìn)行去薄荷醇處理后進(jìn)行含水率測(cè)量恢復(fù)，待含水率恢復(fù)至原取樣土層含水率即完成取樣。

進(jìn)一步的，步驟1)中，將薄荷醇進(jìn)行水浴加熱至熔融狀態(tài)，并保持在41℃～43℃。

進(jìn)一步的，在液態(tài)薄荷醇滲入待取樣土層內(nèi)前，測(cè)量待取樣土層現(xiàn)場(chǎng)溫度，如果現(xiàn)場(chǎng)溫度高于25℃，將加熱板置于粗粒土表面，對(duì)粗粒土表面進(jìn)行加熱，使粗粒土表面的溫度為60℃-80℃，然后在粗粒土表面放置玻璃片，將薄荷醇倒在玻璃片上流入土樣內(nèi)；

如果現(xiàn)場(chǎng)溫度低于25℃，在待取樣土層上鉆孔，置入加熱棒，同時(shí)結(jié)合待取樣土層表面加熱板對(duì)待取樣土層加熱，使粗粒土表面的溫度為60℃-80℃，然后在鉆孔內(nèi)插入單側(cè)有漏孔的薄荷醇滲入管，將有漏孔的方向?qū)χ鴮⒁拥奈恢茫苯訉⒈『纱脊嗳氲綕B漏管中，使薄荷醇直接灌入到粗粒土內(nèi)部，在粗粒土表面放置玻璃片，將薄荷醇倒在玻璃片上流入土樣內(nèi)。

進(jìn)一步的，將液態(tài)薄荷醇滲入對(duì)待取樣土層內(nèi)后靜置不少于6h再進(jìn)行切割取樣。

進(jìn)一步的，步驟1)中，在待取樣土層滲入液態(tài)薄荷醇前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)粗粒土進(jìn)行土樣描述記錄，包括顏色、土味、氣味及雜質(zhì)，并取代表土樣進(jìn)行含水率w測(cè)定。

進(jìn)一步的，步驟3)中，將切割后的試樣放入烘箱內(nèi)，溫度在80-95℃，每4-6個(gè)小時(shí)測(cè)一次試樣的質(zhì)量，直至質(zhì)量變化不超過(guò)0.01g完成去薄荷醇處理，得到試樣的干土質(zhì)量m_s。