云南省岩土工程勘察规程：不同等级土试样的取样工具和方法

10.5.2　正文表10.5.2中所列各种取土器大多是国内外常见的取土器。按壁厚分为薄壁和厚壁两种,按进入土层的方式分为贯入和回转两类。

薄壁取土器壁厚仅1.25mm～2.00mm,取样扰动小,质量高,但因壁薄,不能在硬和密实的土层中使用。按其结构形式有以下几种:

1)敞口式,国外称为谢尔贝管,是最简单的一种薄壁取土器,取样操作方便,但易逃土;

2)固定活塞式,在敞口薄壁取土器内增加一个活塞以及一套与之相连接的活塞杆,活塞杆可通过取土器的头部并经由钻孔的中空延伸至地面;下放取土器时,活塞处于取样管刃口端部,活塞杆与钻杆同步放下,到达取样位置后,固定活塞杆与活塞,通过钻杆压入取样管取样;活塞的作用在于下放取土器时排开孔底浮土,上提时可隔绝土样顶端的水压、气压,防止逃土,同时又不会像上提活阀那样产生过度的负压引起土样扰动;取样过程中,固定活塞还可以限制土样进入取样管后顶端的膨胀上凸趋势;因此,固定活塞取土器取样质量高,成功效率也高;但需要两套杆件,操作比较费事;固定活塞取土器是目前国际公认的高质量取土器,其代表性型号有Hvorslev型、NGI型等;

3)水压固定活塞式,是针对固定活塞式的缺点而制造的改进型,国外以其发明者命名为奥斯特伯格取土器,其特点是去掉活塞杆,将活塞连接在钻杆底端,取样管则与另一套在活塞缸内可活动的活塞联结,取样时通过钻杆施加水压,驱动活塞缸内的可动活塞,将取样管压入土中,其取样效果与固定活塞式相同,操作较为方便,但结构仍较复杂;

4)自由活塞式,与固定活塞式不同之处在于活塞杆不延伸至地面,而只穿过接头,并用弹簧锥卡予以控制;取样时依靠土样将活塞顶起,操作较为方便,但土样上顶活塞时易受扰动,取样质量不及以上两种。

回转型取土器有两种:(www.xing528.com)

1)单动三重(二重)管取土器,类似于岩芯钻探中的双层岩芯管,取样时外管旋转,内管不动;故称单动,如在内管内再加衬管,则成为三重管;其代表性型号为丹尼森(Denison)取土器。丹尼森取土器的改进型称为皮切尔(Pitcher)取土器,其特点是内管刃口的超前值可通过一个竖向弹簧按土层软硬程度自动调节,单动三重管取土器可用于中等以至较硬的土层。

2)双动三重(二重)管取土器,与单动不同之处在于取样内管也旋转,因此可切削进入坚硬的地层,一般适用于坚硬黏性土,密实砂砾以至软岩。

厚壁敞口取土器,系指我国目前大多数单位使用的内装镀锌铁皮衬管的对分式取土器。这种取土器与国际上惯用的取土器相比,性能相差甚远,最理想的情况下,也只能取得Ⅱ级土样,不能视为高质量的取土器。

目前,厚壁敞口取土器中,大多使用镀锌铁皮衬管,其弊病甚多,对土样质量影响较大,应逐步予以淘汰,代之于塑料或酚醛层压纸管。目前仍允许使用镀锌铁皮衬管,但要特别注意保持其形状圆整,重复使用前应注意整形,消除内外壁黏附的蜡、土或锈斑。

考虑到我国目前的实际情况,薄壁取土器尚需逐步普及,故允许以束节式取土器代替薄壁取土器。但只要有条件,仍以用标准薄壁取土器为宜。

10.5.5　有关贯入取土器的方法,本条规定采用快速静力连续压入法,即只要能压入的要优先采用压入法,特别对软土要求采用压入法。压入应当连续而不间断,如采用钻机给进机构施压,则应配备有足够压入行程和压入速度的钻机。