E.0.1 在钻孔内采取不扰动土样,应熟练掌握钻进和取样方法,使用合适的清孔器,并应符合下列操作要点: 1 宜采用回转钻进和使用螺旋(纹)钻头,控制回次进尺的深度,并应根据土质情况,控制钻头的垂直进入速度和旋转速度。取土间距为1m时,第一钻进尺应为50mm~60mm,第二钻清孔进尺20mm~30mm,第三钻取原状土试样。当取土间距大于1m时,其下部1m深度内仍应按取土间距为1m时的方法操作。 对坚硬黄土,冲击钻进时,应使用专用的薄壁钻头(其规格为:直径不小于140mm,壁厚不大于3mm,刃口角度不大于10°~12°)。并应采取分段进尺、逐次缩减、最后清孔的钻进程序,每段进尺应小于回转钻进要求的进尺深度。 2 清孔时,不应加压或少许加压,慢速钻进,应使用薄壁取样器压入清孔,不得用小钻头钻进,大钻头清孔。 对坚硬黄土,冲击钻进清孔时,应使用薄壁钻头或薄壁取土器一次击入,击入深度为120mm~150mm,严禁多次击入。 E.0.2 取样应采用“压入法”。取样前应将取土器轻轻吊放至孔内预定深度处,然后以匀速连续压入,中途不得停顿。在压入过程中,钻杆应保持垂直不摇摆,压入深度以土样超过盛土段30mm~50mm为宜。当使用有内衬的取样器时,其内衬应与取样器内壁紧贴(塑料或酚醛压管)。 对坚硬黄土,有经验时也可采用击入法取样,击入时应根据击入阻力大小,预估击入能量,使整个取样过程在一击下完成,不得进行二次锤击。击入深度以超过盛土段30mm~50mm为宜。 E.0.3 取样器宜使用带内衬的黄土薄壁取样器,对结构较松散的黄土,不应使用无内衬的黄土薄壁取样器。黄土薄壁取样器内径不宜小于120mm,刃口壁的厚度不宜大于3mm,刃口角度为10°~12°,控制面积比为12%~15%。其尺寸规格可按表E.0.3采用,构造可按图E.0.3采用。 表E.0.3 黄土薄壁取样器的尺寸
图E.0.3 黄土薄壁取样器示意 1-导径接头;2-废土筒;3-衬管;4-取样管;5-刀口 Ds-衬管内径;Dw-取样管外径;De-刀口内径;D1-刀口外径 E.0.4 钻进和取土样应符合下列规定: 1 严禁向钻孔内注水; 2 在卸土过程中,不得敲打取土器; 3 土样取出后,应检查土样质量,土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时,应将其废弃并重新采取土样; 4 应经常检查钻头、取土器的完好情况,当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时,应及时校正或更换; 5 冬期施工时土样取出后应采取防冻融措施; 6 对探井内和钻孔内的取样结果,应进行对比、检查,发现问题及时改进; 7 土样在运输的过程中应采取防止振动破坏措施,结构敏感、含粉土颗粒较大的黄土宜就地进行土工试验。 条文说明
E.0.1、E.0.2 为了使土样不受扰动,要注意的因素很多,但主要有钻进方法,取样方法和取样器三个方面。 采用适合的钻进方法和清孔器是保证取得不扰动土样的第一个前提。钻进方法与清孔器的选用,首先着眼于防止或减少孔底拟取土样的扰动,这对结构敏感的黄土显得更为重要。选择适当的取样器,是保证采取不扰动土样的关键。经过多年来的工程实践,以及西北综合勘察设计研究院、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司、信息产业部电子综合勘察院等单位,通过对探井与钻孔取样的直接对比,其结果表7证明:按附录E中的操作要点,使用回转钻进、薄壁清孔器清孔、压入法取样,能够保证取得不扰动土样。对坚硬黄土,有成熟经验时可采用冲击钻进和清孔取样。 目前使用的黄土薄壁取样器中,内衬大多使用镀锌薄钢板。由于薄钢板重复使用容易变形,且有内外壁易黏附残留的蜡和土等弊病,影响土样的质量,因此将逐步予以淘汰,并以塑料或酚醛层压纸管代替。 E.0.3 近年来,在湿陷性黄土地区勘察中,使用的黄土薄壁取样器的类型有:无内衬和有内衬两种。为了说明按操作要点以及使用两种取样器的取样效果,在同一勘探点处,对探井与两种类型三种不同规格、尺寸的取样器(表6)的取土质量进行对比,其结果(表8)说明:应根据土质结构、当地经验选择合适的取样器。 当采用有内衬的黄土薄壁取样器取样时,内衬必须是完好、干净、无变形,且与取样器的内壁紧贴。当采用无内衬的取样器取样时,内壁必须均匀涂抹润滑油,取土样时,应使用专门的工具将取样器中的土样缓缓推出。但在结构松散的黄土层中,不宜使用无内衬的取样器。以免土样从取样器另装入盛土筒过程中,受到扰动。 西安咸阳机场试验点,在探井内与钻孔内的取样质量对比,见表8。 表6 黄土薄壁取土器的尺寸、规格
表7 同一勘探点在探井内与钻孔内的取样质量对比
表8 西安咸阳机场在探井内与钻孔内的取土质量对比
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