文档介绍：原状土样的概念及取土的方法
 
钻探工程是地质勘探工作获取实物地质资料（土样、岩矿样、水样和气样等)的重要手段。国家投入大量资金进行钻探工作，不仅要求提高钻进效率，更重要的是保证其采取样品的质量，这些样品的质量直接影响着工程地质调查、地质构造判断、矿产资源评价、水文地质调查，，如何从钻孔中取全、取准可靠的实物地质资料是本专业的关键技术之一。水样和气样的采取比较特殊,本章重点介绍土样和岩矿样的采取。
 　工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩心或原状土试样。在采取试样过程中应该保持试样的天然结构，如果试样的天然结构受到破坏,便称为"扰动样"。扰动样在工程地质勘查中是不容许的，除非明确说明另有所用，，而土试样却很容易被扰动。 
按照取样方法和试验目的,岩土工程勘查规范对土试样的扰动程度分为如下的质量等级:
 Ⅰ级-—不扰动，可进行土类定名、含水量、密度、强度参数、变形参数、固结压密参数试验.
 Ⅱ级——轻微扰动，可进行土类定名、含水量、密度试验.
 Ⅲ级——显著扰动，可进行土类定名、含水量试验。
 Ⅳ级－—完全扰动,可用于土类定名。
 　在钻孔取样时,用薄壁取土器采取的土样定为Ⅰ~Ⅱ级；用中厚壁或厚壁取土器采得的土样定为Ⅱ～Ⅲ级；用标准贯入器、螺旋钻头或岩心钻头所采得的粘性土、粉土、砂土和软岩试样皆定为Ⅲ~Ⅳ级。 
二、取土的方法
 1. 压入法
  压入法(图7－1)分为连续压入法和断续压入法两种。前者是用滑轮组合装置将取土器一次快速地压入地层中,适用于较软土层中的取样；后者是将取土器分二次或多次压入地层中。 
2． 击入法
  击入法一般适用于较硬与坚硬的土层取样，分为孔外击入法和孔内击入法两种.
孔外击入法（图7—2）是在地表用吊锤打击钻杆上的打箍,将取土器击入地层中。孔内击入法（图73)是在孔内用重锤打击圆柱形定向器，将取土器击入地层中。孔内击入法结构简单，操作方便,取土效率高,土样拢动小，故一般常采用该法. 
３。 回转击入法
  采取坚硬土层中的土样或岩样时,若上述取土方法无法采取,可采用机械回转钻进用的回转压入式取土器（双层取样器）。若须在岩层中采取原状样品时,可在岩心钻探的岩心中直接挑选原状样品.
 
 　图７-１ 压入法
  １-钢丝绳; 2-钻杆; 3－固定滑轮;4-底梁; 5-取土器 
图７－２ 孔外击入法
 1－吊锤2—打箍3—钻杆；4－取土器
 
 
图
7-２ 
孔外击入法
 
1－
吊锤;
 2-
打箍;
 3-
钻杆；
 4—
取土器
 　
 　
图
７—3 
孔内击入法
 　
１－
钢丝绳;
 2－
重锤;
 3－
穿心杆；
 4-
圆柱形定向器;
 ５-
钻杆；
 6－
取土器
 
 
图
7－4 
取土器部分尺寸符号
 
 
取土器的基本技术参数
 　
1． 
直径
 
 
取土器的内外径尺寸（图
7-4
）是否合理,关系到土样的质量。若直径过小取上来的是扰动土样,若
过大则给施工带来不便。设计取土器直径时,一般应考虑下列因素:
 
 
 (1） 
取土方法取土时土样与取土筒内壁产生摩擦,而造成土样边缘扰动，此扰动的宽度与取土方法
有关。采用压入法或击入法扰动带宽度一般在
1０ｍm
左右。
 　
 
 （２) 
土层性质扰动带的宽度与土层性质有关，对于软土、黄土等易于扰动的土层,宜采用直径较大
的取土器；反之，对于砂性土等扰动小的土层，可采用直径较小的取土器。
 　
 
 （3) 
配合环刀直径目前土试验所用环刀直径有：

、
64mｍ
和
80ｍm
几种，土样直径除去扰动带宽
度，还应稍大于环刀直径。
 
２. 
面积比（
Aｒ
)
 
 
 
面积比，系指取土器最大断面与土样断面之比的百分数.
 
 
  
 
（
7-1
）
 
式中：
 Ｄw—－
取土器管靴外径，
mm
;
Ｄe—－
取土器管靴内径，
mm
.
 
 
面积比越小，则土样所受的扰动程度就越小，要使面积比小，关键是减少取土器壁厚，但取土器太薄
容易产生变形或破裂。
选用面积比小于
30％
,壁厚小于
6ｍm
的对开式取土器；而软粘土可选用面积比小于
2０%