9.4.1 土試樣質(zhì)量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康陌幢?.4.1分為四個(gè)等級(jí)。

表9.4.1 土試樣質(zhì)量等級(jí)

9.4.2 試樣采取的工具和方法可按表9.4.2選擇。

表9.4.2 不同等級(jí)土試樣的取樣工具和方法

9.4.3 取土器的技術(shù)規(guī)格應(yīng)按本規(guī)范附錄F執(zhí)行。

9.4.4 在鉆孔中采取I、Ⅱ級(jí)砂樣時(shí)，可采用原狀取砂器，并按相應(yīng)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

9.4.5 在鉆孔中采取I、Ⅱ級(jí)土試樣時(shí)，應(yīng)滿足下列要求：
1. 在軟土、砂土中宜采用泥漿護(hù)壁；如使用套管，應(yīng)保持管內(nèi)水位等于或稍高于地下水位，取樣位置應(yīng)低于套管底三倍孔徑的距離；
2. 采用沖洗、沖擊、振動(dòng)等方式鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)在預(yù)計(jì)取樣位置1m以上改用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；
3. 下放取土器前應(yīng)仔細(xì)清孔，清除擾動(dòng)土，孔底殘留浮土厚度不應(yīng)大于取土器廢土段長(zhǎng)度(活塞取土器除外)；
4. 采取土試樣宜用快速靜力連續(xù)壓入法；
5. 具體操作方法應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ89)執(zhí)行。

9.4.6 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)土試樣應(yīng)妥善密封，防止?jié)穸茸兓?，?yán)防曝曬或冰凍。在運(yùn)輸中應(yīng)避免振動(dòng)，保存時(shí)間不宜超過(guò)三周。對(duì)易于振動(dòng)液化和水分離析的土試樣宜就近進(jìn)行試驗(yàn)。

9.4.7 巖石試樣可利用鉆探巖芯制作或在探井、探槽、豎井和平洞中刻取。采取的毛樣尺寸應(yīng)滿足試塊加工的要求。在特殊情況下，試樣形狀、尺寸和方向由巖體力學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定。、

條文說(shuō)明

9.4 巖土試樣的采取

9.4.1本條改變了過(guò)去將土試樣簡(jiǎn)單劃分為“原狀土樣”和“擾動(dòng)土樣”的習(xí)慣，而按可供試驗(yàn)項(xiàng)目將土試樣分為四個(gè)級(jí)別。絕對(duì)不擾動(dòng)的土樣從理論上說(shuō)是無(wú)法取得的。因此Hvorslev將“能滿足所有室內(nèi)試驗(yàn)要求，能用以近似測(cè)定土的原位強(qiáng)度、固結(jié)、滲透以及其他物理性質(zhì)指標(biāo)的工樣”定義為“不擾動(dòng)土樣”。但是，在實(shí)際工作中并不一定要求一個(gè)試樣做所有的試驗(yàn)，而不同試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)土樣擾動(dòng)的敏感程度是不同的。因此可以針對(duì)不同的試驗(yàn)?zāi)康膩?lái)劃分土試樣的質(zhì)量等級(jí)。采取不同級(jí)別土試樣花費(fèi)的代價(jià)差別很大。按本條規(guī)定可根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容選定試樣等級(jí)。
土試樣擾動(dòng)程度的鑒定有多種方法，大致可分以下幾類：
1. 現(xiàn)場(chǎng)外觀檢查 觀察土樣是否完整，有無(wú)缺陷，取樣管或襯管是否擠扁、彎曲、卷折等；
2. 測(cè)定回收率 按照Hvonlev的定義，回收率為L(zhǎng)／H；H為取樣時(shí)取土器貫入孔底以下土層的深度，L為土樣長(zhǎng)度，可取土試樣毛長(zhǎng)，而不必是凈長(zhǎng)，即可從土試樣頂端算至取土器刃口，下部如有脫落可不扣除；回收率等于0.98左右是最理想的，大于1.0或小于0.95是土樣受擾動(dòng)的標(biāo)志；取樣回收率可在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，但使用敞口式取土器時(shí)，測(cè)定有一定的困難；
3. X射線檢驗(yàn) 可發(fā)現(xiàn)裂紋、空洞、粗粒包裹體等；
4. 室內(nèi)試驗(yàn)評(píng)價(jià) 由于土的力學(xué)參數(shù)對(duì)試樣的擾動(dòng)十分敏感，土樣受擾動(dòng)的程度可以通過(guò)力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果反映出來(lái)；最常見(jiàn)的方法有兩種：
1)根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系評(píng)定 隨著土試樣擾動(dòng)程度增加，破壞應(yīng)變ε_i增加，峰值應(yīng)力降低，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線線型趨緩。根據(jù)國(guó)際土力學(xué)基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)取樣分會(huì)匯集的資料，不同地區(qū)對(duì)不擾動(dòng)土試樣作不排水壓縮試驗(yàn)得出的破壞應(yīng)變值ε_i分別是：加拿大黏土1％；南斯拉夫黏土1.5％， 日本海相黏土6％；法國(guó)黏性土3％—8％；新加坡海相黏土2％—5％；如果測(cè)得的破壞應(yīng)變值大于上述特征值，該土樣即可認(rèn)為是受擾動(dòng)的；
2)根據(jù)壓縮曲線特征評(píng)定 定義擾動(dòng)指數(shù)I_D=(△e₀／△e_m)，式中△e₀為原位孔隙比與土樣在先期固結(jié)壓力處孔隙比的差值，△e_m為原位孔隙比與重塑土在上述壓力處孔隙比的差值。如果先期固結(jié)壓力未能確定，可改用體積應(yīng)變ε_v作為評(píng)定指標(biāo)；

ε_v=△V/V=△e/（1+e₀）

式中e₀為土樣的初始孔隙比，△e為加荷至自重壓力時(shí)的孔隙比變化量。
近年來(lái)，我國(guó)沿海地區(qū)進(jìn)行了一些取樣研究，采用上述指標(biāo)評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表9.1。

表9.1 評(píng)價(jià)土試樣擾動(dòng)程度的參考標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)當(dāng)指出，上述指標(biāo)的特征值不僅取決于土試樣的擾動(dòng)程度，而且與土的自身特性和試驗(yàn)方法有關(guān)，故不可能提出一個(gè)統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，各地應(yīng)按照本地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)參考使用上述方法和數(shù)據(jù)。

一般而言，事后檢驗(yàn)把關(guān)并不是保證土試樣質(zhì)量的積極措施。對(duì)土試佯作質(zhì)量分級(jí)的指導(dǎo)思想是強(qiáng)調(diào)事先的質(zhì)量控制，即對(duì)采取某一級(jí)別土試樣所必須使用的設(shè)備和操作條件做出嚴(yán)格的規(guī)定。

9.4.2 正文表9.4.2中所列各種取土器大都是國(guó)外常見(jiàn)的取土器。按壁厚可分為薄壁和厚壁兩類，按進(jìn)入土層的方式可分為貫入和回轉(zhuǎn)兩類。
薄壁取工器壁厚僅1.25～2.00mm，取樣擾動(dòng)小，質(zhì)量高， 但因壁薄，不能在硬和密實(shí)的土層中使用。按其結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：
1. 敞口式，國(guó)外稱為謝爾貝管，是最簡(jiǎn)單的一種薄壁取土器，取樣操作簡(jiǎn)便，但易逃土；
2. 固定活塞式，在敞口薄壁取土器內(nèi)增加一個(gè)活塞以及一套與之相連接的活塞桿，活塞桿可通過(guò)取土器的頭部并經(jīng)由鉆桿的中空延伸至地面；下放取土器時(shí)，活塞處于取樣管刃口端部，活塞桿與鉆桿同步下放，到達(dá)取樣位置后，固定活塞桿與活塞，通過(guò)鉆桿壓入取樣管進(jìn)行取樣；活塞的作用在于下放取土器時(shí)可排開(kāi)孔底浮土，上提時(shí)可隔絕土樣頂端的水壓、氣壓、防止逃土，同時(shí)又不會(huì)像上提活閥那樣產(chǎn)生過(guò)度的負(fù)壓引起土樣擾動(dòng)；取樣過(guò)程中，固定活塞還可以限制土樣進(jìn)人取樣管后頂端的膨脹上凸趨勢(shì)；因此，固定活塞取土器取樣質(zhì)量高，成功率也高；但因需要兩套桿件，操作比較費(fèi)事；固定活塞薄壁取土器是目前國(guó)際公認(rèn)的高質(zhì)量取土器，其代表性型號(hào)有Hvorslev型、NGI型等；
3. 水壓固定活塞式，是針對(duì)固定活塞式的缺點(diǎn)而制造的改進(jìn)型；國(guó)外以其發(fā)明者命名為奧斯特伯格取土器；其特點(diǎn)是去掉活塞桿，將活塞連接在鉆桿底端，取樣管則與另一套在活塞缸內(nèi)的可動(dòng)活塞聯(lián)結(jié)，取樣時(shí)通過(guò)鉆桿施加水壓，驅(qū)動(dòng)活塞缸內(nèi)的可動(dòng)活塞，將取樣管壓入土中，其取樣效果與固定活塞式相同，操作較為簡(jiǎn)便，但結(jié)構(gòu)仍較復(fù)雜；
4. 自由活塞式，與固定活塞式不同之處在于活塞桿不延伸至地面，而只穿過(guò)接頭，并用彈簧錐卡予以控制；取樣時(shí)依靠土試樣將活塞頂起，操作較為簡(jiǎn)便，但土試樣上頂活塞時(shí)易受擾動(dòng)，取樣質(zhì)量不及以上兩種。
回轉(zhuǎn)型取土器有兩種：
1. 單動(dòng)三重(二重)管取土器，類似巖芯鉆探中的雙層巖芯管，取樣時(shí)外管旋轉(zhuǎn)，內(nèi)管不動(dòng)，故稱單動(dòng)；如在內(nèi)管內(nèi)再加襯管，則成為三重管；其代表性型號(hào)為丹尼森(Denison)取土器。丹尼森取土器的改進(jìn)型稱為皮切爾(Pitcher)取土器，其特點(diǎn)是內(nèi)管刃口的超前值可通過(guò)一個(gè)豎向彈簧按土層軟硬程度自動(dòng)調(diào)節(jié)，單動(dòng)三重管取土器可用于中等以至較硬的土層；
2. 雙動(dòng)三重(二重)、管取土器，與單動(dòng)不同之處在于取樣內(nèi)管也旋轉(zhuǎn)，因此可切削進(jìn)入堅(jiān)硬的地層，一般適用于堅(jiān)硬黏性土，密實(shí)砂礫以至軟巖。
厚壁敞口取土器，系指我國(guó)目前大多數(shù)單位使用的內(nèi)裝鍍鋅鐵皮襯管的對(duì)分式取土器。這種取土器與國(guó)際上慣用的取土器相比，性能相差甚遠(yuǎn)，最理想的情況下，也只能取得Ⅱ級(jí)土樣，不能視為高質(zhì)量的取土器。
目前，厚壁敞口取土器中，大多使用鍍鋅鐵皮襯管，其弊病甚多，對(duì)上樣質(zhì)量影響很大，應(yīng)逐步予以淘汰，代之以塑料或酚醛層壓紙管。目前仍允許使用鍍鋅鐵皮襯管，但要特別注意保持其形狀圓整，重復(fù)使用前應(yīng)注意整形，清除內(nèi)外壁粘附的蠟、土或銹斑。
考慮我國(guó)目前的實(shí)際情況，薄壁取土器尚需逐步普及，故允許以束節(jié)式取土器代替薄壁取土器。但只要有條件，仍以采用標(biāo)準(zhǔn)薄壁取土器為宜。

9.4.4 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為1996年10月建設(shè)部發(fā)布，中華人民共和國(guó)建設(shè)部工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《原狀取砂器》(JG／T 5061．10—1996)。

9.4.5 關(guān)于貫入取土器的方法，本條規(guī)定宜用快速靜力連續(xù)壓入法，即只要能壓入的要優(yōu)先采用壓入法，特別對(duì)軟土必須采用壓入法。壓入應(yīng)連續(xù)而不間斷，如用鉆機(jī)給進(jìn)機(jī)構(gòu)施壓，則應(yīng)配備有足夠壓入行程和壓入速度的鉆機(jī)。