基本介紹
- 中文名：原狀土
- 外文名：undisturbed soil
- 又稱：不擾動土樣、原狀土樣
- 作用：測定土的容重、抗剪強度等指標。
原狀土樣的概念,取土的方法,壓入法,擊入法,迴轉擊入法,取土器的類型及結構,取土器的類型,取土器的結構,減少土樣擾動的注意事項,
原狀土樣的概念
原狀土，別名不擾動土樣，是保持天然含水量及天然結構的土樣。
工程地質鑽探的主要任務之一是在岩土層採取岩心或原狀土試樣。在採取試樣過程中應該保持試樣的天然結構，如果試樣的天然結構受到破壞，便稱為“擾動樣”。擾動樣在工程地質勘查中是小容許的，除非叫確說明另有所用，否則此擾動樣作廢。天然結構的原狀試樣有岩心試樣和土試樣，岩心試樣的天然結構一般不易破壞，而土試樣卻很容易被擾動。
按照取樣方法和試驗目的，岩土工程勘查規範對土樣的擾動程度分為如下的質量等級：
Ⅰ級——不擾動，可進行土類定名、含水量、密度、強度參數、變形參數、固結壓密參數試驗。
Ⅱ級——輕微擾動，可進行土類定名、含水量、密度試驗。
Ⅲ級——顯著擾動，可進行土類定名、含水量試驗。
Ⅳ級——完全擾動，可用於土類定名。
在鑽孔取樣時，用薄壁取土器採取的土樣定為Ⅰ~Ⅱ級；用中厚壁或厚壁取土器採得土樣定為Ⅱ~Ⅲ級；用標準貫入器、螺旋鑽頭或岩心鑽頭所採得的黏性土、粉土、砂土和軟岩試樣皆定為Ⅲ~Ⅳ級。
取土的方法
壓入法
壓入法（圖7-1）分為連續壓入法和斷續壓入法兩種。前者是用滑輪組合裝置將取土器一次快速地壓入地層中，適用於較軟土層中的取樣；後者是將取土器分二次或多次壓入地層中。
擊入法
擊入法一般適用於較硬與堅硬的土層取樣，分為孔外擊入法和孔內擊入法兩種。孔外擊入法（圖7-2）是在地表用吊錘打擊鑽桿上的打箍，將取土器擊入地層中。孔內擊入法（圖7-3）是在孔內用重錘打擊圓柱形定向器，將取土器擊入地層中。孔內擊入法結構簡單，操作方便，取土效率高，土樣擾動小，故一般常採用該法。
迴轉擊入法
採取堅硬土層中的土樣或岩樣時，若上述取土方法無法採取，可採用機械迴轉鑽進用的迴轉壓入式取土器（雙層取樣器）。若須在岩層中採取原狀樣品時，可在岩心鑽探的岩心中直接挑選原狀土樣品。
取土器的類型及結構
取土器的類型
取土器的種類很多，可按下述原則分類：
(1)按取土器下部封閉形式分：敝口式和封閉式；
(2)按取土器上部封閉形式分：球閥封閉式，活閥封閉式和活塞封閉式；
(3)按取土器壁厚分：薄壁取土器，中壁取土器和厚壁取土器；
(4)按地層分：土層、砂礫石層、砂層和淤泥層取樣器。
取土器的結構
不同類型取土器其結構也不同，常用的原狀取土器（如圖）由接頭、球閥、殘餘管、半合管、取樣筒及管靴等部件構成。
各部件的功能要求是：管靴應淬火處理，以保證有較大的強度、硬度和剛度；管靴刃口角度因切入土層性質不同而有差別，一般切入軟土層時刃口角度較小，切入硬土層時較大，對一般土層，刃口角度約為10°；半開合管內裝有取樣筒，取樣筒要求平整、圓度好、光滑；在半開管上部的殘餘管長度一般為300mm左右，供儲存土樣上部剩餘土之用；閥門及其他密封裝置的主要作用是排開孔內水柱對土樣的壓力，保護土樣的採取效果。取樣時，取土器內的水可隨土樣進入取樣筒內，而隨土樣的壓入沖開閥門，經上部排水孔排出流入孔壁間隙，提升取土器時，閥門關閉，孔內水不能進入取土器，起到密封作用。
減少土樣擾動的注意事項
合理的鑽進方法是保證採取不擾動土樣的前提，特別對結構敏感或不穩定的土層尤為重要。從經驗來看，主要注意如下幾點：
(1)在結構性敏感土層和較疏鬆的砂層中需採用迴轉鑽進，而不得採用衝擊鑽進；
(2)用泥漿護孔，可以減少擾動，並注意在孔中保持足夠的靜水壓力，防止因孔內水位過低而導致孔底軟粘性土或砂層產生鬆動或湧起；
(3)取土鑽孔的孔徑要適當，取土器與孔壁間要有一定間隙，避免下放取土器時切削孔壁，擠進過多的廢土，尤其在軟土鑽孔中，時有縮徑現象，則更需加大取土器與孔壁的間隙；應保持鑽孔孔壁垂直，以避免取土器切刮孔壁；
(4)取土的前一次鑽進不宜過深，以免下部擬取部位的土層受擾動。並應在正式取土前，把已受一定程度擾動的孔底土柱清理掉，避免廢土過多，以及取土器頂部擠壓土樣；取土前還應準確丈量取土器深度和進尺深度等尺寸；
(5)取土過程中每個操作工序，均應細緻穩妥，以免造成擾動；取出的土應及時用蠟密封，並註明上下，貼上標籤，做好記錄；在土樣封存、運輸和開土做試驗時，都應注意避免擾動，嚴防振動、日曬、雨淋和凍結。
