為了採取合適的原狀土樣，取土器是最基本的取樣工具，而且取土器的設計和使用要根據取樣的地層確定，取土器選用是否合適直接關係到取土的質量。粘土取樣器，又稱粘土取土器，用以在鑽孔中採集保持粘土原狀結構的土樣的器具。
基本介紹
- 中文名：粘土取樣器
- 外文名：clay sampler
- 學科：建築工程
- 目的：保持粘土原狀結構
- 有關術語：取土器
- 類別：厚壁取樣器、薄壁取樣器
簡介,取土技術,薄壁取土器,粘土,
簡介
為研究地基土的工程性質，需要從鑽孔中取樣原狀土樣，送到實驗室進行土的各項物理力學性試驗。試驗數據的可靠性，關鍵一環是試驗的土樣保持原狀結構、密度與含水率。粘土取樣器，是一種保持土原狀結構的器具，適用於軟土、可塑、硬塑粘性和老黃土。按壁厚可分為厚壁和薄壁，按形狀可分為敞口式和封閉式，按構造又可將前者(敞口式)細分為球閥式、活閥式、迴轉壓入式和氣壓式，後者(封閉式)分類為自由活塞式和固定活塞式。外形為圓筒形，常用薄壁式，優點為對土樣擾動小，宜用於進行重度、強度和變形參數試驗。
取土技術
為取到高質量的不擾動土，要採用一套正確的取土技術：鑽進方法，軟土最好採用泥漿循環迴轉法；可塑-堅硬的粘性土，如採用衝擊法，取土前的鑽進進尺不得超過0.3m，黃土取土前必須清孔；取土方法：壓人法優於擊入法，擊入法套用重錘少擊法取樣，黃土用快速壓入法或重錘—擊法；包裝和保存，使用鍍鋅鐵皮襯筒裝樣時，兩端加蓋不允許壓迫土柱，蠟封要全面保證質量，避免日曬，注意防凍，包裝用專用土樣箱要卡緊、防震。對一些軟土、飽和粉性土，如會產生水土分離現象時，宜進行工地試驗，土樣應在一周內運抵實驗室，三周內開土試驗。
薄壁取土器
薄壁取土器是軟粘土層的最佳取樣工具，已列人我國規範並逐步推廣。眾所周知，影響土樣質量的因素很多，取土器的結構及取樣操作過程對土樣質量影響很大。如果取土過程操作不合理，即使取土器的規格和技術參數等方面符合要求，也不可能取出高質量的土樣。要想取出擾動較少的土樣，首先要正確選用取土器。薄壁取土器主要有四種：敞口式、自由活塞式、固定活塞式和水壓式。
敞口式取土器結構簡單，操作方便。取土器由取樣頭和薄壁管組成，主要結構為一單向球閥。壓人取土器時，殘土和漿液沿單向閥排出口排出。為防止快速壓人取土器時，由於排出口過小而形成背壓壓縮土樣，出口的面積必須足夠大。美國ASTM標準規定最小出口面積為3.9平方厘米，取土器頭部的兩個溢流孔最小直徑為9mm，由於孔底有殘留，球閥部分常常被淤泥堵塞或夾砂，因此取樣主要靠管壁摩阻。而土樣往往容易移動和脫落。
定活塞式薄璧取土器，這種取土器是國際上套用最廣泛的軟土取土器，由於增加了活塞錐卡機構，克服了敞口式易掉樣的缺點，取樣率高，取樣質量好。結構特點是：取土管內的活塞桿一直連到地面並固定錐卡機構使活塞桿只能向上運動，向下鎖緊。取樣時，通過鑽桿把取土管壓人土中，由於活塞固定了，活塞.與土樣間產生真空，保證了土樣採取率，但操作麻煩。
自由活塞式取土器，這種取土器除了沒有活塞桿延伸至地表連線固定部分外，結構與固定式完全相同。操作簡單。然而這種取土器開始下人後，不能準確地掌握活塞的位置，取土器壓入時，活塞被其帶動下移，有可能擠壓管內土樣。
水壓式薄壁取土器，水壓式取土器有上下兩個活塞，上活塞與薄壁筒相連，在薄壁筒外還有一個套筒，即上活塞缸套。當水壓由鑽桿通至上活塞時，將活塞壓下，帶動薄壁筒壓入土中。它與固定式取土器不同，即不需連線拉桿，壓入不需鑽桿傳遞，所以避免了鑽桿受壓彎曲的斜向力造成的土樣擾動。因此適用於深部取樣，國外最深達250m。此外，該取土器無雙鑽桿，減少了輔助時間，但結構較複雜，安裝，拆卸也較麻煩。從結構上講，此取土器設計是很合理的，取樣質量好。
粘土
由直徑小於0.0039 (重結晶後小於0.01) mm的粘土 礦物組成的土狀沉積物。經外生沉 積作用或鋁矽酸鹽類岩石長期風化 而形成，也有屬於低溫熱液對圍岩 蝕變而產生。組成除粘土礦物外，也 含石英、長石、雲母等碎屑礦物及菱 鐵礦、石膏等自生非粘土礦物。主 要特徵是與水拌合後有粘性，乾燥 後能保持原狀，焙燒後具堅硬性。某 些粘土還具有高耐火度、強塑性、吸 水性、膨脹性和吸附性。按可塑性， 可分為軟質粘土和硬質粘土; 按成 因，可分為殘餘粘土(原生粘土)和 次生粘土。粘土在力學上具有不穩 定性，如強度低、易碎、易崩解等，在 工程建設、地形變測量標誌場地的 選址中必須加以考慮。
