工程地质勘察钻探

2.击入法
一般适用于较硬与坚硬土层中的取样，即当用连续压入法或断续 压入法无法采用原状土样时采用。
3.回转压入法
适用与机械回转钻进的压入式取土器，系采取坚硬土层或极软岩
层中的土样或岩石时用，一般当不用上述方法取土时，才采用回转压
入法。若须在硬质岩层中采取原状样品时，可在岩芯钻探的岩芯中直
接选取原状样品。
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（二）取土器的技术参数
1.直径 取土器直径的大小,关系到土样质量。按《工业与民用建筑工程地质
勘察规范》规定:取土器的内径不宜小于89毫米。设计取土器直径庆考虑 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,此扰动带的宽度与取土方 法、土层性质等有关。根据已有资队当取土器技术 参数选择适当，采用压入或重锤少击法取土比扰动 带的宽度一般在10毫米左右。
1—管鞋 ;2—取土器
1—单倾斜刃口;2—双倾斜刃口
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图2-6 限制球阀取图器 1-接头; 2-调节垫片 ; 3-调节螺丝; 4-弹簧; 5-球; 6-异径接头 ; 7-余土管; 8-取土衬筒 ; 9-取土管 ; 10-管靴
图2-7 上提活阀式取土器
由图可知，无论两个偏心轮 处可于分任解何为位两置组，分离力心。力其中Q1和水Q平2均分 力相相和水S互等P平12和之抵，轴和S消方线2大。向以;而小当相上垂相偏同时直等心，，分水轮其合力平的合力P相重力的1和反心方PP等，位2向大于故于则小P1 向上。因此，合力P将使钻具产生 垂直方向的振动。
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第一节 钻进方法
一、人力冲击和回转钻进
使用条件 钻探设备和工具
图2-1 洛阳铲
（1）-弧形铲 （2）、（3）-圆形铲 （4）-掌形铲（5）-软湿黏土
铲 （6）-稀泥铲（7）-稀泥铲 （8）-水位以下的稀泥铲
（9）-砂土和淤泥稀泥铲（10）-风化的岩石铲
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2.结构简单，便于加工和操作。
3.土样顶端所所受的压力，包括钻孔中的水拄压力、大气压及土样与 取土筒内的阻力所产生的压密。
4.土样下端所受的吸力，包括真空吸力、土样本身的内聚力和土样自 重。
5.取土器进入土层的方法、进入土层的深度和取土器的技术参数等。
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（四）影响原状土样采取质量的因素
1、钻探方法
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2.钻孔内残土 3.钻孔结构和垂直度
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4.操作方法
5.土样的封状保存及运输
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敞口薄壁取土器参数
图2-11 敞口薄壁取土器 1-弹簧销;2-异径接头;3-钢球；4-螺钉；5-薄壁取样管
土层类别
表2-1
取土方法
取土器参数
取土管内径
内间距比 (％)
外间距比 (％)
湿陷性黄土
振动
140 1.0～1.5 2.0～3.0
120
一般黏性土
90～100 1.0～1.5
1.0
软土 压入或击入
较硬黏性土
100 90～100
0.5～1.0 ＜1.5
＜1.0 1.0～2.0
砂
90
0
0
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砂质黏土
90
0.5～1.0
0
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表2-2 取土器技术参数
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5.管靴刃口的形式及角度
管靴刃口的形式概括起来有两种;即单倾斜刀口和双倾斜刀口。我国 采用较多的是单倾斜刃口。单倾斜刃口的角度一般为10度左右。
图2-4 管鞋刃口渐缩束
节形式图
图2-5 管靴刃口形式图
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二、机械钻进方法
（一）机械振动钻进
图2-2 双轮双轴振动器作用原理示意图 1—齿轮 2—轴 3—偏心轮
双轴双轮振动器的作用原理, 如图所示。两个偏心轮的形状、 尺寸、重量和偏心距都相同,两轮 的轴水平布置，且互相平行，两 轴2由齿轮1传动，因而使两个偏 心轮的旋转方向相反，而角速度 相同和相位角对称。
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（二）机械螺旋钻进 (见第三章) 1.螺旋钻进的特点、分类及应用 2.螺旋钻具 3.螺旋钻进的工艺参数
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第二节 采取砂土样品
取土器的设计要求和技术参数
（一）取土器的设计要求
1.取土器进入土层要顺利,提取时不掉土,所取天然土样符合天然状态 下的原状态下的原始结构。
1-接头;2-连接帽;3-操作杆；4-橡皮垫活阀；
5-余土管；6-取土衬筒；7-取土管；8-管靴
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图2-8 取土器上部封闭装置图
图2-9 水压活塞式取土器
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（a）取土器下入孔底时的状态;（b）开始压土时的状态
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（c）压土后的状态
图2-10 回转式取土器
②土层性质;对于易扰动的软土，取土器直径 不应小于100毫米;湿陷性黄土不应小丁120毫九砂 土可采用直径较小的取土器，以免提取时脱落土样。 图2-3取土器直径
③环刀直径目前土工试验所用的环刀直径 其规格有多种，土样直 径除去扰动带宽度后，尚应稍大于环刀直径。
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厚壁取土器参数
图2-12 厚壁取土器 1-变丝接头;2-活塞;3-提帽；4-垫片；5-胶垫； 6-下垫片 ； 7-螺母；8-废土管；9-衬管；10-取样管
1—外管; 2—合金钻头; 3—内管靴（前刃）；
4—内管 ；5—上接头； 6—衬管； 7—小孔 ；8—阀 ；
9—弹簧 10—排水孔 11—爪簧挡圈 12—接头
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（三）取土方法
1.压入法
通常采用滑轮组合压入法,如图所示。压入法可分为连续压入法断 续压入法两种。连续压入法就是用滑轮组合装置,将取土器一次快速 的压入地层中，适用于较软地层中的取样;断续压入法就是滑轮组合 装置分为二次或者多次压入地层中。击入法可分为孔外击入法和孔内 击入法。
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2.内间距比
取土管内径(Ds)和管靴刃口内径（De)之差与刃口内径之比称内间 距比Ci％) 。
3.外间距比
取土器管靴外径(Dw)和取土管外径(Dt)之差与取土管外径之比称外 间距比(c。％)。
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4.面积比
取土器最大断面积和原状土样断面积之差与原状土样断面积之比称面 积比(A r％)。