本發(fā)明涉及一種獲得試樣的方法，具體涉及一種獲得砂性土原狀試樣的方法，屬于土木建筑領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水利、交通、工民建等土木建筑行業(yè)需要使用各種土作為建筑材料，人們需要對各種土進(jìn)行試驗(yàn)研究，掌握其各項(xiàng)物理、力學(xué)參數(shù)，指標(biāo)，為工程設(shè)計(jì)、施工提供科學(xué)依據(jù)。土的部分試驗(yàn)項(xiàng)目是測定天然狀態(tài)下土的物理、力學(xué)性質(zhì)，如滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)和抗剪強(qiáng)度等。這些試驗(yàn)非常重要，必須使用原狀土試樣，即試樣在獲取、加工過程中，天然狀態(tài)下的物理成分和化學(xué)成分沒有改變，相對保持天然結(jié)構(gòu)和天然含水率。目前普遍采取鉆芯法獲取試驗(yàn)樣，在固態(tài)巖石體、粘性土體上可以獲得滿意的原狀樣品。由于砂性土結(jié)構(gòu)松散，鉆芯法在砂性土體上無法取到不被擾動(dòng)的芯樣。目前實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行砂性土原狀試驗(yàn)時(shí)，廣泛使用的方法是依據(jù)給定的顆粒級配、密度、含水率等指標(biāo)重新制備試樣。由于試樣是在實(shí)驗(yàn)室重新制備的，試樣與天然原始狀況存在著偏差，該偏差直接影響著試驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有獲取的砂性原狀土壤試樣的方法易被擾動(dòng)，影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的問題，進(jìn)而提出一種獲得砂性土原狀試樣的方法。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述方法的具體步驟如下：

步驟一、現(xiàn)場取樣：在現(xiàn)場使用取樣工具取出凍結(jié)狀態(tài)砂土試樣，樣品外形尺寸等于或大于試驗(yàn)要求尺寸；

步驟二、包裝：將樣品進(jìn)行保溫、防震包裝；

步驟三、運(yùn)輸：將樣品從取樣現(xiàn)場運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室；

步驟四、負(fù)溫保存：將樣品放在負(fù)溫下保存；

步驟五、上試樣設(shè)備：按照進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)規(guī)程要求的方法，將試樣放置到試驗(yàn)設(shè)備的試樣容器中；

步驟六、將試樣放置在試驗(yàn)設(shè)備中足夠時(shí)間使試樣在室溫下完全融化；

步驟七、試樣完全融化后，按照要進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目的操作規(guī)程，完成后續(xù)試驗(yàn)操作。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明所述方法可以在我國北方季節(jié)凍土區(qū)冬季取出砂性土凍態(tài)原狀試樣。如是在大地非凍結(jié)條件下取樣，可以使用液氮對現(xiàn)場取樣區(qū)砂性土進(jìn)行凍結(jié)，然后使用取樣工具取出凍結(jié)狀態(tài)砂性土試樣，試樣在試驗(yàn)設(shè)備的容器內(nèi)融化后作為天然原狀試樣用于物理、力學(xué)實(shí)驗(yàn)；2、本發(fā)明可以使用多種類型取樣工具進(jìn)行取樣；3、本發(fā)明所取凍結(jié)狀態(tài)下砂性土樣品，可以在常溫下試驗(yàn)設(shè)備中融化后進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的流程框圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種獲得砂性土原狀試樣的方法是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

步驟一、現(xiàn)場取樣：在現(xiàn)場使用取樣工具取出凍結(jié)狀態(tài)砂土試樣，樣品外形尺寸等于或大于試驗(yàn)要求尺寸；

步驟二、包裝：將樣品進(jìn)行保溫、防震包裝；

步驟三、運(yùn)輸：將樣品從取樣現(xiàn)場運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室；

步驟四、負(fù)溫保存：將樣品放在負(fù)溫下保存；

步驟五、上試樣設(shè)備：按照進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)規(guī)程要求的方法，將試樣放置到試驗(yàn)設(shè)備的試樣容器中；

步驟六、將試樣放置在試驗(yàn)設(shè)備中足夠時(shí)間使試樣在室溫下完全融化；

步驟七、試樣完全融化后，按照要進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目的操作規(guī)程，完成后續(xù)試驗(yàn)操作。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種獲得砂性土原狀試樣的方法的步驟一中可以在北方的冬季大地凍結(jié)時(shí)到現(xiàn)場使用取樣工具取出凍結(jié)狀態(tài)砂土試樣。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種獲得砂性土原狀試樣的方法的步驟一中如是在大地非凍結(jié)條件下取樣，可以使用液氮對取樣區(qū)砂性土進(jìn)行凍結(jié)，然后使用取樣工具取出凍結(jié)狀態(tài)砂性土試樣。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種獲得砂性土原狀試樣的方法，當(dāng)試樣外形尺寸不滿足試驗(yàn)要求時(shí)，需要在步驟五前增加對試樣整形環(huán)節(jié)，試樣整形過程如下：

整形步驟一、將試樣從負(fù)溫環(huán)境下取出，用銳器截取、修整試樣，使試樣尺寸大小符合試驗(yàn)要求；

整形步驟二、如冷凍狀態(tài)下試樣表面修整困難，可以將試樣放置室溫條件下少許時(shí)間，待試樣表面稍有融化后再進(jìn)行修整。

其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種獲得砂性土原狀試樣的方法的步驟七中為縮短融化時(shí)間，在條件許可時(shí)，可以在試樣容器外加水循環(huán)熱交換系統(tǒng)，加速試樣融化。

其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

實(shí)施例：

風(fēng)化料是砂性土，直接鉆芯無法取得原狀土試樣，采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行取樣，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行三軸壓縮實(shí)驗(yàn)，三軸試驗(yàn)要求的試樣直徑為35毫米至101毫米、試樣高度為試樣直徑的2～2.5倍，考慮到鉆機(jī)取樣鉆頭常見規(guī)格和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有三軸試驗(yàn)機(jī)允許的試樣最大高度限制，綜合確定選擇直徑52毫米的鉆頭鉆取芯樣試樣，現(xiàn)場鉆取試樣最小高度不小于110毫米，具體步驟如下：

步驟一、為保證現(xiàn)場取樣區(qū)砂性土完全凍結(jié)，取樣時(shí)間確定在隆冬季節(jié)。為減少鉆進(jìn)時(shí)凍土受到壓力作用產(chǎn)生的熱融化凍土試樣，鉆芯采取低速干鉆方法，盡量減少回次鉆探時(shí)間；

步驟二、取出芯樣進(jìn)行編號、標(biāo)記和填寫取樣記錄，將各試樣用多層無紡布獨(dú)立包裹、裝箱；

步驟三、包裝好的試樣用專車直送實(shí)驗(yàn)室，如實(shí)驗(yàn)室路途遙遠(yuǎn)，則需用保溫車運(yùn)送芯樣；

步驟四、運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室芯樣放入負(fù)溫冷凍環(huán)境保存，如放入專用冰箱存放；

步驟五、試驗(yàn)前將試樣從冰箱取出，打開無紡布包裝。因試樣直徑尺寸符合試驗(yàn)要求，不需處理。三軸壓縮試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求試樣高度是直徑的2～2.5倍，在實(shí)驗(yàn)室用鋼鋸截去多余長度，做截除操作時(shí)注意保證試樣上、下兩平面平行，且兩平面與試樣高度方向垂直；

步驟六、按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》三軸壓縮試驗(yàn)要求，將試樣安裝在應(yīng)變控制式三軸儀的透水板、不透水試樣帽及橡皮膜中間，并為試樣建立起圍壓；

步驟七、試樣融化：由于放入三軸儀中的試樣是冷凍狀態(tài)，試樣必須在室溫條件下的三軸儀中放置足夠時(shí)間才能使其完全融化；由于試樣圍壓水具有與試樣熱交換的作用，加速了試樣融化的進(jìn)程；為進(jìn)一步縮短融化時(shí)間，可以通過調(diào)整圍壓水系統(tǒng)的閘閥，使圍壓水循環(huán)流動(dòng)，加速圍壓水與試樣的熱交換；當(dāng)進(jìn)出壓力室的水溫基本相同時(shí)，表明試樣已經(jīng)完全融；

步驟八、試樣完全融化后，按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》三軸壓縮試驗(yàn)要求，完成后續(xù)試驗(yàn)工作，得到風(fēng)化料原狀試樣三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實(shí)施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。