鉆取土樣取土鉆

土壤采樣是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、水利環(huán)保等領(lǐng)域中的重要工作環(huán)節(jié)。取土鉆則是這些領(lǐng)域中采集土壤樣本的主要工具之一。取土鉆的可靠性、操作方便性以及機(jī)動(dòng)性等，不僅可以減少土壤調(diào)查工作量，提高取土效率，而且可以擴(kuò)展土壤采樣的適應(yīng)性。國(guó)外取土鉆主要是非擾動(dòng)原狀土鉆、機(jī)械動(dòng)力鉆及專門土鉆。操作方式以螺旋式和重力錘擊式為主。 國(guó)內(nèi)的土壤采樣器多采用直壓入式、錘擊加壓式和壓入旋轉(zhuǎn)式等。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的取土鉆，可以原狀取土，但多采用人工或半人工操作，成本高、效率低。取土鉆在取樣時(shí)切削土壤，受到土壤對(duì)鉆頭切削的阻力，主要包括貫入阻力、 摩擦力、附著力等。減小土壤切削阻力的傳統(tǒng)方法是通過減小土壤與鉆頭之間的接觸面積來(lái)減小粘附和切削阻力，從而減小土體阻力，達(dá)到減粘降阻的目的。螺旋取土鉆采用貫入、切土、松土、升土和拋土的方法，實(shí)現(xiàn)土壤快速采集。 取土鉆由套筒和螺旋鉆桿組成，螺旋鉆桿葉片末端制作為刀刃狀。 采樣時(shí)，套筒在液壓力作用下垂直貫入土壤，同時(shí)螺旋鉆桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將土壤切碎，切碎的土壤在葉片與套筒的綜合作用下， 被輸送至套筒頂端的土壤出口處。 套筒升起后，土壤在重力作用下，通過軟管直接進(jìn)入收集盒，從而完成取土與集土 。

土樣是指進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)以確定土體的工程性質(zhì)而專門借助鉆孔用取土器從天然地基中取得原狀土的試樣?？稍谠嚳?、平洞、豎井或鉆孔及天然地面采取。通常分為原狀土樣和擾動(dòng)土樣兩類。前者保持土的天然結(jié)構(gòu)和含水量，用以測(cè)定堆積密度、滲透性、壓縮和抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)。后者的天然結(jié)構(gòu)已被擾動(dòng)，用以進(jìn)行土的粒度分析、測(cè)定土的液性和塑性界限、密度、相對(duì)密度、天然坡角等。采集的土樣數(shù)量和規(guī)格，應(yīng)能以滿足試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法而定。要求土樣基本保持原有結(jié)構(gòu)和含水量，應(yīng)及時(shí)嚴(yán)密封蠟，以防止水分蒸發(fā)，啟用前應(yīng)妥善保管，不受震、受熱和受凍。

鉆取土樣簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是指在施工工地現(xiàn)場(chǎng)，通過取土鉆鉆孔采集土壤樣本。土樣來(lái)自土層的深度主要取決于工程的規(guī)模和重要性。例如，進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)，鉆取土樣一般鉆挖較深的孔來(lái)采集土樣，使地基承載力和沉降滿足建筑安全性要求。

地基承載力（subgrade bearing capacity）是地基土單位面積上隨荷載增加所發(fā)揮的承載潛力，常用單位KPa,是評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性的綜合性用詞。應(yīng)該指出，地基承載力是針對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出的為方便評(píng)價(jià)地基強(qiáng)度和穩(wěn)定的實(shí)用性專業(yè)術(shù)語(yǔ)，不是土的基本性質(zhì)指標(biāo)。土的抗剪強(qiáng)度理論是研究和確定地基承載力的理論基礎(chǔ)。

在荷載作用下，地基要產(chǎn)生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基土中應(yīng)力處在彈性平衡狀態(tài)，具有安全承載能力。當(dāng)荷載增大到地基中開始出現(xiàn)某點(diǎn)或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)在其某一方向平面上的剪應(yīng)力達(dá)到土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，該點(diǎn)或小區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)就發(fā)生剪切破壞而處在極限平衡狀態(tài)，土中應(yīng)力將發(fā)生重分布。這種小范圍的剪切破壞區(qū)，稱為塑性區(qū)（plastic zone）。地基小范圍的極限平衡狀態(tài)大都可以恢復(fù)到彈性平衡狀態(tài)，地基尚能趨于穩(wěn)定，仍具有安全的承載能力。但此時(shí)地基變形稍大，必須驗(yàn)算變形的計(jì)算值不允許超過允許值。當(dāng)荷載繼續(xù)增大，地基出現(xiàn)較大范圍的塑性區(qū)時(shí)，將顯示地基承載力不足而失去穩(wěn)定。此時(shí)地基達(dá)到極限承載力。2100433B