用于批量快速获取原状土样的施工方法与流程

1.本发明涉及一种施工方法，尤其是涉及一种用于批量快速获取原状土样的施工方法，属于建筑工程勘探取样工艺技术领域。


背景技术：

2.土工试验是查明土层物理力学特性的直接有效手段，为工程项目和土体的合理利用与工程处理提供重要的设计和计算参数。土样的采取与试样的制备是土工室内试验的首部工作，也是土工室内试验的首要工作。试样是土工试验的核心，土样是试样制取的原体。土样和试样的代表性是保证土工试验具有真正价值的关键。土工试验中所用的土样区分为原状土样和扰动土样。制取原状土样要求保持土体的天然结构、天然含水率和天然密度，是制样的难点、痛点和关键点。
3.粘性土层的原状样可以采用薄壁取土器制取，有较为成熟的方法。而卵石层、砾石层和砂层等无黏性土，由于颗粒间缺乏黏性，含水率过高或者过低均容易散落，失去结构性。国外一般采用冻结法、化学灌浆法、钢板桩法等方法钻取水下原状样，但是这些方法往往耗资巨大，不易实施。总的来说，尚没有一种经济可行，易于操作的无粘性土体原状样制取方法。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作方便，取样耗资相对较小的用于批量快速获取原状土样的施工方法。
5.为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于批量快速获取原状土样的施工方法，所述的施工方法先通过对需要取样的原样土体进行划块分格，然后再在划块分格完成的各个原样土体的外露面上形成固定包覆层，最后再从整体上将包覆后的各个原样土体连同包覆层一起切割取出完成原状土样的批量快速获取工作。
6.进一步的是，在对需要取样的原样土体进行划块分格时，采用刻槽分块的形式将整体的原样土体一次性分割成多块单个的原状土样。
7.上述方案的优选方式是，在划块分格完成后还需要在各个刻槽内安装固定包覆层成型模板，各原状土样四周的固定包覆层在固定包覆层成型模板的配合下形成。
8.进一步的是，每一个刻槽内安装的固定包覆层成型模板均为双层分隔模板，每一块原状土样分别通过与该原状土样相邻的那一组分隔模板构成固定包覆层的浇筑模板。
9.上述方案的优选方式是，在每一块单个的原状土样的外露面上形成固定包覆层时顶面和四个侧面上的固定包覆层一次浇筑成型。
10.进一步的是，所述的固定包覆层为浇筑在原状土样的外露面上的砂浆包覆层。
11.上述方案的优选方式是，所述的固定包覆层成型模板为浇筑前固装在刻槽内的薄木板或钢板。
12.进一步的是，在安装所述的薄木板或钢板至刻槽中去之前先在薄木板或钢板的内
侧壁上涂刷防粘油漆。
13.进一步的是，所述砂浆包覆层的组份如下，
14.水泥︰砂＝1:1；
15.其中水泥＝普硅水泥:硫铝酸盐水泥＝7:3，减水剂用量为水泥质量
×
0.11％，加水量为(水泥+砂)
×
0.15。
16.本发明的有益效果是：本技术提供的技术方案先通过对需要取样的原样土体进行划块分格，然后再在划块分格完成的各个原样土体的外露面上形成固定包覆层，最后再从整体上将包覆后的各个原样土体连同包覆层一起切割取出完成原状土样的批量快速获取工作。这样，由于本技术在切割制取原状土样前，先对需要制取原状土样的原样土体进行了划格分块并对各个划格分块的外需要表面即六个表面的至少五个外露的表面进行了包覆层，从而保证了被切割的原状土样不管是在切割取样的过程中，还是在包装运输的过程中均不会出现坍塌、松散失效的情况，进而保证了制取原状土样的天然结构、天然含水率和天然密度要求。由于本技术的技术方案仅需要划块分格、外露面的包覆以及整体切割几个步骤，进而可以保证操作的方便，以及取样耗资相对较小。
附图说明
17.图1为本发明用于批量快速获取原状土样的施工方法的示意图。
18.图中标记为：原样土体1、固定包覆层2、原状土样3、刻槽4、固定包覆层成型模板5。
具体实施方式
19.如图1所示是本发明提供的一种操作方便，取样耗资相对较小的用于批量快速获取原状土样的施工方法。所述的施工方法先通过对需要取样的原样土体1进行划块分格，然后再在划块分格完成的各个原样土体的外露面上形成固定包覆层2，最后再从整体上将包覆后的各个原样土体连同包覆层一起切割取出完成原状土样的批量快速获取工作。本技术提供的技术方案先通过对需要取样的原样土体进行划块分格，然后再在划块分格完成的各个原样土体的外露面上形成固定包覆层，最后再从整体上将包覆后的各个原样土体连同包覆层一起切割取出完成原状土样的批量快速获取工作。这样，由于本技术在切割制取原状土样前，先对需要制取原状土样的原样土体进行了划格分块并对各个划格分块的外需要表面即六个表面的至少五个外露的表面进行了包覆层，从而保证了被切割的原状土样不管是在切割取样的过程中，还是在包装运输的过程中均不会出现坍塌、松散失效的情况，进而保证了制取原状土样的天然结构、天然含水率和天然密度要求。由于本技术的技术方案仅需要划块分格、外露面的包覆以及整体切割几个步骤，进而可以保证操作的方便，以及取样耗资相对较小。
20.上述这施方式中，为了最大限度的提高操作的方便性，尽可能的降低取样的成本，以及保证取样的质量，本技术在对需要取样的原样土体1进行划块分格时，采用刻槽分块的形式将整体的原样土体1一次性分割成多块单个的原状土样3。然后在划块分格完成后还需要在各个刻槽4内安装固定包覆层成型模板5，各原状土样四周的固定包覆层2在固定包覆层成型模板5的配合下形成。此时，每一个刻槽4内安装的固定包覆层成型模板5均为双层分隔模板，每一块原状土样3分别通过与该原状土样3相邻的那一组分隔模板构成固定包覆层
2的浇筑模板。同时，在每一块单个的原状土样3的外露面上形成固定包覆层2时顶面和四个侧面上的固定包覆层一次浇筑成型。相应的，本技术所述的固定包覆层2为浇筑在原状土样的外露面上的砂浆包覆层。所述砂浆包覆层的组份如下，水泥︰砂＝1:1；其中水泥＝普硅水泥:硫铝酸盐水泥＝7:3，减水剂用量为水泥质量
×
0.11％，加水量为(水泥+砂)
×
0.15。
21.进一步的，为了便于操作，本技术所述的固定包覆层成型模板5为浇筑前固装在刻槽内的薄木板或钢板。在安装所述的薄木板或钢板至刻槽4中去之前先在薄木板或钢板的内侧壁上涂刷防粘油漆。
22.综上所述，采用本申提供的技术方案还具有以下优点，
23.1、通过刻槽分割、浇筑砂浆硬化保护的方式可以批量的获取原土样。特别是对于无粘性的沙土、卵石等土体，大大提升了取样效率，节约了取样时间。
24.2、是对于无粘性的沙土、卵石等土体，相对于薄壁取土器等传统取样方法，土样的原状性能够得到很好的保持，可以降低对土样的扰动。
25.3、采用的特种砂浆具有快速凝结、自流平、低发热、和易性好等特点，能够节约待凝时间，只需轻轻击实就能达到所需密实度，从而提供维持土样原状性的强度，几乎不流入无粘性土空隙内，不会对土样造成污染。
26.4、该方法适用于各种类型的土体，特别是尚无成熟的原状样获取方法的无粘性粗粒土。
27.5、能获取的土体尺寸灵活多样，从几厘米到几十厘米，土样形状也可变化，适应性极强。能够充分利用土样的天然赋存条件，减少制样过程中对天然土体的浪费。
28.6、包装运输方便，浇筑完成后在土样上、下两端垫发泡胶或者泡沫颗粒，再使用透明胶带封闭即可装在纸箱/木箱内运回。
29.7、土样运输回试验室后制取试样方便，也可以直接用作渗透样。由于土样上、下两端不封口，土样运输回试验室后可以使用环刀直接在土样上端切屑制样。
30.8、相比较于冻结法、化学灌浆法、钢板桩法等方法，该方法经济适用、易于操作。
31.9、该方法已在工程中得到应用，效果良好。
32.具体实施例
33.本技术所要解决的技术问题是批量快速获取原状土样的装置和方法，能适用于不同粒径的黏性和无黏性土。本技术技术方案的主要目的批量快速获取原状土样。本技术解决其技术问题所采用的批量快速获取原状土样的装置和方法，原理和过程中简述如下：
34.1)刻槽
35.①
对于黏土、砂土、砾砂等细粒土：使用刮土刀、勺子在代表性土样上刻宽度6cm～8cm，深度10cm～30cm的凹槽，对于无粘性土刻槽前可以适当洒水，以利于土样保持原状。
36.②
含有卵石的粗粒土：可采用锄头、钢钎、刮刀等在代表性土样上挖出宽度20cm～30cm，深度20cm～60cm的浅沟。
37.2)安装分隔板
38.①
对于黏土、砂土、砾砂等细粒土：在分隔板内侧刷油，采用双层薄木板或者钢板插入步骤1所刻的槽中央土体上。
39.②
含有卵石的粗粒土：在步骤1所挖的浅沟中心安装双层薄木板或者钢板，使用卡件或者螺栓固定。
40.3)浇筑特种砂浆
41.按照如下配方，浇筑特种砂浆。特种砂浆具有快凝、自流平、早期强度高等有点，无需振捣，只用轻轻击实即可。
42.①
水泥：普硅水泥：硫铝酸盐水泥＝7:3；
43.②
水泥：砂＝1:1；
44.③
减水剂用量：为水泥质量*0.11％；
45.④
加水量：(水泥+砂)总质量*0.15，需要根据试拌情况微调。
46.4)脱模取样
47.砂浆浇筑完成后待凝15-30分钟，使用木槌轻轻敲击分隔板，取下分隔(模)板，得到砂浆包裹的土样。
48.5)封装保护
49.砂浆包裹的土样上、下两端包上发泡胶或者泡沫颗粒使用透明胶带封闭，装入纸箱即可运输回试验室。