一种污染土静力触探取样器及取样方法与流程

1.本发明涉及一种岩土工程勘察领域的取样技术方法，尤其涉及一种污染土静力触探取样器及取样方法。


背景技术：

2.随着经济的发展、产业结构的调整，近些年对污染场地的调查、勘察越来越重视，各种理论、研究、成果发展迅速，政策、规范、标准相继出台，但污染场地的勘察手段、方法等基础性的工作进展缓慢。污染场地的勘察中，污染土的取样是最基础性的工作，土样样品是否具有代表性，直接影响到试验、成果的质量，决定了对污染场地评价的准确性。当前，对于浅层污染土，一般采用铁锹、铁铲、圆状取土钻、螺旋取土钻、竹片等工具；对于深度几米、十几米的污染土，一般采用传统勘察中的钻机常规取土器取土，工作量大、取样成本高，尤其是在污染场地前期调查工作中，单纯为了取污染土试样，使用钻机现场钻孔取样，对于取样工作本身而言，成本太高；另外，以上各种取样方法的取土过程中，土样扰动大、暴露在空气中的时间长，对于挥发性有机物(vocs)污染土，往往达不到规范要求，把土样装入顶空瓶中后，在随后的保存、运输过程中，尚需冷藏存放，给工作带来诸多不便。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决工作量大、取样成本高，土样扰动大，存在二次污染，样本达不到规范要求的问题，从而提供一种污染土静力触探取样器及取样方法，设备轻便，成本低，操作方便，避免二次污染，样品不受干扰，存放运输方便。
4.为实现上述发明目的，本发明提供一种污染土静力触探取样器，用于安装在静力触探设备探杆下端使用，其特征在于：包括排气废土管、土样管、变径接头、螺旋盖、管靴；排气废土管靠近上端的管壁上设置有多个排气孔；取样时，排气废土管通过变径接头可拆卸连接在静力触探设备探杆下端，排气废土管下侧依次可拆卸连接土样管和管靴，排气废土管、土样管和管靴的内径相同，排气废土管、土样管、螺旋盖和管靴外径相同；取样后，土样管两端密封连接螺旋盖。
5.进一步地，所述排气废土管、土样管、变径接头、螺旋盖、管靴之间连接处都是通过螺纹连接。
6.进一步地，所述排气废土管、土样管、螺旋盖和管靴外径小于所述静力触探设备探杆外径。
7.本发明还提供一种采用上述一种污染土静力触探取样器的取样方法，包括如下步骤：
8.静力触探设备正常进行静力触探试验至取样位置后，拔出探杆和探头，去掉探头；将变径接头上端与探杆下端连接；变径接头下端连接所述静力触探取样器，污染土静力触探取样器是依次连接的排气废土管、土样管、管靴；使用静力触探设备将探杆与所述静力触探取样器下放至取样位置后，向下施加压力，将静力触探取样器匀速压入土体中；待达到设
计行程后，拔出静力触探探杆和所述静力触探取样器，卸掉管靴和土样管；快速将土样管的两端密封连接螺旋盖，并将土样管将随内部土样一起送至试验室。
9.进一步地，所述静力触探取样器压入行程大于土样管长度、但小于土样管和排气废土管长度之和。
10.进一步地，卸掉管土样管后，对于非挥发性污染土，可直接将土样管中的土样推出、取样。
11.进一步地，静力触探取样器在压入过程中，管内空气和地下水将由排气废土管上部的排气孔排出。
12.本发明颠覆传统认识、另辟蹊径，使用静力触探取样器配合常规的静力触探设备取地下土样，尤其是对挥发性有机物(vocs)污染土的取样具有得天独厚的优势。由于静力触探取样器轻便，进出场费用低，施工费用少，操作简便，本发明取土器无需另行开发、制造动力设备，使用现有静力触探设备即可进行污染土取样工作，可大大节约勘察成本，缩短工期，提高工效。本发明解决了土样扰动大、暴露在空气中的时间长的问题，且可保证土样在存放和运输过程中不受二次污染；对于挥发性有机物(vocs)污染土，由于土样管为密闭状态，土样的状态、含水率、挥发性物质均可保持原始状态，不受扰动，故可在常温、避光的条件下存放和运输，无需冷藏，为外业工作带来很大的便利。对于非有机物污染土，可使用pvc材质的土样管，取样后随土样一起送至试验室，在试验室可根据需要随意切割pvc土样管，采取试样；对于有机物污染土，需使用金属材质的土样管，取样后随土样一起送至试验室，从土样管中推出土体、取样。本发明取土器成本低，且排气废土管、变径接头、螺旋盖、管靴以及金属材质的土样管均可重复使用，低碳环保，经济效益、社会效益明显。本发明具有可观的推广价值。
附图说明
13.图1为本发明排气废土管结构示意图；
14.图2为本发明土样管结构示意图；
15.图3为本发明变径接头结构示意图；
16.图4为本发明螺旋盖结构示意图；
17.图5为本发明管靴结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明的污染土静力触探取样器包括排气废土管1、土样管2、变径接头3、螺旋盖4、管靴5。排气废土管1整体呈圆柱形，金属材质，中空、有一定的壁厚，上端和下端均为开口、内侧均设置有废土管母螺纹101，靠近上端的管壁上设置有两排排气孔102、一排两个、对称设置。
20.土样管2整体呈圆柱形，金属材质或pvc材质等，用于取有机物污染土试样时，需使
用金属材质，中空、有一定的壁厚，上端和下端均设置有土样管公螺纹201。
21.变径接头3上端外径与静力触探探杆外径相同，内侧设置有接头母螺纹301，下端设置有接头公螺纹302，下端可与排气废土管上端母螺纹连接。
22.螺旋盖4采用金属材质，内设密封垫圈401和螺旋盖母螺纹402；
23.管靴5采用金属材质，上端内部设置有管靴母螺纹501，下端为刃口502。
24.排气废土管1、土样管2、螺旋盖4、管靴5的外径均相同，且小于静力触探探杆的外径，外径和长度可根据各类污染土取样要求设计为不同规格，排气废土管1、土样管2、管靴5的内径均相同。
25.取样时，排气废土管通过变径接头可拆卸连接在静力触探设备探杆下端，排气废土管下侧依次可拆卸连接土样管和管靴，取样后，土样管两端密封连接螺旋盖。
26.取样时，将静力触探设备带至污染场地取样点，正常进行静力触探试验至取样位置，也可使用废旧探杆和探头压至取样位置，拔出探杆和探头，将变径接头3上端与探杆下端螺纹连接、排气废土管1上端与变径接头3下端螺纹连接、土样管2上端与排气废土管1下端螺纹连接、管靴5上端与土样管2下端螺纹连接，使用静力触探设备将探杆与静力触探取样器下放至孔底取样位置后，向下施加压力，将静力触探取样器匀速压入土体中，压入行程要大于土样管长度、但要小于土样管2和排气废土管1长度之和，在压入过程中，管内空气和地下水(如有)将由排气废土管1上部的排气孔排出，以保证进入土样管2中的土样不受压力、保持原状，待达到设计行程后，拔出静力触探探杆和静力触探取样器，卸掉管靴5和土样管2。对于挥发性有机物(vocs)污染土，应立即使用螺旋盖4将土样管2的两端封闭，该土样管2将随内部土样一起送至试验室，对于非挥发性污染土，可直接将土样管2中的土样推出、取样，也可将土样管2封闭后，随土样一起送至试验室。在卸下排气废土管1和变径接头3后，清洗干净，本次取样完成。如需在下一个深度位置取样，使用静力触探设备压至该位置后，重复以上取样步骤即可。
27.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。