原狀土樣密封方法優(yōu)化研究

□謝方媛 穆 娜 郄國增

原狀土試樣的密封保存是影響取樣質量的關鍵環(huán)節(jié)之一?，F在采用的蠟封法需要現場點火熔蠟，在操作上存在安全隱患，熔蠟過程中會產生少量白霧，對環(huán)境存在輕微影響。擬通過不同密封方法對原狀土樣含水率的影響的對比分析，找到一種合適的密封方法，保證勘探土樣質量，簡化勘察現場對原狀土樣的密封方式，減少現場危險源，保障人身和施工操作安全。

1.影響因素分析

不同類型的土，持水性能相差懸殊，如砂性土持水性較差，含水率易于變化。同一類型的土，不同的初始含水率，保存相同的時間，其含水率變化也不同。土工試驗方法標準（GB/T 50123-2019）中規(guī)定：從取樣之日起至開始試驗的時間不應超過3周。

基于以上因素，本次研究從土的類型、土的初始含水率及土樣的保存時間對含水率的影響進行分析。本次試驗根據顆分將研究的土類大致分為中砂，壤土（黏粒含量約10%～30%），黏土（黏粒含量約40%～50%）3類。初始含水率分別約為10%，15%，20%，30%，具體以實際配制時土的狀態(tài)為準，設定土樣保存時間至60d。

2.試驗過程

進行含水率試驗時，常因各種因素，影響試驗成果，如土層的不均勻，鉆探取土時，取土器和筒壁的擠壓，土樣在運輸和存放期間保護不當等等，所以本次試驗采用室內制備土樣，以減少以上因素的影響。制備完成的土樣按照蠟封法、膠帶全封法、膠帶封縫法、塑料袋法4種方法進行密封。密封完成后，統(tǒng)一存放在避光陰涼處，每日監(jiān)測室內溫濕度。

3.數據分析

3組試樣經過一個研究周期的稱量測定，含水率計算結果見表1所示。

通過對以上3組試樣的研究數據進行分析，可得出如下結論：

表1 不同封裝方法含水率變化

一是密封方法的選擇與土的性質及初始含水率均有一定的關系：對于砂性土初始含水率＜15%，壤土初始含水率＜25%時，黏性土初始含水率＜35%時可采用膠帶封裝法。由于鉆探現場難以判斷含水率，可通過觀察土樣是否有明顯的析水現象，若無均可采用膠帶密封法。

二是在上述含水率范圍內，若試樣密實或者結構性較強的土，也可以采用塑料袋封裝方法，在運輸過程中要采取必要的保護措施，防止試樣擾動。若超過上述含水率或易于振動液化和水分離析的土試樣宜就近進行試驗。

三是本次研究中，試樣的保存時間為60d，采用蠟封法和膠帶封裝法密封效果均較好，能夠確保試樣水分不損失。保存時間均超過了規(guī)范中規(guī)定的不宜超過3周，證明原狀土樣的保存時間可以適當延長至2個月。

4.效益分析

經計算蠟封法單個成本約1.49元，膠帶全封、膠帶封縫單個成本約0.14?0.27元，塑料袋封裝法單個成本約0.47元。通過對比，膠帶封裝法成本最低，隨著我國工程建設的快速發(fā)展，每年都會采取大量的原狀土樣，要用相當數量的黑膠布和蠟，在物質和資金上都是一大筆數字，膠帶封裝法較蠟封法及時、高效、環(huán)保，同時又能保證封裝質量，具有較好的經濟效益和社會效益。

5.結論

現代工程地質鉆探經過幾十年的發(fā)展，特別是1977年以來，鉆探工程的質量和生產效率，鉆探設備和儀器的配套與技術性能都有了很大的提高，但是關于原狀土樣密封的方法卻始終沒有變化。通過本次研究，證明膠帶密封法能夠滿足原狀土樣密封的要求，既能貫徹執(zhí)行國家有關技術經濟政策，做到安全環(huán)保、經濟合理、確保質量，又能保證原狀土樣含水率不變，具有實際意義，可以推廣使用。