Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7538-2:2005 Chất lượng đất - Lấy mẫu - Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu

• Số hiệu: TCVN7538-2:2005
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2005

Tên	Phương pháp	Phương pháp chiết mẫu	Diện tích/ đường kính danh định	Chi tiết, tiết diện đất, mm	Thích hợp cho loại đất		Thích hợp dưới mực nước	Loại mẫu có thể lấy	Độ sâu lấy mẫu, mm	Chú thích
					Không thích hợp cho loại đất	Thích hợp cho loại đất
Phương pháp thủ công
Khoan tay	Quay	Bằng khoan	50 mm đến 100 mm	50	Sỏi, đá, đá vụn, các vật liệu không dính kết	Sét, bùn, cát dính kết và các nền tương tự	Không	Xáo trộn	0 đến 2,0	Có thể lấy mẫu đến 5,0 m trên nền cát dính kết
Đào bằng tay	Đào	Bằng dụng cụ lấy mẫu	1 m x 1 m	10	Bê tông hoặc vật cản tương tự	Các loại	Không	Xáo trộn và nguyên	0 đến 1,5	Cần chống đỡ nếu nền đất không bền
Dùng máy
Khoan máy	Quay	Bằng khoan	50 mm	50	Sỏi, đá, hộc hoặc  các vật liệu không dính kết	Sét, bùn, cát dính kết và các nền tương tự	Không	Xào trộn và nguyên	0,05 đến 2,0	Có thể lấy mẫu đến 5,0 m trên nền cát dính kết
Khoan xung/đầu dò động	Dùng búa	Bằng dụng cụ trên máy khoan	50 mm	25	Sỏi, đá, hộc, các vật liệu	Sét, bùn, cát dính kết và các nền tương tự	Có	Xáo trộn và nguyên	0,5 đến 10
Khoan đa chức năng	Thủy lực Quay Áp lực	Nhiều cách	>30 mm	150 đến 2500	Không có cản trở tự nhiên	Mọi loại kể cả sét tảng lăn và đá	Có	Xáo trộn và nguyên	0 đến 100	Đặc biệt thích hợp cho đất đóng băng
Cáp nhẹ	Thủy lực	Bằng dụng cụ khoan	150 mm đến 250 mm	100	Vật cản ví dụ lốp xe, gỗ, bê tông	Sét, bùn, cát dính kết và các nền tương tự	Có	Xáo trộn và nguyên	0,5 đến 30
Khoan quay (lỗ hở)	Quay	Không thể, chở để tạo lỗ	150 mm đến 500 mm	300 đến 500	Vật cản rắn	Các loại đất	Không	Không	1,0 đến 40	Thích hợp để xuyên qua những lớp không quan tâm
Khoan quay (mũi khoan lõi)	Quay	Không thể	150 mm đến 500 mm	300 đến 500	Vật cản rắn	Các loại đất	Không	Không	1,0 đến 20
Khoan liên tục	Quay	Không thể	150 mm đến 500 mm	300 đến 500	Vật cản rắn	Các loại đất	Không	Không	1,0 đến 20	Thích hợp để xuyên qua những lớp nghiên cứu
Mũi khoan lõm	Quay	Dùng thiết bị lấy mẫu	150 mm đến 500 mm	50	Vật cản rắn	Các loại đất	Có	Xáo trộn và nguyên	1,0 đến 20	Lấy mẫu dưới mũi khoan ngay tại chỗ
Đầu dò	Áp lực	Lấy lõi	30 mm đến 150 mm	10	Vật cản rắn	Các loại đất	Có	Xáo trộn và nguyên	0 đến 30	Thu lấy lõi ngay tại chỗ trong một số trường hợp
Đào bằng máy
Lỗ thử	Đào	Bằng dụng cụ lấy mẫu	3 m đến 4 m x 1 m	10	Vật cản rắn	Các loại đất và vật liệu	Không	Xáo trộn và nguyên	0 đến 6

8. Lưu giữ mẫu

8.1. Khái quát

Phương pháp lấy và lưu giữ mẫu để kiểm tra đặc tính lý hóa, hóa học, sinh học (gồm cả vi sinh vật) có thể có nhiều biến đổi, do đó việc lưu giữ mẫu gồm phương pháp và tốc độ vận chuyển mẫu đến phòng thử nghiệm cần phải tuân thủ các yêu cầu mục đích điều tra nghiên cứu và độ đúng mong muốn của các kết quả phân tích. Phòng thí nghiệm cần tham khảo trước để đảm bảo quy trình phân tích là phù hợp.

Tốt nhất là bảo quản ở điều kiện lạnh (dưới 5 ^0C) trong suốt quá trình vận chuyển mẫu đến phòng thí nghiệm và tốt hơn là ngay sau khi lấy mẫu. Dùng thùng lạnh cho mục đích giải trí khi vận chuyển mẫu có thể không bảo đảm đầy đủ điều kiện.

CHÚ THÍCH: Xem ISO 10381-1 và ISO 10381-5.

8.2. Thùng chứa mẫu

8.2.1 Khái quát

Với mẫu đất không bị nhiễm bẩn, có thể dùng thùng chứa làm bằng polyetylen (như xô, bình rộng miệng và các túi chắc chắn) vì các thùng này trơ, tương đối rẻ và thuận tiện.

Khi vùng lấy mẫu nghi ngờ bị nhiễm bẩn, thùng chứa mẫu cần được làm bằng vật liệu sao cho mẫu chứa trong đó còn giữ nguyên tính đại diện. Thùng chứa không được gây nhiễm bẩn mẫu, cũng không có khả năng hấp thụ các thành phần của mẫu, ví dụ thùng chứa bằng plastic có thể không thích hợp để đựng các chất ô nhiễm hữu cơ như thuốc trừ sâu, dầu mỡ. Túi polyetylen nói chung không thích hợp để đựng mẫu đất bị nhiễm bẩn (xem 8.2.3 về khả năng loại trừ).

...

...

...

Cần dùng những thùng chứa riêng để chứa mẫu có các hợp chất hữu cơ như dung môi. Dùng bình có nút vặn và đóng kín có thể tránh mất chất ô nhiễm.

Với dung môi/chất lỏng khác nước, ví dụ metanol cần giảm thiểu sự bay hơi các hợp chất hữu cơ.

Thùng chứa mẫu phải luôn được lấy đầy và hàn kín để khoảng trống là ít nhất. Nếu dùng túi plastic cần hàn kín miệng túi và chú ý rằng chỗ hàn là chỗ yếu, dễ bị rách.

Xem bảng 2

Bảng 2 - Tính thích hợp của thùng chứa mẫu

Vật liệu làm thùng chứa

Chất gây ô nhiễm

Yêu cầu phân tích

Ưu điểm

...

...

...

Axit

Kiềm

Dầu và hắc in

 Dung môi

Khí

Vô cơ

Dầu và hắc in

Dung môi và hợp chất hữu cơ

Hợp chất dễ bay hơi

...

...

...

++

++

-

-

+

+^a

-

-

-

...

...

...

Loại bỏ không khí dư. Dễ hỏng

Xô plastic

++

++

-

-

-

++^b

-

...

...

...

-

Chi phí thấp

-

Bình rộng miệng ^c,d (có nắp vặn)

++

-

++

++

-

...

...

...

++

-

-

Trơ

Dễ vỡ

Can nhôm (có nắp vặn)

-

-

++

...

...

...

-

++

++

+

+

-

Chi phí cao, bị ô nhiễm do nhôm. Bị axit/kiềm ăn mòn

Bình polyme được flo hóa, ví dụ PTFE

++

...

...

...

++

++

++

++

++

++

++

Trơ

Chi phí cao

...

...

...

-

-

++

++

-

++

++

+

+

...

...

...

Gỉ. bị axit ăn mòn

++ Rất thích hợp

+ Có thể thích hợp

- Không thích hợp

Phòng thí nghiệm cần xem xét các bình chứa có thích hợp không

a) Không nên dùng cho đất ô nhiễm và mẫu điều tra nghiên cứu;

b) Không nên dùng cho đất ô nhiễm và mẫu điều tra nghiên cứu nếu cần phân tích chất gây ô nhiễm hữu cơ

c) Cho kết quả tối ưu khi có các chất ô nhiễm hữu cơ, nên dùng mẫu nguyên có dung môi như metanol;

d) Dùng nút PTEF có thể thích hợp.

...

...

...

Khi lấy mẫu cho mục đích nông nghiệp, thường mẫu tổ hợp được tạo nên từ nhiều điểm lấy mẫu đại diện trên hiện tượng, thùng chứa mẫu cần đủ lớn để chứa hết các phần mẫu. Túi polyetylen hoặc xô polyetylen hay polypropylen là thích hợp. Túi dùng cho lấy mẫu phải là túi mới. Xô và thùng chứa tương tự có thể được dùng lại khi chúng được rửa cẩn thận. Khi lấy mẫu xong cần đặt mẫu vào thùng chứa hoặc túi và buộc lại sao cho còn ít khoảng trống nhất trong khi chở đến phòng thí nghiệm. Nếu dùng túi polyetylen cần bảo về để tránh các ...

8.2.3 Thùng chứa mẫu cho đất ô nhiễm

Nếu không có yêu cầu đặc biệt thì những thùng chứa mẫu thông thường như xô plastic có nắp hoặc túi plastic chắc đều có thể dùng cho mục đích này. Hầu hết công việc hàng ngày, nếu dùng xô plastic (polyetylen, polypropylen) có nắp có thể chứa được khoảng 2 kg mẫu. Nếu cần lượng mẫu lớn hơn, thì nên dùng túi polyetylen miễn là nó không tương tác với mẫu hoặc không làm mất chất bay hơi. Lưu ý tránh hư hại vật lý gây nên mất chất nhiễm bẩn hoặc nhiễm bẩn mẫu; nên dùng thêm một túi bọc ngoài thì tốt hơn.

Trong mọi trường hợp bình chứa nên lấy đầy và hàn kín để khoảng trống còn lại ít nhất. Điều quan trọng là thùng chứa mẫu đã chọn không gây nhiễm bẩn mẫu và không hấp thụ các thành phần của mẫu.

Nếu cần xác định các hợp chất hữu cơ nên dùng thùng chứa mẫu trơ hơn là dùng thùng chứa bằng plastic để tránh mất các chất dễ bay hơi hoặc hấp phụ các chất. Thùng chứa cần dễ hàn kín để tránh mất chất dễ bay hơi. Trong các trường hợp như vậy, có thể dùng bình thủy tinh rộng miệng, bình nhôm có nắp vặn hoặc thùng sắt có nắp chặt.

Nếu cần phân tích phần khí ở trên mẫu cần dùng nắp kín hơi. Có nhiều loại bình chứa mẫu riêng dùng cho phân tích khí trên mẫu.

Với dung môi/chất lỏng khác nước ví dụ metanol cần giảm thiểu sự bay hơi các hợp chất hữu cơ.

Có nhiều loại thùng chứa mẫu để mọi vật liệu có thể lấy mẫu (xem ISO 10381-1).

8.2.4 Thùng chứa mẫu dùng cho mục đích địa chất

...

...

...

8.3. Ghi nhãn

Khi mẫu đã được lấy cần ghi nhãn rõ ràng và đầy đủ. Cần phải ghi lên nhãn mọi chi tiết quy định trong ISO 10381-1. Mẫu cần được gắn nhãn ví dụ được buộc hoặc dán (miễn là nhãn phải đảm bảo được dính chặt trong mọi điều kiện ngoài hiện trường) hoặc viết trực tiếp lên thùng chứa mẫu hoặc bỏ vào thùng đảm bảo không bị ảnh hưởng do mẫu.

Nhãn được dùng phải bền với các ảnh hưởng ngoài hiện trường (mưa, ô nhiễm) và trong xử lý (ăn mòn, xử lý, hóa chất). Nhãn cần đủ rộng để ghi lên đó mọi thông tin cần thiết về hình thức rõ ràng.

8.4. Lưu giữ mẫu

Nên làm lạnh và lưu giữ ở nhiệt độ dưới 5 ^0C để làm chậm mọi sự biến đổi hay phá hỏng mẫu. Để đạt hiệu quả, có thể dùng thùng lạnh ngay tại hiện trường và khi vận chuyển mẫu tới phòng thí nghiệm.

Cần hết sức chú ý nhất là khí hậu nóng và ẩm. Nếu làm lạnh có thể gây đông tụ hơi ẩm của đất thì mẫu sẽ bị rửa trôi vì hơi ẩm này.

Nhiệt độ dưới 5 ^0C không đủ ngăn cản các quá trình hydro hóa, oxy hóa, thoái hóa do vi sinh vật và thất thoát các hợp chất hữu cơ. Nên bảo quản mẫu dưới - 25^0C kể cả khi vận chuyển không xảy ra các tác hại với mẫu. Có thể đạt được nhiệt độ - 25^0C khi vận chuyển bằng cách dùng đá khô (cacbon dioxyt rắn) hoặc nitơ lỏng hoặc hộp lạnh chạy bằng acquy xe hơi.

Đối với các mẫu nguyên, ngoài việc lưu giữ và làm lạnh mẫu, cần chú ý khi xử lý để cấu trúc ban đầu của đất không bị thay đổi trong suốt thời gian vận chuyển đến phòng thí nghiệm.

9. Báo cáo lấy mẫu

...

...

...

CHÚ THÍCH: Xem ISO 10381-1, ISO 10381-4, ISO 10381-5.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Dụng cụ lấy mẫu bằng tay và bằng máy

A.1. Khoan (mũi) nhỏ

A.1.1 Kỹ thuật khoan tay

Có nhiều loại khoan tay sử dụng cho các loại đất và các điều kiện khác nhau. Việc sử dụng khoan phụ thuộc vào bản chất đất cần lấy mẫu. Nói chung, với đất cát sử dụng khoan tay dễ hơn so với các nền đất khác nhất là khi gặp đá. Trên nền đất cát, khoan tay có thể lấy mẫu ở độ sâu đến 5 m. Khoan tay thường được dùng để lấy mẫu đất đồng thể, ví dụ đất nông nghiệp.

Khi dùng khoan tay cần chú ý đến bảo đảm mẫu không bị nhiễm bẩn do vật liệu rơi từ trên xuống lỗ khoan cũng như khi đưa mẫu lên. Lót cẩn thận lỗ khoan bằng ống nhựa có thể ngăn ngừa được nhiễm bẩn chéo này.

...

...

...

Lấy mẫu bằng khoan tay cho phép quan sát nền đất theo chiều dọc và lấy được mẫu ở độ sâu định trước. Cần lưu ý để lấy được mẫu đại diện nếu vùng đất lấy mẫu bị nhiễm bẩn cục bộ.

Khi dùng khoan tay để lấy mẫu tổ hợp cho mục đích nghiên cứu nông nghiệp thì điều quan trọng là khoan có thể lấy được những thể tích đất bằng nhau. Mẫu như vậy thường được lấy gần sát bề mặt đất, ở độ sâu khoảng 150 mm đến 250 mm.

A.1.2 Kỹ thuật khoan máy

Có thể lấy mẫu bằng khoan chạy bằng môtơ nhỏ để giảm bớt nặng nhọc.

Tránh nhiễm bẩn chéo khi dùng khoan máy cũng giống như khi dùng khoan tay (xem 7.2 và A.1.1). Khoan máy được lắp sẵn trên xe dùng để lấy mẫu đại diện cho mục đích nông nghiệp.

Kiểm tra kỹ khi dùng mô tơ chạy bằng nhiên liệu vì có thể nhiên liệu, chất bôi trơn mô tơ và khói xả làm nhiễm bẩn mẫu. Loại khoan máy có mô tơ điện có khả năng làm giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm.

A.2. Khoan lỗ

A.2.1 Khoan đập có cáp nhẹ

Khoan đập thường sử dụng một bộ tháp khoan di động có tời 1 tấn đến 2 tấn chạy bằng động cơ diesel và cần trục 3 chân cao khoảng 6 m. Cần trục có thể gấp lại nên tháp khoan có thể kéo bằng xe nhỏ thường là xe 4 bánh.

...

...

...

Dụng cụ dùng khác nhau phụ thuộc vào tầng đất, có thể dùng dao cắt đất sét dùng cho đất dính kết và gàu xúc dùng cho đất tơi. Dùng đục cho đất rắn và đất có vật cản. Lỗ khoan loại này được lót bằng thép. Lớp lót này tránh được nhiễm bẩn chéo nhưng phải làm sạch lỗ khoan mỗi khi tiếp tục lót sâu xuống lỗ khoan trước khi lấy mẫu.

Phụ thuộc vào bản chất đất lấy mẫu mà lỗ khoan được tạo ra trước khi lớp lót được đặt sâu xuống lỗ khoan, ví dụ như tầng đất sét. Điều này thường làm đất ở thành lỗ khoan rơi xuống khi đặt lớp lót vào lỗ khoan và có thể gây nên nhiễm bẩn chéo.

Nếu lỗ khoan nằm ở chỗ cát hoặc sỏi, hoặc ở vùng bão hòa, lớp lót bằng thép được đưa xuống trước khi lấy mẫu, điều đó có thể làm xáo trộn đất và gây khó khăn lấy mẫu.

Ở một vài tầng đất cần dùng nước sạch để bôi trơn lỗ khoan. Cần chú ý đến ảnh hưởng đối với mẫu đất và mẫu nước. Việc dùng nước cần được ghi trên lỗ khoan và nếu cần ghi trên mẫu.

Dùng dao cắt và gàu xúc để mang đất bị xáo trộn dưới lỗ khoan lên đủ đại diện cho tầng đất, nhưng cần chú ý để đất ở tầng trên không bị rơi vào lỗ khoan ví dụ khi lấy lớp lót. Dùng dao cắt và gàu đều có thể lấy được mẫu. Mặc dù lượng mẫu này lớn hơn lượng mẫu thu được từ kỹ thuật khoan tay nhưng vẫn có những hạn chế.

Có thể lấy mẫu nguyên từ những tầng đất dính và đá mềm (ví dụ đá phấn) bằng cách đưa một ống lấy mẫu rỗng (đường kính 100 mm) xuống đất và lấy lõi để kiểm tra và phân tích. Dụng cụ lấy mẫu này được ưa dùng vì giảm thiểu được nhiễm bẩn chéo khi lấy mẫu để kiểm tra.

Mẫu nước có thể được lấy khi khoan. Vì lớp lót ngăn cách lỗ khoan với tầng đất xung quanh nên mẫu nước được lấy ở độ sâu khác nhau để không xảy ra nhiễm bẩn chéo. Tuy nhiên, để mẫu nước thực sự là đại diện cho nước ngầm cần phải có thiết bị đặt trong giếng monitoring.

Không khí trong lỗ khoan được theo dõi để xác định nồng độ khí khi bắt đầu đào hố hoặc lấy mẫu khí, do vậy sơ lược xác định được thành phần khí trong đất.

A.2.2 Khoan tay

...

...

...

Khoan quay máy có sử dụng đầu cắt sắc, dụng cụ này được khoan vào đất khi quay. Hệ thống cần được bôi trơn (bằng không khí, nước, bùn khoan) để giữ cho đầu cắt lạnh và chuyển đất đã cắt lên trên mặt đất. Điều đó có thể gây nhiễm bẩn chéo mạnh do tiếp xúc với thành lỗ. Kỹ thuật này thường dùng để tạo thành lỗ khoan, tạo giếng quan sát hoặc lấy mẫu bằng kỹ thuật thích hợp ở những độ sâu lớn.

Sử dụng kỹ thuật này vật liệu đưa lên không kiểm soát được (như khi dùng nước và không khí làm chất bôi trơn) có thể nhiễm bẩn bề mặt nặng hơn khi khoan vào tầng đất bị nhiễm bẩn. Điều này có thể gây độc hại cả môi trường và người điều tra nghiên cứu.

Có hai dạng khoan quay cơ bản: khoan lỗ hở (lỗ đầy) khi mũi khoan cắt mọi vật liệu trong vòng bán kính lỗ khoan; khoan lõi khi một vòng cố định ở cuối ống quay ngoài của bộ phần trống lõi cắt một đoạn lõi và đoạn lõi này được ống trong cùng của bộ phận trống lõi đưa lên mặt đất để kiểm tra và thử nghiệm.

Khoan quay đòi hỏi được bảo dưỡng cẩn thận và do chuyên gia đã được đào tạo phù hợp và tương đối nhiều kinh nghiệm ban hành.

A.2.2.2 Khoan lỗ hở

 Vật liệu được đưa lên cùng với dịch khoan. Các chất này không thích hợp để lấy mẫu, khó quan sát tầng đất. Phương pháp này chỉ thích hợp để tạo nhanh lỗ khoan để lấy mẫu ở độ sâu lớn bằng các phương pháp khác nhau hoặc để đặt giếng monitoring.

A.2.2.3 Khoan lõi quay

Thông thường việc khoan lõi quay dùng các trống lõi bằng dây kim loại hoặc trống lõi 2 hay 3 ống có các đầu lõi bằng kim cương hoặc vonfram, với mục đích là nhận được lõi với chất lượng cao và chi phí phù hợp. Việc chọn khoan và các thiết bị trên mặt đất và trong lỗ khoan là rất quan trọng để đạt được mục đích. Hướng dẫn chi tiết ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này, cần tìm thông tin lời khuyên của các chuyên gia về khoan.

Trống lõi 2 ống thông thường gồm 2 trống đồng tâm; trống ngoài quay được nhờ một cần khoan và đưa mẫu lõi xuống cuối trống; trống trong không quay, mẫu lõi cắt được đưa vào trong trống và đưa lên mặt đất.

...

...

...

Trống lõi dây kim loại thường quay từ trên mặt đất bằng cần khoan có đường kính bằng trống ngoài. Lõi được đưa lên mặt đất bằng trống trong trên dây có đường kính nhỏ hơn và nối với bộ phận lấy lõi thủy lực. Hệ thống này rất thích hợp cho lấy mẫu trên bề mặt đất hoặc ở tầng đá yếu bởi vì sự rung của cần khoan được giảm thiểu do tay đòn nằm vừa khít trong lỗ khoan. Thành lỗ khoan được đỡ thường xuyên trong suốt quá trình khoan và khi lấy lõi từ ống trong. Lõi được lấy nhanh hơn và hiệu suất được cải thiện.

Với khoan ba ống, ống không quay chứa ống chuyển mẫu hoặc ống lót. Ở cuối mỗi lần quay, lõi ở ống lót này được lấy ra và đưa ra vào hộp lõi. Phương pháp này không làm tăng lõi nhưng dường như giữ được lõi ở điều kiện ban đầu.

Sau đó lõi cần được đẩy vào trong khay hình bán trụ (ví dụ màng plastic theo cùng hướng như khi đi vào ống và được cắt lấy mẫu. Dùng ống có những rãnh xẻ dọc để lấy lõi từ máy khoan hai hoặc ba ống để có thể cắt lõi dễ dàng hơn, nhưng nên dùng ống không đường nối hoặc ống plastic nếu yêu cầu lấy mẫu nguyên.

A.2.3 Khoan cơ học

A.2.3.1 Khoan xoắn

Khoan xoắn chạy bằng máy, nhờ vậy tạo một lực lớn tác động xuống phía dưới. Mũi khoan gồm một hay nhiều vòng xoắn 360^0, thường có những bánh răng nông để ngăn đất rơi xuống khi rút mũi khoan lên. Phương pháp tạo lỗ khoan là đẩy mũi khoan sâu xuống khoảng 1 m, rút mũi khoan lên và làm sạch. Quá trình lặp lại đến khi đạt độ sâu đã định. Phương pháp này không thích hợp để lấy mẫu do nhiễm bẩn chéo và khó cắt tầng đất. Phương pháp này thích hợp khi tạo nhanh lỗ khoan có đường kính lớn và sâu đến 25 m.

Loại khoan này không cần bôi trơn, nhưng có thể xảy ra sự phát tán chất gây nhiễm bẩn khi làm sạch mũi khoan.

A.2.3.2 Khoan vòng xoắn

Khoan vòng xoắn dùng hệ thống tương tự gồm nhiều vòng xoắn liên tiếp được gắn với trục trung tâm. Lực khoan xuống nhờ máy và sự quay liên tục đưa đất ra khỏi lỗ khoan lên mặt đất. Kỹ thuật này chỉ dùng để tạo nhanh lỗ khoan đạt được độ sâu nào đó mà không dùng để lấy mẫu.

...

...

...

A.2.3.3 Khoan trục rỗng

Khoan trục rỗng là một dạng của khoan vòng xoắn liên tiếp, trong đó những vòng xoắn liên tục được gắn vào trục rỗng trung tâm. Mũi khoan có hai phần: đầu ngoài tròn và đầu trong hoặc đầu trung tâm, đầu trong được gắn cố định vào một chốt trên thanh trục rỗng và có thể đưa đất qua trung tâm của khoan lên bề mặt đất.

Khả năng rút đầu trong cùng với chốt lên mà khoan vẫn giữ nguyên vị trí là ưu điểm của loại khoan này. Rút chốt lên tạo ra lỗ khoan hở để có thể đặt thiết bị lấy mẫu, thiết bị lấy mẫu nguyên ,máy móc, tấm lót lỗ khoan và một số dụng cụ khác.

Thay chốt và cho phép tiếp tục khoan.

Kỹ thuật này cung cấp lớp lót lỗ khoan hoàn hảo và có thể tránh được vấn đề nhiễm bẩn chéo như của khoan đập. Mẫu đất được lấy bằng dụng cụ lấy mẫu hở hoặc bằng dụng cụ lấy lõi đưa vào trong trục rỗng. Phương pháp này đã thành công cho nhiều loại đất và có thể dùng để đặt giếng monitoring nước ngầm và ống dẫn khí.

Một vài loại khoan trục ống có thể liên tục tiếp cận cần đến đáy của lỗ khoan để khoan đập hoặc đầu lấy mẫu qua đường trung tâm trong khi khoan trục rỗng tạo ra lỗ khoan.

Kỹ thuật cho phép lấy mẫu, nhất là lấy mẫu nguyên, bổ sung cho các phép thử mẫu đất được lấy từ trên xuống, lấy mẫu địa tầng.

Khoan trục rỗng không cần bôi trơn.

A.3. Đầu dò và thiết bị lấy mẫu

...

...

...

Có nhiều kỹ thuật ứng dụng những nguyên tắc tương tự để tạo lỗ lấy mẫu. Trong đó cần kể đến ống lấy mẫu rỗng có hoặc không có đầu hình nón hoặc dùng một thanh đặc đưa vào lòng đất nhờ thủy động lực hoặc nhờ lực cơ học. Lực cơ học thường dùng là búa nện vào một đầu của đầu dò trong khi thủy động lực dùng sức ép lên đầu dò và dùng xe làm điểm tựa.

Đầu dò được ấn sâu xuống lòng đất để lấy mẫu đất, khí đất. Dùng kỹ thuật này thì độ sâu có thể đạt được phụ thuộc vào hệ thống và lực tác dụng có liên quan đến trọng lượng của xe. Vật cản có thể là yếu tố hạn chế. Đầu dò điều khiển bằng tay điển hình có thể đạt được độ sâu 2 m, bằng xe nhỏ từ 5 m đến 12 m, dựa trên xe lớn [gồm côn (CPT) từ 25 m đến 30 m.

Hệ thống này có thể dùng để lấy mẫu tại các độ sâu khác nhau, xuyên nhanh đến độ sâu cần lấy mẫu hoặc để lấy lõi đất liên tục.

A.3.2 Đầu dò và dụng cụ lấy mẫu cửa sổ

Dùng búa đập tần số cao đưa ống thép trụ vào đất. Thông thường búa được điều khiển bằng thủy động lực, nhưng trong một vài trường hợp cũng có thể bằng lực điện hoặc hơi.

Ống lẫy mẫu dài khoảng 1 m đến 2 m, có khe hoặc cửa sổ, cắt một phía. Đất đi vào ống lấy mẫu qua chỗ cắt ở một đầu và được đưa lên mặt đất. Cần dùng khoan để đưa ống lấy mẫu xuống sâu hơn. Khi đạt đến độ sâu lấy mẫu, ống lấy mẫu và cần khoan được rút lên nhờ một đòn bẩy cơ học. Sau khi ra khỏi lỗ khoan, đất được khảo sát và mẫu được lấy ra từ cửa sổ.

Mẫu đất cũng có thể được lấy bằng những ống xẻ. Ống xẻ là ống có các đường xẻ dọc một nửa và được giữ bằng những vòng trong khi lấy mẫu. Thiết bị này thường dùng cùng với đầu dò. Dụng cụ lấy mẫu này luôn cho phép lấy mẫu lõi.

Mẫu đất có thể được lấy bằng cách sử dụng một ống kết hợp với một sợi dây trơ để đảm bảo lấy lõi dễ dàng. Hệ thống có thể dùng để lấy mẫu tại những độ sâu khác nhau, để xuyên nhanh đến độ sâu cần thiết hoặc để lấy lõi đất liên tục.

Ống lấy mẫu có các đường kính khác nhau (từ 35 mm đến 80 mm) và lựa chọn ống lấy mẫu tùy thuộc loại đất. Ống bằng ...

...

...

...

Hệ thống cho phép đặt một đầu dò với thiết bị lấy mẫu vào lỗ khoan từ trước ở độ sâu mong muốn lấy mẫu. Đầu dò sau đó được tháo ra và kéo từ bên trong cần khoan rồi thiết bị lấy mẫu được đưa vào để lấy mẫu. Thiết bị lấy mẫu ra sau đó được kéo lên, lấy mẫu để phân tích. Hệ thống này cũng cho phép lấy mẫu nguyên.

A.3.3. Dụng cụ lấy mẫu liên tục

Dụng cụ lấy mẫu liên tục có thể lấy mẫu lõi dài đến 30 m trong nền đất như đất phù sa. Điều này có giá trị đặc biệt và được coi là để lấy mẫu rất tốt cho việc lấy mẫu liên tục.

Dụng cụ lấy mẫu này thường có đường kính từ 30 mm đến 70 mm gồm ống ngoài và ống trong làm vỏ cho lõi. Ống lấy mẫu được nối thêm một ống dài 1 m khi khoan đất. Khi lấy lên khỏi mặt đất lõi được cắt thành từng đoạn thích hợp, thường là 1 m, và đặt vào nơi lưu giữ. Mẫu đất có thể được lấy từ lõi để thử và bản thân lõi cũng được quan sát và ghi lại.

A.3.4 Đầu dò quay

Đầu dò quay có thể được dùng cho những đo đạc địa vật lý, ví dụ độ cản trở khi khoan xuyên hoặc có thể lắp vào các máy. Cần lưu ý tránh nhiễm bẩn chéo giữa thành và đáy lỗ khoan. Hệ thống này có thể dùng để monitoring các thông số nước ngầm như pH, độ dẫn điện, nhiệt độ,…khi sử dụng đầu dò hoặc để tiếp xúc với nước ngầm để lấy mẫu đại diện mà không cần làm sạch giếng monitoring. Các khí ngầm cũng có thể tiếp cận và lấy mẫu như vậy.

Đầu dò quay thường có nhược điểm là gặp khó khăn khi xuyên vào đất có vật cản và không lấy được mẫu địa tầng trừ khi lấy mẫu đất liên tục. Tuy vậy, đầu dò quay là nhanh hơn nhiều so với kỹ thuật khoan truyền thống.

A.4. Đào (hố thử)

A.4.1 Khái quát

...

...

...

Hố thử có thể tạo ở nơi đất tạm thời không được chống đỡ và cho phép quan sát đất theo chiều dọc lẫn chiều ngang. Khi có nước xuất hiện ở chỗ đào thì thành hố sẽ trở nên không chắc và khó lấy được mẫu đại diện (đất mịn bị rửa trôi khi lấy mẫu). Trong trường hợp này, có thể phải bơm nước ra khỏi hố thử vào nơi thích hợp hoặc dùng kỹ thuật lấy mẫu khác. Ở những hố thử sâu được đào bằng máy mẫu đất có thể được xác nhận bằng cách dùng ....

Khi tiến hành đào bằng bất cứ kỹ thuật nào thì vật liệu đào lên cần để cạnh hố (để tránh nhiễm bẩn) và phải đảm bảo chúng không rơi trở lại xuống hố gây nguy hiểm bẩn chéo.

Tầng đất bề mặt hố cần để riêng để có thể lấp trở lại hố. Có thể cần để riêng vật liệu bị ô nhiễm ở các tầng sâu để khi lấp giếng cũng đặt trở lại ở độ sâu như vậy và không trộn lẫn với vật liệu khác hoặc không đặt lên mặt lên. Có thể dùng đất sạch lấy từ nơi khác lấp giếng như đã trình bày ở điều 7.

A.4.2 An toàn

Nên hết sức tránh xuống dưới hố, bởi vì thành hố không được chống đỡ có thể dễ dàng bị sập. Nếu cần phải xuống giếng để lấy mẫu ví dụ lấy mẫu nguyên thì cần phải chống đỡ và làm theo hướng dẫn trong TCVN 7538 - 3 (ISO 10381 - 3).

Ở vùng đất yếu, hố thử có thể bị sập nên cần chú ý khi quan sát chỗ đào và lấy mẫu. Nếu cần thì thành hố phải được chống đỡ hoặc làm thoai thoải để tăng độ bền. Nếu chiều sâu của chỗ đào lớn hơn 1 m đến 1,2 m và người phải vào thì thành phải được che chắn đầy đủ để tránh sụp đổ.

A.4.3 Đào bằng tay

Cuốc, xẻng, dĩa đều có thể được dùng để đào hố thử sâu khoảng 2 m nếu số lượng hố cần ít. Đây có thể là kỹ thuật lấy mẫu đất dễ dàng nhất.

Hố thử cần diện tích rộng khoảng 1 m x 1 m để có thể dễ dàng lấy mẫu đất và quan sát tổng thể đất.

...

...

...

A.4.4 Đào bằng máy sâu từ 3 m đến 4,5 m

Một máy đào vận hành trên bánh xe có thể đào giếng sâu đến 3 m. Một vài loại máy có khả năng đào sâu khoảng 5 m.

Thường dùng gàu xúc rộng 0,9 m để đào hố thử, nhưng gầu xúc 0,6 m cũng có thể dùng.

Hố thử cần đủ rộng cho gầu xúc và đủ  dài để cho phép đào đến độ sâu yêu cầu (kích thước khoảng 3 m đến 4 m x 1 m).

Trước khi lấy mẫu (mẫu xáo trộn hay mẫu nguyên) nền đáy hồ cần được dọn sạch đất cát vật liệu rơi xuống. Mẫu xáo trộn có thể lấy từ đáy hố bằng cách sử dụng cẩn thận gầu xúc.

Mẫu đại diện từ đất đào ở đáy hố có thể lấy bằng bay thép không gỉ (xem 7.1) từ gàu xúc, nghĩa là một mẫu tổ hợp những phần mẫu nhỏ lấy gần nhau trừ trường hợp phép phân tích yêu cầu một số loại mẫu riêng. Phương pháp này cho phép lẫy mẫu tương đối dễ dàng mà không cần xuống hố, đồng thời có cái nhìn rõ ràng loại đất để ghi chép chính xác.

Đối với nghiên cứu vật lý, địa chất và vi sinh vật yêu cầu lấy mẫu nguyên, mẫu nguyên này được lấy bằng hộp Kubina, dụng cụ hoặc ống trụ lấy lõi, không cần xuống hố, trong mỗi trường hợp, dụng cụ lấy mẫu được ấn sâu xuống đáy hố. Sau đó cẩn thận kéo lên bằng gầu xúc để đất giữ nguyên dạng nguyên thủy của đất.

Nếu gặp nước ngầm thì việc đào tiếp và lấy mẫu sẽ bị hạn chế.

A.4.5 Máy đào sâu đến 6m

...

...

...

A.5. Các phương pháp khác

Có nhiều phương pháp tạo nhanh lỗ khoan, nhưng các phương pháp này thường chỉ cung cấp rất hạn chế các thông tin về đất tạo khó khăn cho lấy mẫu.

Có nhiều kỹ thuật mẫu dùng đầu dò hoặc khoan, một số kỹ thuật này được điều khiển từ xa. Việc áp dụng những thiết bị như vậy đã được khuyến nghị trong bảng A.3.

Những phương pháp khác có thể thích hợp cho những vị trí đặc biệt hoặc đã hoàn thiện không thuộc phạm vi của tiêu chuẩn này (xem điều 7).

Có những kỹ thuật khác cho phép phá vỡ lớp vỏ cứng của địa điểm. Kỹ thuật lấy mẫu đất sẽ được xác định bởi bản chất của lớp vỏ cứng và  diện tích cần phá vỡ để điều tra nghiên cứu.

- Khoan hơi có thể được dùng nhưng cần người điều khiển có kinh nghiệm và nguồn không khí nén. Kỹ thuật này không thích hợp để khoan bê tông dày (trên 250 mm).

- Trong một số trường hợp, máy chọn cho địa điểm điều tra nghiên cứu cần có khả năng:

+ Khoan gõ có thể đục qua lớp bê tông (mỏng hơn 100 mm) và đá dăm trộn hắc ín;

+ Máy đào dùng thủy lực có thể đào thủng lớp bê tông dày (đến 500 mm).

...

...

...

Để xác định xem hố thử có thích hợp cho điều tra nghiên cứu hay không cần xem xét những câu hỏi sau:

a) Có đủ chỗ để đào không?

Đào bằng máy sẽ cần diện tích khoảng 3 m x 1 m cho máy, cộng với khoảng để máy vận hành cộng với khoảng để đổ đất.

Sự hủy hoại bề mặt đất có gây khó khăn cho những bên liên quan không?

Hố thử nằm ở bãi đổ xe có thể không được chấp nhận vì sẽ gặp khó khăn khi san lấp để trả lại trạng thái ban đầu.

c) Đào bằng tay hay bằng máy có đạt được độ sâu lấy mẫu không?

Máy móc khác nhau có thể đạt ở những độ sâu khác nhau và máy đã chọn có thể dễ dàng đạt độ sâu yêu cầu.

d) Có nước ngầm ở độ sâu lấy mẫu không?

Nếu có thì mẫu lấy khó đạt yêu cầu.

...

...

...

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TCVN 6663-1 : 2002 (ISO 5667-1) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu.

[2] TCVN 5992 : 1995 (ISO 5667-2) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu.

[3] TCVN 5993 : 1995 (ISO 5667-3) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.

[4] TCVN 5994 : 1995 (ISO 5667-4) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở ao hồ tự nhiên và nhân tạo.

[5] TCVN 5996 : 1995 (ISO 5667-6) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn kỹ lấy mẫu ở sông và suối.

[6] TCVN ISO 9000 : 2000 (ISO 9000 : 2000) Hệ thống quản lý chất lượng - Cơ sở và từ vựng.

[7] ISO 10381 - 1, Soil quality - Sampling - Part 1: Guidance on the design of sampling programmes.

[8] ISO 10381 - 3, Soil quality - Sampling - Part 3: Guidance on safety

...

...

...

[10] ISO 10381 - 5, Soil quality - Sampling - Part 5: Guidance on investigation on soil contamination of urtan and industrial sites.

[11] TCVN 5960 : 1995 (ISO 10381 - 6 : 1993) Hướng dẫn về thu nhập, vận chuyển và lưu giữ mẫu đất để đánh giá các quá trình hoạt động của vi sinh vật hiếu khí tại phòng thí nghiệm.

[12] ISO 10381 - 7, Soil quality - Sampling - Part 7: Guidance on investigation and sampling of soil gas.

[13] TCVN 6857 : 2000 (ISO 11259) Chất lượng đất - Phương pháp đơn giản để mô tả đất.