原位测试技术在工程勘察中的应用

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1、防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)原位测试技术在工程勘察中的应用作者指导教师摘要静力触探试验(CPT)作为一种原位测试技术。尤其适用于工程勘察应用中。具有精度高、速度快。检层能力强等优点。本文是对静力触探试验及动力触探等试验,分析各种方法的基本原理、适用性、所用仪器设备、试验要点、影响因素、成果应用及资料整理等技术问题。在此对原位测试中的静力触探作详细分析以及在分析过程中出现的一些问题的处理等关键词:静力触探孔压静力触探锥尖阻力侧壁摩阻力孔隙水压力15防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)目录引言11静力触探试验11.1静力触探试验的特点

2、和仪器设备31.2静力触探量测记录仪器与孔隙水压(CPTU)探头的使用51.3静力触探试验要点和试验成果整理61.4静力触探试验成果应用82工程实例102.1工程概况102.2南广线静力触探土层划分的关键问题112.3曲线异常常见形式与防治措施123动力触探试验143.1动力触探的特点和种类143.2圆锥动力触探试验整理及成果应用15结论16致谢16参考文献1615防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)引言土体原位测试一般是指在岩土工程勘察现场,在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试,以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层的一种土工勘

3、测技术。它是一项自成体系的试验科学,在岩土工程勘察中占有重要地位。这是因为它与钻探、取样、室内试验的传统方法比较起来,具有下列明显优点:(1)可在拟建工程场地进行测试,毋需取样,避免了因钻探取样所带来的一系列困难和问题,如原状土扰动问题等。(2)原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大的多,因而更能反映土的宏观结构(如裂隙等)对土的性质的影响。以上两条优点就决定了土体原位测试所提供的土的物理力学性质指标更有代表性,更具可靠性。此外,大部分土体原位测试技术具有快速、经济、可续行进行等优点。土体原位测试技术的发展历史较短,对测试机理及应用的研究都有待于进

4、一步的深入。由于现场土体边界条件不易控制及其复杂性,使所测成果和数据与土的工程性质指标等对比时,目前仍主要是建立在大量统计的经验关系之上,但这并没有妨碍它在工程勘察试验中的应用。它的优点大于其缺点。1静力触探试验静力触探试验适用于软土、一般粘性土、粉土、砂土和含少量碎石的土。1.1静力触探试验的特点和仪器设备1.静力触探试验的特点静力触探试验(英文缩写CPT),是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土中,以测定探头阻力等参数的一种原位测试方法。它分为机械式和电测试两种。机械式采用压力表测量贯日阻力,电测试则采用传感器和电子测试仪表测量贯入阻力。

5、我国采用的是电测试。1964年我国首先研制成功电测试单桥静力触探,1971年荷兰研制成功电测试双桥静力触探,70年代末国外又研制成功电测孔压式静力触探(英文代号CPTU)。电测静力触探是应用最广的一种原位测试技术,这与它明显的优点有关:a兼有勘探与测试双重作用;b测试数据精度高,再现性好,且测试快速、连续、效率高、功能多;c采用电子技术,便于实现测试过程自动化。15防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)2静力触探试验仪器设备静力触探试验仪器设备主要由以下几部分组成:(1)触探主机和反力装置触探主机按传动不同可分为机械式和液压式。液压式贯入力大;而

6、机械式贯入力一般小于5t,比较轻便,便于人工搬运。液压式一般用车装,如静力触探车贯入力一般大于10t,贯入深度大、效率高、劳动强度低,适用于交通方便的地区。反力装置的作用是固定触探主机,提供探头在贯入过程中所需之反力,一般是利用车辆自重或地锚作为反力装置。(2)测量与记录显示装置测量与记录显示装置一般可分为两种,电阻应变仪(或数字测力仪)和计算机装置,以用来记录测试数据。前者间断侧记、人工绘图,后者可连续侧记,计算机绘图和数据处理。(3)探头探头是静力触探仪器量贯入阻力的关键部件,有严格规格与质量要求。一般分圆锥形的端部和其后的圆柱形摩擦筒两部分。目

7、前国内外使用的探头可分为三种形式。单用(桥)探头双用(桥)探头多用(孔压)探头1)单桥探头:是我国特有的一种探头型式,只能测量一个参数,即比贯入阻力Ps,分辨率(精度)较低。15防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告)2)双桥探头:它是一种将锥头与摩擦筒分开,可以同时测量锥头阻力和侧壁摩阻力两个参数的探头,分辨率较高。3)多孔探头:它一般是将双用探头再安装一种可测触探时所产生的超孔隙水压力装置——透水滤器和孔隙水压力传感器,分辨率最高,在地下水位较浅地区应优先采用。(4)探杆探杆是将机械力传递给探头以使探头贯入的装置。它有两种规格,即探杆直径与锥头

8、底面直径相同(同径)与小于锥头底面直径两种,每根探杆长度为。1.2静力触探量测记录仪器与孔隙水压(CPTU)

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