英国剑桥自钻式旁压仪.pdf

《英国剑桥自钻式旁压仪.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、英国剑桥自钻式旁压仪自钻式旁压测试不同于其他原位测试方法该方法不需要经验校正系数更能在短时间内获得大量精确数据而且在软土和沙层中只能用自钻式旁压法剑桥自钻式旁压仪在1975年开始生产从1980年开始在世界范围内广泛使用设备简介有两种不同的剑桥自钻旁压仪分别是膨胀型旁压仪(应变控制)和载荷型旁压仪(应力控制)每种旁压仪都利用特殊设计的钻具进行自钻不同之处在于膨胀型旁压仪是一套主动加压设备通过对旁压仪加压向外膨胀径向变化达到设计量后来测量压力值荷载型旁压仪是一套被动设备一旦被放置到合适位置后就能测试到施加在旁压仪上的力从而在任意水平方向连续测量总

2、应力和空隙水压力设备并没有膨胀或向如体施加压力钻进两种旁压仪均使用获得专利的特殊设计的自钻技术该设备在钻进的时候能最大程度的减少对土体的扰动除了取样器薄壁对土体直接接触外(在土壤中厚度不超过30微米)探头外面土体都能保持原始状态的位置和原位应力和其他测试比较来说这是非常低的扰动了自钻式旁压试验过程把装有旁压器的薄壁取样器剖面为锥形以某一速率压入土中同时转动的刀片将进入取样器内的土芯弄碎形成钻屑钻屑因循环水或泥浆的作用而变成悬浮颗粒从旁压器的中央通过钻杆空心孔排到地面取样器刃角向内倾斜其外侧圆柱面和其上部的旁压器外侧欧美大地仪器设备中国有限公司

3、EarthProductsChinaLtd.欧美大地科技集团成员MemberofEarthTechnolgiesGroup面为同一个圆柱面这样旁压器随取样器同步进入土层内并使得孔周围土体免受扰动和保持其原始应力状态和含水量状态其原理参见图2低扰动钻进系统图222测试荷载式应力控制旁压仪工作原理探头内荷载传感器感知外部土体总原位应力和内部气压此时二力不平衡通过调整气压和外部土压力平衡通过探头圆周等间距六点测量可直接测量到土体总原位应力附加传感器测量孔隙水压力以及内部气压膨胀式应变控制旁压仪探头中间有一超过一半长度的膨胀膜旁压器初始外径和取样器的

4、相同当钻孔到合适位置后开始向膜加压开始测试当膜开始膨胀的时候内部的弹簧式应变传感器测量膜的径向变化两个压力传感器给出连续的孔隙水压力测试时变形速率单位时间的旁压器外壁径向应变增量也可以进行恒压试验以记录总应力和有效原位应力随时间变化读数所有的测试数据通过线缆传输到地面数据采集设备中可以现场显示成像打印存储或传输到计算机中分析膨胀式旁压仪数据曲线如图3所示数据是总应力而不是有效应力有多种方法来依据旁压曲线计算绘出旁压试验剪切曲线见图4欧美大地仪器设备中国有限公司EarthProductsChinaLtd.欧美大地科技集团成员MemberofEa

5、rthTechnolgiesGroupFig3Fig3Fig3Fig3Fig4Fig4Fig4Fig4Fig4测试参数土壤:·原位水平总应力以及有效应力·主应力和次应力方向·初始剪切模量-4-2·正交和切向剪切模量剪应变范围10to10·不排水剪力cu欧美大地仪器设备中国有限公司EarthProductsChinaLtd.欧美大地科技集团成员MemberofEarthTechnolgiesGroup·剪应力/剪应变曲线·孔隙水压力·水平固结系数沙·剪阻力角·扩张角·正交和切向剪切模量应力控制型旁压仪测试量较应变控制的要少·原位水平应力总应力和

6、有效应力·原位应力水平向分布·孔隙水压力优点·测试时土体不受扰动·一次试验即可获得大量有用数据·分析时不必采用经验系数·测试由半自动系统控制不受操作者影响·快速获取结果·大量测试实践表明该系统比传统原位勘查设备复杂但是更加可靠而且即使才测试过程中有误操作也可获得有用数据安装在拖车上的完整系统钻进以及测试