CN113186892A - 静力触探测试方法 - Google Patents
静力触探测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113186892A CN113186892A CN202110500961.9A CN202110500961A CN113186892A CN 113186892 A CN113186892 A CN 113186892A CN 202110500961 A CN202110500961 A CN 202110500961A CN 113186892 A CN113186892 A CN 113186892A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- probe
- measuring module
- resistivity
- penetration
- starting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000623 nickel–chromium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
Abstract
本发明实施例提供了一种静力触探测试方法,包括:贯入装置就位;贯入装置动力连接;贯入螺旋地锚;组装贯入装置;上位机数显调试;启动压力测定模块;启动电阻率测定模块;启动热传导测定模块;采集的数据经数模转换装置进行数据格式转化统一之后,通过远程数据采集装置3传输至上位机及云端服务器。本发明实施例提供的方案,采用热传导测定模块、电阻率测定模块以及压力测定模块与传统孔压静力触探探头相结合,同时采集热物性参数、物理力学参数及土体污染性参数,测试周期短,数据采集种类多,可以较全面地对土体进行热物性、污染性、物理力学性评价。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,特别是涉及一种静力触探测试方法。
背景技术
目前,土地作为不可再生资源,承受的环境压力日益突出,了解场地的污染物种类、浓度、土壤类型显得尤为重要,传统的静力触探设备测试数据单一,操作复杂, 数据离散性大,无法对场地的污染程度及热物性参数做到同时采集、远程操控、实时 储存及分析。
发明内容
本发明实施例提供了一种静力触探测试方法,以达到同时采集热物性参数、物理力学参数及土体污染性参数的技术效果。
本发明实施的一方面,提供了一种静力触探测试方法,包括:
1)贯入装置就位:将贯入反力架、螺旋地锚、液压管、动力装置按照现场情况进行指定位置放置;
2)贯入装置动力连接:用液压管连接动力装置与螺旋地锚;
3)贯入螺旋地锚:测试人员手扶螺旋地锚上部的钻机设备,以提供螺旋地锚钻进反力,按照此工序将四个螺旋地锚打入地下2米深度,将贯入反力架与螺旋地锚通过固定横梁进行安装固定,并调整水平;
4)组装贯入装置:连接动力装置与贯入反力架,按长度需要组装探杆、并将探头与贯入反力架连接,将位移传感器安装在贯入反力架上,并通过探杆的中空轴将探头内的数据线连接到数模转换装置上,再将数模转换装置与远程数据采集装置连接,将位移传感器上牵引线锁定探头处,以便测量贯入深度,其中,探头包括:由上至下依次连接的热传导测定模块、电阻率测定模块以及压力测定模块;
5)上位机数显调试:标定上位机上位移读数、压力读数、电阻率读数、热物性参数读数;
6)启动压力测定模块:将探头打入,启动动力装置根据上位机上位移传感器读数缓慢将探头打入预定深度,并不断使用测斜仪来矫正钻进竖直度,可得打入过程中不同深度处的侧摩阻力、锥尖阻力及孔隙水压力曲线,静止在一定深度处可得到超静孔隙水压力随时间的消散曲线;
7)启动电阻率测定模块:利用电阻率测定模块进行电阻率测定,电阻率测定采用铜制环式电位测定金属环,每个环式铜片与电阻率测试传感器相连;
8)启动热传导测定模块:加热板连接加热电源,控制加热板的工作电压为220V,将加热板加热至设置温度,通过温度传感器实时监测土体温度随时间变化,根据温度热源理论反演土体的热物性参数;
9)采集的数据经数模转换装置进行数据格式转化统一之后,通过远程数据采集装置3传输至上位机及云端服务器。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:应用本发明实施例提供的方案,采用热传导测定模块、电阻率测定模块以及压力测定模块与传统孔压静力触探探头相结合,同时采集热物性参数、物理力学参数及土体污染性参数,测试周期短,数据采集种类多,可以较全面地对土体进行热物性、污染性、物理力学性评价;并且可以通过上位机进行远程监控采集到的各个数据,实现对大数据的汇总。
可选的,孔隙水压力测定传感器的测试环在安装前需要进行饱和处理,并在孔隙水压力测定传感器的孔隙水压力位置灌入甘油以排出空气。
可选的,电阻率测定模块中每个电极宽度为6mm,电极间采用绝缘塑料隔离,绝缘塑料宽度为12mm。
可选的,在热传导数据测试之前采用塑料标定罐对热传导测定模块进行标定。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种多功能静力触探系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种探头的纵剖面结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种热传导测定模块横剖面结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种静力触探测试方法的逻辑框图。
其中,数据检测装置1、数模转换装置2、远程数据采集装置3、上位机4、贯入装置5、探杆6、探头7、热传导测定模块8、电阻率测定模块9、压力测定模块10、第一金属外壳11、加热板12、隔热填充材料13、第一金属中空轴14、温度传感器15、第二金属外壳16、电阻率测试传感器17、金属环18、第二金属中空轴19、摩擦筒20、锥尖探头21、动力装置22、液压管23、贯入反力架24、固定横梁25、螺旋地锚26、贯入卡钳27、云服务器28、移动终端29、孔隙水压力测定传感器30、位移传感器31。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
相应于本发明实施例提供的静力触探测试方法,参见图1和图2,本发明实施例提供的多功能静力触探系统包括:数据检测装置1、数模转换装置2、远程数据采集装置3以及上位机4;其中,
数据检测装置1包括:贯入装置5、探杆6和探头7;探头7通过探杆6与贯入装置5连接,探头7包括:由上至下依次连接的热传导测定模块8、电阻率测定模块9以及压力测定模块10;
压力测定模块10、电阻率测定模块9以及热传导测定模块8与数模转换装置2电连接,数模转换装置2与远程数据采集装置3电连接,远程数据采集装置3与上位机4通信连接。
在实施中,参见图3热传导测定模块8包括:第一金属外壳11,在第一金属外壳11内由外向内依次设置的加热板12、隔热填充材料13和贯穿第一金属外壳11的第一金属中空轴14,加热板12与隔热填充材料13之间贴合处安装有温度传感器15;加热板12与上位机4电连接,温度传感器15与数模转换装置2电连接。具体的,温度传感器15的数量可以为4个,在第一金属外壳11的内壁上呈环形阵列分布;上位机4内设置有直流稳压电源用于向加热板12供电。
电阻率测定模块9包括:第二金属外壳16,安装在第二金属外壳16内的电阻率测试传感器17、在第二金属外壳16内壁由上到下间隔设置的金属环18以及贯穿第二金属外壳16的第二金属中空轴19,金属环18之间绝缘处理,电阻率测试传感器17的每一探针连接一个金属环18,电阻率测试传感器17与数模转换装置2电连接。具体的,金属环18的数量可以为3个,电阻率测试传感器17的数量为2个,电阻率测试传感器17上的三个探针连接不同的金属环18。
压力测定模块10包括:用于测定侧摩阻力的摩擦筒20以及安装在摩擦筒20一端用于测试锥尖阻力的锥尖探头21;摩擦筒20以及锥尖探头21与数模转换装置2电连接。
第一金属外壳11和第二金属外壳16可以为空心金属圆柱,外径3.5cm,内径3.1cm,热传导测定模块8高度80cm、电阻率测定模块9高度30cm、压力测定模块10高度30cm;第一金属外壳11、第二金属外壳16以及摩擦筒20之间采用螺纹连接。
贯入装置5包括:动力装置22、液压管23、贯入反力架24、固定横梁25、螺旋地锚26以及贯入卡钳27;探杆6一端固定在贯入卡钳27内,另一端与探头7连接,探杆6与探头7之间可以采用套筒进行连接;贯入装置5为建筑压桩工具中惯用的反力设备,具体结构在此不再赘述。
多功能静力触探系统还包括:云服务器28和移动终端29;云服务器28与远程数据采集装置3通信连接,移动终端29与云服务器28通信连接。远程数据采集装置3通过网络与云服务器28进行通信,实现数据存储、分析;用户可以利用移动终端29登陆云服务器28,实时查看数据。
第一金属外壳11采用镍铬合金材料制作,加热板12采用云母加热板。
摩擦筒2和锥尖探头21之间安装有孔隙水压力测定传感器30,孔隙水压力测定传感器30与数模转换装置2电连接。
贯入反力架24上安装有位移传感器31,位移传感器31与远程数据采集装置3连接。
工作过程中:
1)贯入装置5就位:将贯入反力架24、螺旋地锚26、液压管23、动力装置22按照现场情况进行指定位置放置;
2)贯入装置5动力连接:用液压管23连接动力装置22与螺旋地锚26;
3)贯入螺旋地锚26:测试人员手扶螺旋地锚26上部的钻机设备,以提供螺旋地锚26钻进反力,按照此工序将四个螺旋地锚26打入地下2米深度,将贯入反力架24与螺旋地锚26通过固定横梁25进行安装固定,并调整水平;
4)组装贯入装置5:连接动力装置22与贯入反力架24,按长度需要组装探杆6、并将探头7与贯入反力架24连接,将位移传感器31安装在贯入反力架24上,并通过探杆6的中空轴将探头7内的数据线连接到数模转换装置2上,再将数模转换装置2与远程数据采集装置3连接,将位移传感器31上牵引线锁定探头7处,以便测量贯入深度;
5)上位机4数显调试:标定上位机4上位移读数、压力读数、电阻率读数、热物性参数读数;
6)启动压力测定模块10:将探头7打入,启动动力装置22根据上位机4上位移传感器31读数缓慢将探头7打入预定深度,并不断使用测斜仪来矫正钻进竖直度,可得打入过程中不同深度处的侧摩阻力、锥尖阻力及孔隙水压力曲线,静止在一定深度处可得到超静孔隙水压力随时间的消散曲线;
7)启动电阻率测定模块9:利用电阻率测定模块9进行电阻率测定,电阻率测定采用铜制环式电位测定金属环18,每个环式铜片与电阻率测试传感器17相连;
8)启动热传导测定模块8:加热板12连接加热电源,控制加热板12的工作电压为220V,将加热板12加热至设置温度,通过温度传感器15实时监测土体温度随时间变化,根据温度热源理论反演土体的热物性参数;
9)采集的数据经数模转换装置2进行数据格式转化统一之后,通过远程数据采集装置3传输至上位机4及云端服务器28。
在实施中,孔隙水压力测定传感器30的测试环在安装前需要进行饱和处理,并在孔隙水压力测定传感器30的孔隙水压力位置灌入甘油以排出空气,位移传感器31上的数据随着探头7的下降自动记录。
电阻率测定模块9中每个电极宽度为6mm,电极间采用绝缘塑料隔离,绝缘塑料宽度为12mm。
在进行数据测试之前采用塑料标定罐对热传导测定模块8进行标定。
本发明实施例提供的方案,采用热传导测定模块、电阻率测定模块以及压力测定模块与传统孔压静力触探探头相结合,同时采集热物性参数、物理力学参数及土体污染性参数,测试周期短,数据采集种类多,可以较全面地对土体进行热物性、污染性、物理力学性评价;并且可以通过上位机进行远程监控采集到的各个数据,实现对大数据的汇总。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种静力触探测试方法,其特征在于,包括:
1)贯入装置就位:将贯入反力架、螺旋地锚、液压管、动力装置按照现场情况进行指定位置放置;
2)贯入装置动力连接:用液压管连接动力装置与螺旋地锚;
3)贯入螺旋地锚:测试人员手扶螺旋地锚上部的钻机设备,以提供螺旋地锚钻进反力,按照此工序将四个螺旋地锚打入地下2米深度,将贯入反力架与螺旋地锚通过固定横梁进行安装固定,并调整水平;
4)组装贯入装置:连接动力装置与贯入反力架,按长度需要组装探杆、并将探头与贯入反力架连接,将位移传感器安装在贯入反力架上,并通过探杆的中空轴将探头内的数据线连接到数模转换装置上,再将数模转换装置与远程数据采集装置连接,将位移传感器上牵引线锁定探头处,以便测量贯入深度,其中,探头包括:由上至下依次连接的热传导测定模块、电阻率测定模块以及压力测定模块;
5)上位机数显调试:标定上位机上位移读数、压力读数、电阻率读数、热物性参数读数;
6)启动压力测定模块:将探头打入,启动动力装置根据上位机上位移传感器读数缓慢将探头打入预定深度,并不断使用测斜仪来矫正钻进竖直度,可得打入过程中不同深度处的侧摩阻力、锥尖阻力及孔隙水压力曲线,静止在一定深度处可得到超静孔隙水压力随时间的消散曲线;
7)启动电阻率测定模块:利用电阻率测定模块进行电阻率测定,电阻率测定采用铜制环式电位测定金属环,每个环式铜片与电阻率测试传感器相连;
8)启动热传导测定模块:加热板连接加热电源,控制加热板的工作电压为220V,将加热板加热至设置温度,通过温度传感器实时监测土体温度随时间变化,根据温度热源理论反演土体的热物性参数;
9)采集的数据经数模转换装置进行数据格式转化统一之后,通过远程数据采集装置3传输至上位机及云端服务器。
2.如如权利要求1所属的方法,其特征在于,孔隙水压力测定传感器的测试环在安装前需要进行饱和处理,并在孔隙水压力测定传感器的孔隙水压力位置灌入甘油以排出空气。
3.如如权利要求1所属的方法,其特征在于,电阻率测定模块中每个电极宽度为6mm,电极间采用绝缘塑料隔离,绝缘塑料宽度为12mm。
4.如如权利要求1所属的方法,其特征在于,在热传导数据测试之前采用塑料标定罐对热传导测定模块进行标定。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110500961.9A CN113186892A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 静力触探测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110500961.9A CN113186892A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 静力触探测试方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113186892A true CN113186892A (zh) | 2021-07-30 |
Family
ID=76984415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110500961.9A Pending CN113186892A (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 静力触探测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113186892A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011001153A1 (de) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Tutech Innovation Gmbh | Messsonde zum Eindrücken in den zu untersuchenden Untergrund sowie Messverfahren damit |
CN103698366A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-02 | 东南大学 | 一种多功能数字式岩土静力触探测试系统 |
CN206418477U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-08-18 | 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 | 一种土壤温度及电阻率的原位测试装置 |
CN110331709A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-10-15 | 宁波大学 | 一种孔压静力触探探头 |
FR3087800A1 (fr) * | 2018-10-31 | 2020-05-01 | Equatech.R&D | Procede de mesure des proprietes elasto-plastiques d’un sol grace a un penetrometre statique |
-
2021
- 2021-05-08 CN CN202110500961.9A patent/CN113186892A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011001153A1 (de) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Tutech Innovation Gmbh | Messsonde zum Eindrücken in den zu untersuchenden Untergrund sowie Messverfahren damit |
CN103698366A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-04-02 | 东南大学 | 一种多功能数字式岩土静力触探测试系统 |
CN206418477U (zh) * | 2016-12-16 | 2017-08-18 | 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 | 一种土壤温度及电阻率的原位测试装置 |
FR3087800A1 (fr) * | 2018-10-31 | 2020-05-01 | Equatech.R&D | Procede de mesure des proprietes elasto-plastiques d’un sol grace a un penetrometre statique |
CN110331709A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-10-15 | 宁波大学 | 一种孔压静力触探探头 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
国土资源部中国地质调查局编: "中国地质调查百项技术", 北京:地质出版社, pages: 309 - 310 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2021004473A (ja) | 地盤改良効果の確認方法及びそれに用いる測定装置 | |
CN106324045A (zh) | 一种黄土的电导率性能及土水特征测试装置 | |
CN102175539A (zh) | 温控非饱和土三轴仪压力室系统 | |
CN109001040B (zh) | 岩石压裂模拟装置 | |
CN113720880B (zh) | 污染物地下三维迁移过程的电阻率监测系统及监测方法 | |
CN105738212A (zh) | 基于电容层析成像技术的岩石三轴试验裂隙扩展观测装置 | |
CN113186891A (zh) | 多功能静力触探系统 | |
CN104914229A (zh) | 多参数高温高压大直径岩心夹持器 | |
CN102141528B (zh) | 一种原位土层导热系数测定仪 | |
CA2328513C (en) | A method of monitoring the diameter of columns made by injection | |
CN206418477U (zh) | 一种土壤温度及电阻率的原位测试装置 | |
CN104296804B (zh) | 一种充填体破坏失稳前兆信息监测及预警方法 | |
CN108570978B (zh) | 中空侧壁敷线式静力触探设备 | |
CN113186892A (zh) | 静力触探测试方法 | |
CN106932129A (zh) | 煤矿深立井井壁安全监测装置及其监测方法 | |
CN202548085U (zh) | 堤坝防渗墙埋深的检测装置 | |
JPH10268061A (ja) | 地盤比抵抗測定センサ | |
CN109655495B (zh) | 一种土体分层导热系数原位快速测试探头、系统及方法 | |
CN204203214U (zh) | 多参数高温高压大直径岩心夹持器 | |
CN109781509A (zh) | 一种考虑温度效应的地应力测量装置及测量方法 | |
CN209764587U (zh) | 一种复合频谱激电法和弯曲元法的固结试验装置 | |
CN109142429A (zh) | 一种垂直接地极温升特性的检测系统及检测方法 | |
CN113445553B (zh) | 一种回填土压实度现场检测仪 | |
CN209570443U (zh) | 一种考虑温度效应的地应力测量装置 | |
CN210766700U (zh) | 一种回填土密实度现场检测仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210730 |