CN117723429B - 一种全流贯入仪承载力系数标定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及岩土工程技术领域，具体是一种全流贯入仪承载力系数标定装置及方法，全流贯入仪承载力系数标定装置包括模型箱，用于制备盛装土样；加压组件，用于对模型箱内的土样进行固结；强度测量组件，用于通过剪切试验测定模型箱内土样的不排水抗剪强度，以及采集全流贯入仪贯入土样过程中的贯入阻力数据；计算机系统，用于控制强度测量组件和全流贯入仪的运转，并基于强度测量组件获取的土体的不排水抗剪强度和全流贯入仪贯入土样过程中的贯入阻力数据反推全流贯入仪承载力系数。该全流贯入仪承载力系数标定装置及方法，能够在室内实现原位应力水平下全流贯入仪承载力系数的标定。

Description

一种全流贯入仪承载力系数标定装置及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体是一种全流贯入仪承载力系数标定装置及方法。

背景技术

全流贯入仪（常用的包括T形贯入仪和球形贯入仪）由于能够获取软土贯入阻力随深度连续变化的规律，因此已经广泛应用于海底原位软土以及室内软土不排水抗剪强度的测试中。全流贯入仪的探头表面通常进行磨砂处理，保证接触面粗糙，增大贯入阻力，提高软土不排水抗剪强度测试精度。全流贯入仪能测试其在软土中连续贯入受到的贯入阻力随深度的变化，通常采用以下公式估算土体的不排水抗剪强度：

其中，P表示探头贯入阻力，N 表示全流贯入仪承载力系数，A表示探头在贯入土体中的最大投影面积 ，表示不排水抗剪强度。

早期学者推荐采用Randolph 和Houlsby的水平受荷桩极限解答确定T形贯入仪的承载力系数，根据桩表面粗糙度的不同，其变化范围为9.1~11.9，两者相差31%。这是因为T形贯入仪在插入土体过程中周围土体的塑性流动与桩承受水平荷载时周围土体破坏机理一致，为简化计算，大多数学者采用承载力系数的平均值10.5进行估算，球形贯入仪也采用了T形贯入仪一样的承载力系数取值标准。由于没有考虑全流贯入仪探头表面粗糙度的影响，严重影响了土体不排水抗剪强度值的准确估算。因此有必要开展全流贯入仪承载力系数标定方法的研究。

目前，有关全流贯入仪承载力系数的标定方法尚未见报道。类似能够测试土体连续强度的CPTU贯入仪的研究较多，根据《水运工程静力触探技术规程》（JTS/T 242-2020）规定，可以采用室内直接快剪、固结快剪、三轴不固结不排水试验、无侧限抗压等室内试验以及现场十字板剪切试验结果来标定CPTU的贯入承载力系数。但是以上室内试验所测试土体需要根据《土工试验规范标准》单独制备土样，然后在直接剪切仪、三轴压缩仪、无侧限仪等仪器开展剪切试验，与CPTU测试的土样不一致，两者土样结构性差异较大导致标定的CPTU承载力系数范围很大，最大值可以是最小值的2倍不止，由此导致的土体不排水强度的估算误差很大。现场十字板剪切试验较好的规避了这一问题，但是目前尚没有适合的室内标定方法。

随着海洋岩土工程的深入发展，学者们对全流贯入仪承载力系数的精度提出了更高的要求，因此提出一种能够在室内实现原位应力水平，快速、便捷的获得精确的全流贯入仪承载力系数的全流贯入仪承载力系数标定装置和方法很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全流贯入仪承载力系数标定装置及方法，能够在室内实现原位应力水平下全流贯入仪承载力系数的标定，能够快速、便捷的获得精确的全流贯入仪承载力系数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种全流贯入仪承载力系数标定装置，包括模型箱，用于制备盛装土样；

加压组件，用于对模型箱内的土样进行固结；

强度测量组件，用于通过剪切试验测定模型箱内土样的不排水抗剪强度，以及采集全流贯入仪贯入土样过程中的贯入阻力数据；

计算机系统，用于控制强度测量组件和全流贯入仪的运转，并基于强度测量组件获取的土体的不排水抗剪强度和全流贯入仪贯入土样过程中的贯入阻力数据反推全流贯入仪承载力系数。

结合第一方面，进一步的，模型箱开设有试验口，试验口处设有工作平台，强度测量组件连接于工作平台上。

结合第一方面，进一步的，模型箱包括桶状本体，桶状本体靠近底部设置有排水阀，桶状本体底部铺设砂垫层，土样铺设于砂垫层上，砂垫层厚度高于排水阀的安装高度。

结合第一方面，进一步的，加压组件包括：外形与模型箱内部相匹配的加载板、用于驱动加载板对土样施加压力的第一驱动机构。

结合第一方面，进一步的，加载板上设有凸起部，加载板通过凸起部与第一驱动机构传动连接；加载板上环绕凸起部设有多个肋条。

结合第一方面，进一步的，强度测量组件包括十字板剪切仪、第二驱动机构、位移传感器和导向杆；

十字板剪切仪用于对土样进行剪切试验；

全流贯入仪能够在第二驱动机构的驱动下将探头贯入和拔出土样，位移传感器用于检测探头的实际贯入深度；

导向杆用于控制全流贯入仪贯入土样过程中的转动和偏向；

加载板上开设有多个开闭状态可控的试验孔，试验孔至少能够使十字剪切仪的十字板头和全流贯入仪的探头通过。

结合第一方面，进一步的，第二驱动机构包括液压缸、液压泵、伺服放大器和伺服阀，计算机系统将命令信号发送给伺服放大器，伺服放大器产生相应的理论位移信号，与位移传感器测量到的实际位移信号进行核对比较，伺服阀根据理论位移信号与位移传感器测量到的实际位移信号的偏差控制液压泵运作，液压泵将压力能转化为机械能驱动液压缸运动。

第二方面，本发明提供一种全流贯入仪承载力系数的标定方法，包括如下步骤：

对土样进行剪切试验，测定土样的不排水抗剪强度；

驱动全流贯入仪贯入土样采集全流贯入仪的贯入阻力数据；

基于剪切试验测定的土样的不排水抗剪强度和全流贯入仪贯入土样过程中采集的贯入阻力数据反推全流贯入仪承载力系数。

结合第二方面，进一步的，利用十字板剪切仪对土样进行剪切试验，获取土样的不排水抗剪强度，具体包括：

利用十字板剪切仪在土样若干个不同试验孔的同一深度进行剪切，获取若干个不同试验孔的同一深度处的土样的不排水抗剪强度，将若干个不同试验孔同一深度处的土样的不排水抗剪强度的平均值作为当前深度土样的不排水抗剪强度；

贯入阻力数据包括作用在全流贯入仪的探头上的探头贯入阻力。

结合第二方面，进一步的，驱动全流贯入仪贯入土样采集全流贯入仪的贯入阻力数据,具体包括：

利用全流贯入仪在若干不同试验孔处贯入土样至与剪切试验的同一深度，采集若干不同试验孔此深度处的全流贯入仪的探头贯入阻力；对若干个不同试验孔此深度处的全流贯入仪的探头贯入阻力取平均值，获取这一深度的全流贯入仪的探头贯入阻力；

所述方法还包括：

重复获取多组全流贯入仪承载力系数，取多组全流贯入仪承载力系数的平均值作为全流贯入仪最终标定的承载力系数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的全流贯入仪承载力系数标定装置及方法，能够在室内实现原位应力水平下全流贯入仪承载力系数的标定，能够快速、便捷的获得精确的全流贯入仪承载力系数。

本发明提供的全流贯入仪承载力系数标定装置，通过模型箱制备盛装土样，通过加压组件方便对模型箱内的土样进行固结，在室内模拟原位应力水平条件下的土样，通过强度测量组件能够快速的测定需要的数据，通过计算机系统计算承载力系数，操作简单，通过加压组件的第一驱动机构能够对模型箱内的土样施加稳定持续的高压进行排水固结，工作效率高，控制灵敏度高、响应速度快，通过尺寸较大的模型箱可以制备大尺寸土样，对同一个土样进行多个试验孔处的试验，减小各试验孔间的扰动造成的干扰，通过模型箱底部铺设砂垫层、出水口连接排水阀，控制土样的排水固结情况，通过加载板上设有多个开闭状态可控的试验孔，能够在不卸除竖向固结应力的条件下开展试验；试验孔的开关对试样表面扰动小且不影响土样的正常固结，通过第二驱动机构能够精准的控制液压缸运动；

本发明提供的全流贯入仪承载力系数标定方法，通过土体不排水抗剪强度的计算公式以及土样在同一深度处的抗剪强度相同的条件，利用十字板剪切仪和全流贯入仪反馈的数据精准标定全流贯入仪承载力系数，通过对土样施加不同的应力，模拟不同原位应力水平下的土样，可标定多个应力水平下的全流贯入仪承载力系数，在同一个土样中进行试验，较好的规避了土体结构性差异对标定结果的影响，同一试样的多组实验的标定结果取均值能够获得更加真实可靠的全流贯入仪承载力系数。

附图说明

图1为本发明实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定装置的一个视角的结构示意图；

图2为图1中工作平台处一个视角的结构示意图；

图3为图1中承载板立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定装置的第二驱动机构结构示意图；

图5为本发明实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定方法的流程图。

附图中的标记为：1、砂垫层；2、加载板；3、肋条；4、十字板剪切仪；5、工作平台；6、固定夹；7、第一驱动机构；8、反力架；9、进油管；10、位移传感器；11、液压缸；12、回油管；13、固定板；14、全流贯入仪；15、导向杆；16、螺栓；17、试验孔；18、模型箱；19、土样；20、排水阀；21、液压泵；22、油箱；23、伺服放大器；24、计算机系统；25、伺服阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本申请的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种全流贯入仪承载力系数标定装置，如图1-2所示，包括模型箱18，用于制备盛装土样19；加压组件，用于对模型箱18内的土样19进行固结；强度测量组件，用于通过剪切试验测定模型箱18内土样19的不排水抗剪强度，以及采集全流贯入仪14贯入土样19过程中的贯入阻力数据；计算机系统24，用于控制强度测量组件和全流贯入仪14的运转，并基于强度测量组件获取的土样19的不排水抗剪强度和全流贯入仪14贯入土样19过程中的贯入阻力数据反推全流贯入仪14承载力系数。

如图1-2所示，模型箱18包括桶状本体，本实施例中，模型箱18外部边缘可以焊接钢制肋板，桶状本体靠近底部两侧出水口设置有排水阀20，对模型箱18内的土样19进行排水固结时打开排水阀20，将土样19中的水分排出，待排水固结完成后关闭排水阀20。桶状本体底部铺设砂垫层1，土样19铺设于砂垫层1上，砂垫层1厚度高于排水阀20的安装高度，通过模型箱18底部铺设砂垫层1、出水口连接排水阀20，控制土样19的排水情况。

在一些实施例中，排水阀20与砂垫层1交界处可以布置土工布，用于将水与土样19隔离，便于土样19的排水固结，防止砂垫层1堵塞出水口。

模型箱18的顶部开设有试验口，试验口处设有工作平台5，强度测量组件可以连接于工作平台5上，工作平台5可以通过钢制的固定夹6挤压固定在模型箱18的顶部。

如图1-2所示，本实施例中，加压组件包括：外形与模型箱18内部相匹配的加载板2、用于驱动加载板2对土样19施加压力的第一驱动机构7，加载板2设置在模型箱18内部的土样19的上方，模型箱18的外围设置有反力架8，用于承受加载板2对第一驱动机构7的产生反作用力，对土样19进行排水固结，反力架8为“工”字钢型框式结构，通过四个支座固定在地面，第一驱动机构7设置在反力架8下方翼缘处。

如图3所示，本实施例中，加载板2上设有凸起部，加载板2通过凸起部与第一驱动机构7传动连接；加载板2上环绕凸起部设有多根肋条3，均布的肋条3使得加载板2的受力更加均衡，稳定。加载板2可以选择钢板结构。本实施例中，凸起部可以设置为位于加载板2中部的圆柱形结构，第一驱动机构7采用液压系统，能够对模型箱18内的土样19施加稳定持续的高压进行排水固结，工作效率高，控制灵敏度高、响应速度快，作为替代的手段，还可以采用气缸作为第一驱动机构7。

如图1-4所示，本实施例中，强度测量组件包括十字板剪切仪4、第二驱动机构、位移传感器10和导向杆15；

十字板剪切仪4用于对土样19进行剪切试验，十字板剪切仪4可拆卸的连接在工作平台5上；

全流贯入仪14能够在第二驱动机构的驱动下将探头贯入和拔出土样19，位移传感器10用于检测探头的实际贯入深度，位移传感器10和全流贯入仪14设置在固定板13上；

导向杆15可拆卸的设置在工作平台5上，导向杆15竖直设置，导向杆15上滑动连接有固定板13，全流贯入仪14固接在固定板13上，全流贯入仪14跟随固定板13沿着导向杆15上下滑动，导向杆15用于控制全流贯入仪14贯入土样19过程中的转动和偏向，防止全流贯入仪14贯入过程中的发生偏转，保证全流贯入仪14的垂直移动；

加载板2上开设有多个开闭状态可控的试验孔17，比如：可以在试验孔17内螺纹连接有螺栓16，需要对试验孔17下方的土样19进行试验时，通过拧出螺栓16打开试验孔17，在对土样19进行排水固结时，将螺栓16拧入试验孔17中，通过加载板2上设有多个开闭状态可控的试验孔17，能够在不卸除竖向固结应力的条件下开展不同应力水平的剪切试验；试验孔17的开关对土样19表面扰动小且不影响土样19的正常固结，还可以通过在试验孔17内设置可拆卸的密封塞控制试验孔17的开关。

试验孔17至少能够使十字剪切仪的十字板头以及全流贯入仪14的探头通过，试验孔17均匀分布在相邻两根肋条3之间，试验孔17的直径大于十字板的直径和全流贯入仪14的探头的宽度。本实施例中，十字板头的直径为12.7mm，径高比为1：2。

如图1、图4所示，本实施例中，第二驱动机构包括液压缸11、液压泵21、伺服放大器23和伺服阀25，液压泵21上连通有油箱22，液压泵21的其中两液压油口分别与液压缸11的进油管9和回油管12连通，液压泵21将压力能转化为机械能驱动液压缸11内的活塞杆向上或向下运动。计算机系统24将命令信号发送给伺服放大器23，伺服放大器23产生相应的理论位移信号，与位移传感器10测量到的实际位移信号进行核对比较，伺服阀25根据理论位移信号与位移传感器10测量到的实际位移信号的偏差控制液压泵21运作，液压泵21将压力能转化为机械能驱动液压缸11运动，液压缸11设置在反力架8下方翼缘处，全流贯入仪14的贯入和拔出通过第二驱动机构和位移传感器10伺服驱动，液压缸11与全流贯入仪14的顶部传动连接，通过第二驱动机构采用液压系统能够精准的控制液压缸11运动，从而控制全流贯入仪14的贯入深度。

本实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定装置不仅适用于T形贯入仪、球形贯入仪等全流贯入仪14，还适用于CPTU贯入仪，只需将全流贯入仪14换成CPTU贯入仪即可。

本实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定装置，能够在室内实现原位应力水平下全流贯入仪14承载力系数的标定，能够快速、便捷的获得精确的全流贯入仪14承载力系数，通过模型箱18制备盛装土样19，通过加压组件方便对模型箱内的土样19进行固结，在室内模拟原位应力水平条件下的土样，通过强度测量组件能够快速的测定需要的数据，通过计算机系统24计算承载力系数，操作简单，通过加压组件的第一驱动机构7能够对模型箱18内的土样19施加稳定持续的高压进行排水固结，工作效率高，控制灵敏度高、响应速度快，通过尺寸较大的模型箱18可以制备大尺寸土样19，对同一个土样19进行多个试验孔17处的试验，减小各试验孔17间的扰动造成的干扰。

实施例二

本实施例提供了一种全流贯入仪承载力系数的标定方法，本方法可以基于实施例一所述标定装置实现，相应的，本实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定方法不仅适用于T形贯入仪、球形贯入仪等全流贯入仪，还适用于CPTU贯入仪，如图1-5所示，包括如下步骤：

步骤一：对土样19进行剪切试验，测定土样19的不排水抗剪强度数据；

本实施例中，可以利用十字板剪切仪4对土样19进行剪切试验，获取土样19的不排水抗剪强度数据，具体包括：在工作平台5上安装十字板剪切仪4，调整工作平台5位置，使得十字板刚好对准加载板2外圈的试验孔17，通过固定夹6将工作平台5固定在模型箱18上部，打开加载板2上十字板剪切仪4对准的试验孔17，启动十字板剪切仪4，等待十字板压入距离土样19顶部5D深度处（D为十字板直径），静置2-3min后，以1°/10s-2°/10s的速度开始剪切；随后将十字板再次向下贯入5D深度，静置2-3min后再次以1°/10s-2°/10s的速度剪切，按照上述步骤继续操作，获取三个深度处的剪切数据，拔出十字板剪切仪4；按照上述步骤再次获取另外两个试验孔17的不排水抗剪强度数据，利用十字板剪切仪4在土样19若干个不同试验孔17的同一深度进行剪切，获取若干个不同试验孔17同一深度处的土样19的不排水抗剪强度，将若干个不同试验孔17同一深度处的土样19的不排水抗剪强度的平均值作为当前深度土样19的不排水抗剪强度。

步骤二：驱动全流贯入仪14贯入土样19采集全流贯入仪14的贯入阻力数据，贯入阻力数据包括作用在全流贯入仪14的探头上的探头贯入阻力；

本实施例中，驱动全流贯入仪14贯入土样19测定全流贯入仪14的贯入阻力数据，包括：待三个试验孔17的不排水抗剪强度数据获取完成后，拆卸十字板剪切仪4，在工作平台5上安装导向杆15、位移传感器10、固定板13以及全流贯入仪14，液压缸11与全流贯入仪14的顶部传动连接，调整工作平台5位置，确保全流贯入仪14对准试验孔17，打开全流贯入仪14对准的试验孔17，通过计算机系统24控制液压缸11带动全流贯入仪14沿着导向杆15竖向滑动，使得全流贯入仪14贯入土样19，获得贯入阻力随贯入深度变化的贯入数据；按照上述步骤再次测量另外两个试验孔17的贯入阻力数据，利用全流贯入仪14在若干不同试验孔17处贯入土样19至与十字板剪切仪4剪切试验的同一深度，采集若干不同试验孔17此深度处的全流贯入仪14的探头贯入阻力；对若干个不同试验孔17此深度处的全流贯入仪14的探头贯入阻力取平均值，获取这一深度的全流贯入仪14的探头贯入阻力。

步骤三：基于十字板剪切仪4进行剪切试验测定的土样19的不排水抗剪强度和全流贯入仪14贯入土样19过程中采集的贯入阻力数据反推全流贯入仪14承载力系数。

本实施例中，根据土样19的不排水抗剪强度数据以及全流贯入仪14的贯入阻力数据计算全流贯入仪14承载力系数包括：

由估算土体的不排水抗剪强度的公式：得到全流贯入仪14承载力系数的计算公式：/>（1），公式（1）中，P为探头贯入阻力，N为全流贯入仪14承载力系数，A为探头在贯入土体中的最大投影面积，/>为不排水抗剪强度，探头在贯入土体中的最大投影面积通过测量和计算获得。

全流贯入仪承载力系数标定方法还包括，在步骤一：对土样19进行剪切试验之前，利用加压组件对土样19进行排水固结，具体为：在模型箱18中装入饱和土样19，在土样19上放置加载板2，将第一驱动机构7对准加载板2中部的凸起部，打开排水阀20，打开电源，在计算机系统24输入指令控制第一驱动机构7对凸起部施加应力F，在大小为F的应力水平下对土样19进行排水固结，静置24h待排水固结完成后，关闭排水阀20，获取不同应力水平F下的土样19。

本实施例中，全流贯入仪承载力系数标定方法还包括：重复获取多组全流贯入仪14承载力系数，取多组全流贯入仪14承载力系数的平均值作为全流贯入仪14最终标定的承载力系数，通过螺栓16密封试验孔17，打开排水阀20，通过计算机系统24控制第一驱动机构7对凸起部施加不同应力，大小为F1、F2……Fn，对土样19进行排水固结，模拟不用的原位应力水平下的土样19；待固结完成后，重复步骤一至步骤三获得应力水平为F1、F2……Fn下的各深度的多组全流贯入仪14承载力系数，取多组全流贯入仪14承载力系数的平均值作为全流贯入仪14最终标定的承载力系数。

本实施例提供的全流贯入仪承载力系数标定方法，能够在室内实现原位应力水平下全流贯入仪14承载力系数的标定，能够快速、便捷的获得精确的全流贯入仪14承载力系数，通过土体不排水抗剪强度的计算公式以及土样19在同一深度处的抗剪强度相同的条件，利用十字板剪切仪4和全流贯入仪14反馈的数据精准标定全流贯入仪14承载力系数，通过对土样19施加不同的应力，模拟不同原位应力水平下的土样19，可在一个土样19内标定多个应力水平下的全流贯入仪14承载力系数，在同一个土样中进行试验，较好的规避了土体结构性差异对标定结果的影响，同一试样的多组实验的标定结果取均值能够获得更加真实可靠的全流贯入仪14承载力系数。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种全流贯入仪承载力系数标定装置，其特征在于，包括：

模型箱（18），用于制备盛装土样（19）；

加压组件，用于对所述模型箱（18）内的土样（19）进行固结；

强度测量组件，用于通过剪切试验测定所述模型箱（18）内土样（19）的不排水抗剪强度，以及采集所述全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）过程中的贯入阻力数据；

计算机系统（24），用于控制所述强度测量组件和所述全流贯入仪（14）的运转，并基于所述强度测量组件获取的所述土样（19）的不排水抗剪强度和所述全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）过程中的贯入阻力数据反推所述全流贯入仪（14）承载力系数；

所述加压组件包括：外形与所述模型箱内部相匹配的加载板（2）、用于驱动所述加载板（2）对所述土样（19）施加压力的第一驱动机构（7）；

所述加载板（2）上设有凸起部，所述加载板（2）通过所述凸起部与所述第一驱动机构（7）传动连接；所述加载板（2）上环绕所述凸起部设有多个肋条（3）；

所述强度测量组件包括十字板剪切仪（4），所述十字板剪切仪（4）用于对所述土样（19）进行剪切试验；

所述加载板（2）上开设有多个开闭状态可控的试验孔（17），所述试验孔（17）至少能够使所述十字板剪切仪（4）的十字板头和所述全流贯入仪（14）的探头通过。

2.根据权利要求1所述的全流贯入仪承载力系数标定装置，其特征在于，所述模型箱（18）开设有试验口，所述试验口处设有工作平台（5），所述强度测量组件连接于所述工作平台（5）上。

3.根据权利要求2所述的全流贯入仪承载力系数标定装置，其特征在于，所述模型箱（18）包括桶状本体，所述桶状本体靠近底部设置有排水阀（20），桶状本体底部铺设砂垫层（1），所述土样（19）铺设于所述砂垫层（1）上，所述砂垫层（1）厚度高于所述排水阀（20）的安装高度。

4.根据权利要求1所述的全流贯入仪承载力系数标定装置，其特征在于，所述强度测量组件包括第二驱动机构、位移传感器（10）和导向杆（15）；

所述十字板剪切仪（4）用于对所述土样（19）进行剪切试验；

所述全流贯入仪（14）能够在所述第二驱动机构的驱动下将探头贯入和拔出所述土样（19），所述位移传感器（10）用于检测所述探头的实际贯入深度；

所述导向杆（15）用于控制所述全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）过程中的转动和偏向。

5.根据权利要求4所述的全流贯入仪承载力系数标定装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括液压缸（11）、液压泵（21）、伺服放大器（23）和伺服阀（25），所述计算机系统（24）将命令信号发送给所述伺服放大器（23），所述伺服放大器（23）产生相应的理论位移信号，与所述位移传感器（10）测量到的实际位移信号进行核对比较，所述伺服阀（25）根据所述理论位移信号与所述位移传感器（10）测量到的实际位移信号的偏差控制所述液压泵（21）运作，所述液压泵（21）将压力能转化为机械能驱动所述液压缸（11）运动。

6.一种全流贯入仪承载力系数的标定方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

对土样（19）进行剪切试验，测定所述土样（19）的不排水抗剪强度；

驱动全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）采集所述全流贯入仪（14）的贯入阻力数据；

基于剪切试验测定的所述土样（19）的不排水抗剪强度和所述全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）过程中采集的贯入阻力数据反推所述全流贯入仪（14）承载力系数；

其中，所述对土样（19）进行剪切试验，测定所述土样（19）的不排水抗剪强度，包括：

在工作平台（5）上安装十字板剪切仪（4），调整工作平台（5）位置，使得十字板剪切仪（4）的十字板对准加载板（2）外圈的试验孔（17），通过固定夹（6）将工作平台（5）固定在模型箱（18）上部，打开加载板（2）上十字板剪切仪（4）对准的试验孔（17），启动十字板剪切仪（4），等待十字板压入距离土样（19）顶部5D深度处，静置2-3min后，以1°/10s-2°/10s的速度开始剪切；其中，D为十字板直径；随后将十字板再次向下贯入5D深度，静置2-3min后再次以1°/10s-2°/10s的速度剪切，按照上述步骤继续操作，获取三个深度处的剪切数据，拔出十字板剪切仪（4）；按照上述步骤再次获取另外两个试验孔（17）的不排水抗剪强度数据，利用十字板剪切仪（4）在土样（19）若干个不同试验孔（17）的同一深度进行剪切，获取若干个不同试验孔（17）同一深度处的土样（19）的不排水抗剪强度，将若干个不同试验孔（17）同一深度处的土样（19）的不排水抗剪强度的平均值作为当前深度土样（19）的不排水抗剪强度。

7.根据权利要求6所述的全流贯入仪承载力系数标定方法，其特征在于，

所述贯入阻力数据包括作用在所述全流贯入仪（14）的探头上的探头贯入阻力。

8.根据权利要求6所述的全流贯入仪承载力系数标定方法，其特征在于，驱动所述全流贯入仪（14）贯入所述土样（19）采集所述全流贯入仪（14）的贯入阻力数据,具体包括：

利用所述全流贯入仪（14）在若干不同所述试验孔（17）处贯入所述土样（19）至与剪切试验的同一深度，采集若干不同所述试验孔（17）此深度处的所述全流贯入仪（14）的探头贯入阻力；对若干个不同所述试验孔（17）此深度处的所述全流贯入仪（14）的探头贯入阻力取平均值，获取这一深度的所述全流贯入仪（14）的探头贯入阻力；

所述方法还包括：

重复获取多组全流贯入仪（14）承载力系数，取多组全流贯入仪（14）承载力系数的平均值作为所述全流贯入仪（14）最终标定的承载力系数。