一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，尤指一種具有原位測試探 頭的軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 軟黏土的不排水抗剪強(qiáng)度測試是巖土工程勘察中的一項(xiàng)重要工作。該指標(biāo)可直接 應(yīng)用于地基承載力確定、粧基承載力估算、路堤臨界尚度確定、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)等工作。該指 標(biāo)的測試方法主要有室內(nèi)試驗(yàn)法和原位測試法兩類。室內(nèi)測試方法采用野外取樣，室內(nèi)對 土樣進(jìn)行切削加工，制成一定規(guī)格的試樣，再進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)或三軸壓 縮試驗(yàn)等。原位測試方法主要有十字板試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)等。
[0003] 室內(nèi)試驗(yàn)過程中試樣受力條件明確，但在取樣和制樣過程，對試樣天然結(jié)構(gòu)擾動 大，試驗(yàn)結(jié)果離散度大，代表性差。十字板試驗(yàn)是目前最常用的原位直接測試方法，但測試 效率低，只能得到沿深度的單點(diǎn)不排水抗剪強(qiáng)度，測點(diǎn)間距一般為I. 〇m。靜力觸探試驗(yàn)利用 已有靜力觸探成果與十字板試驗(yàn)成果對比，建立不同土性、不同地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，再根據(jù)此 經(jīng)驗(yàn)關(guān)系間接求得軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度。但在此經(jīng)驗(yàn)關(guān)系中包含上覆土壓力修正、與土 性和地區(qū)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)等內(nèi)容。這些經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的取值都將影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而 限制了靜力觸探試驗(yàn)求取軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度的應(yīng)用。
[0004] 基于此，目前極需一種不需要（或較少需要）依靠經(jīng)驗(yàn)系數(shù)或上覆土壓力修正就 能得到軟黏土的不排水抗剪強(qiáng)度的方法及其測試裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的所解決的技術(shù)問題在于提供一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置， 利用該裝置進(jìn)行測試，能夠不依賴上覆土壓力修正或引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，降低了測試結(jié)果的誤 差、大大提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0006] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段如下所述。
[0007] -種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，包括靜力觸探機(jī)和原位測試探頭，所述靜 力觸探機(jī)具有靜力觸探機(jī)探頭，所述原位測試探頭上具有與所述靜力觸探機(jī)探頭相匹配的 容置槽。
[0008] 所述原位測試探頭為圓柱形橫桿，所述容置槽設(shè)置于該橫桿的長度方向中心處。
[0009] 所述容置槽為圓錐形凹窩。
[0010] 所述圓錐形凹窩錐角為60°。
[0011] 所述容置槽下方設(shè)置納污槽。
[0012] 所述納污槽為圓柱形。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果如下所述。
[0014] 1、本實(shí)用新型提供了一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，該測試裝置結(jié)果有嚴(yán) 格的理論支持，不需要經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，不需要上覆土壓力修正，相較于傳統(tǒng)裝置測試結(jié)果而言， 本實(shí)用新型裝置測試結(jié)果誤差大幅降低，測試結(jié)果可靠準(zhǔn)確。
[0015] 2、現(xiàn)有十字板試驗(yàn)試驗(yàn)速度慢，只能得到沿深度離散點(diǎn)的土體強(qiáng)度。而本實(shí)用新 型在傳統(tǒng)靜力觸探儀上增加了原位測試探頭，較好地保護(hù)了靜力觸探機(jī)，使得測試過程能 夠流暢進(jìn)行，并最終能夠獲得連續(xù)的測試結(jié)果，且測試速度較快。
[0016] 3、本實(shí)用新型中容置槽為圓錐形凹窩，且圓錐形凹窩錐角較佳地為60°，能夠匹 配市場上大多數(shù)靜力觸探探頭，應(yīng)用范圍較為廣泛。
[0017] 4、本實(shí)用新型中容置槽下方設(shè)置納污槽，以容納在測試裝置壓入地下過程中，進(jìn) 入靜力觸探探頭與原位測試探頭間隙中的土，并可兼起到保護(hù)靜力觸探機(jī)探頭尖部的作 用。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置的側(cè)視圖。
[0019] 圖2為本實(shí)用新型中原位測試探頭的主視圖。
[0020] 圖3為本實(shí)用新型中原位測試探頭的俯視圖。
[0021] 圖4為本實(shí)用新型中原位測試探頭的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本實(shí)用新型提供一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，該測試裝置結(jié)果有嚴(yán)格的 理論支持，不需要經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，不需要上覆土壓力修正，相較于傳統(tǒng)裝置測試結(jié)果而言，本實(shí) 用新型裝置測試結(jié)果誤差大幅降低，測試結(jié)果可靠準(zhǔn)確。
[0023] 具體來說，請參見圖1至圖4,本實(shí)用新型包括靜力觸探機(jī)和原位測試探頭1，該靜 力觸探機(jī)具有靜力觸探機(jī)探頭2,該原位測試探頭1上具有與所述靜力觸探機(jī)探頭2相匹配 的容置槽。
[0024] 其中，原位測試探頭1應(yīng)具有規(guī)則的形狀，以使后續(xù)測試結(jié)果的計(jì)算更加簡便。較 佳地，原位測試探頭1為圓柱形橫桿，如此原位測試探頭1的橫截面積較易獲得。優(yōu)選地， 該容置槽設(shè)置于圓柱形橫桿的長度方向中心處，使圓柱形橫桿兩端受力均勻，以進(jìn)一步提 升靜力觸探機(jī)探頭2的穩(wěn)固性，使其不易發(fā)生偏斜。
[0025] 經(jīng)過實(shí)際市場調(diào)查，目前市面上的靜力觸探機(jī)探頭2大多為圓錐形，且其錐角為 60°。因此，為匹配靜力觸探機(jī)探頭2的規(guī)格，本實(shí)用新型中容置槽設(shè)計(jì)為圓錐形凹窩11， 且該圓錐形凹窩11的錐角同樣設(shè)計(jì)為60°。
[0026] 此外，上述容置槽下方設(shè)置納污槽12,以容納在測試裝置壓入地下過程中，進(jìn)入靜 力觸探機(jī)探頭2與原位測試探頭1間隙中的土，并可兼起到保護(hù)靜力觸探機(jī)探頭2尖部的 作用。優(yōu)選地，該納污槽12為圓柱形以匹配靜力觸探機(jī)探頭2尖部的形狀。
[0027] 以下結(jié)合圖1說明本實(shí)用新型裝置的工作原理。
[0028] 首先，將本實(shí)用新型原位測試探頭1水平置于地表，與靜力觸探機(jī)探頭2切合后， 即可施加探桿頂部荷載F，將原位測試探頭1與靜力觸探機(jī)探頭2水平地壓入地下。
[0029] 在下壓過程中，通過靜力觸探機(jī)探頭壓力傳感器3測讀探頭錐尖阻值。該值為原 位測試探頭1所受地基土阻力除以靜力觸探探頭2橫截面積后的數(shù)值，單位為MPa。因此將 探頭讀數(shù)乘以靜力觸探探頭2的橫截面積，即得圓柱形探頭在下壓過程中所受阻力P。根據(jù) M. F. RANDOLPH 和 G. T. HOULSBY 提出的公式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，其特征在于，包括靜力觸探機(jī)和原位測試探 頭，所述靜力觸探機(jī)具有靜力觸探機(jī)探頭，所述原位測試探頭上具有與所述靜力觸探機(jī)探 頭相匹配的容置槽。
2. 如權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述原位測試探頭為圓柱形橫桿，所述 容置槽設(shè)置于該橫桿的長度方向中心處。
3. 如權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征在于，所述容置槽為圓錐形凹窩。
4. 如權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，所述圓錐形凹窩錐角為60°。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一所述的測試裝置，其特征在于，所述容置槽下方設(shè)置納污槽。
6. 如權(quán)利要求5所述的測試裝置，其特征在于，所述納污槽為圓柱形。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種軟黏土不排水抗剪強(qiáng)度測試裝置，包括靜力觸探機(jī)和原位測試探頭，所述靜力觸探機(jī)具有靜力觸探機(jī)探頭，所述原位測試探頭上具有與所述靜力觸探機(jī)探頭相匹配的容置槽。利用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行測試，能夠不依賴上覆土壓力修正或引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，降低了測試結(jié)果的誤差、大大提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01N3-24
【公開號】CN204461908
【申請?zhí)枴緾N201520211072
【發(fā)明人】劉朝安, 王毓, 姜波, 賈寧, 李彥利, 劉存合, 劉穎, 孟慶輝, 王洪播
【申請人】中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月9日