本發明專利技術公布了一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，該探頭的上部外側為螺紋接頭（1），螺紋接頭（1）的下方依次設置有探桿（2）、錐形探頭（3）、微探頭軸桿（4）、微型錐形探頭（6）、孔壓過濾環（7），在微探頭軸桿（4）內部設有孔壓傳感器（5），該微型孔壓靜力觸探探頭為不銹鋼材料，除螺紋接頭（1）外，總長度為120mm。該微型孔壓靜力觸探探頭具有快捷、經濟、易操作和分辨率高等優點，為土層界面識別、土體判定等提供強有力的檢測工具。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種微型孔壓靜力觸探探頭，屬于巖土工程領域中一種能夠原位、準確、方便地識別土層界面、評價土體類型的孔壓靜力觸探裝置。
技術介紹
天然沉積土體的地層特征反映了土體的沉積環境，影響著土體與工程建筑之間的響應關系。任何建設項目實施之前都需要進行相關的地質勘查，許多侵入與非侵入的測試技術已應用于地表下土體特性的勘察。非侵入測試技術(如地質雷達)的特點是測試面積大，分辨率低，侵入測試技術則具有更高的分辨率。現有綜合分析土層特征的侵入測試技術通常具有較低的分辨率，土層厚度的分辨率局限于flOcm，這主要是由于采樣量少、以土體特性均值確定較大區域土體的特性，或兩者兼有。雖然一般的測試技術對于均勻沉積的土體是適用的，但是土體沉積大多是不均勻的，導致許多土體的不均勻特性難以獲得。自1975年Wissa等率先應用孔壓靜力觸探技術原位測定大壩孔隙水壓力以來，許多學者認為探頭貫入密實或堅硬土體時，產生負的孔隙水壓力，貫入松散或軟弱土體時，產生正的孔隙水壓力。孔隙水壓力的突變表征 土體特性發生改變，通過不同類型探頭對孔隙水壓力的量測，用以確定土體類型及土層特性已得到廣泛應用。本專利技術基于常規的孔壓靜力觸探設備，提供了一種可以原位、準確、方便的原位測試裝置，為土層界面識別、土體判定提供了準確有效的測試工具。
技術實現思路
技術問題:本專利技術要解決的技術問題是針對目前國內無法進行土層界面的原位準確識別，提供了一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，該微型孔壓靜力觸探探頭可用于巖土工程領域的原位準確識別土層界面、評價土體類型。技術方案:本專利技術的有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭的上部外側為螺紋接頭，螺紋接頭的下方依次設置有探桿、錐形探頭、微探頭軸桿、微型錐形探頭、孔壓過濾環，在微探頭軸桿內部設有孔壓傳感器。錐形探頭的錐角為30°，錐底截面積為15cm2，長度為55mm。微型錐形探頭的高度為10mm，錐角為60°，錐底截面直徑為13.8mm，錐底截面積為1.5cm2。該微型孔壓靜力觸探探頭為不銹鋼材料，除螺紋接頭外，總長度為120_。不同尺寸的錐形探頭和不同位置的孔壓量測對孔隙水壓力變化的敏感度是不同的。對于錐尖位置量測的孔隙水壓力，不同尺寸探頭對應的孔壓消散試驗的時間因子T定義為: ^ o' klT =--式中，σ ’為平均有效應力，k為滲透系數，t為探頭停止貫入后的孔壓消散時間，Yw為水的重度，R為探頭錐底截面半徑。若其他條件相同時，時間因子T與探頭半徑R的平方成反比，即探頭半徑R越小，時間因子T越大。據此，微型孔壓靜力觸探探頭可有效放大孔隙水壓力測試結果，提高對孔隙水壓力變化的敏感度，增加土層界面識別的分辨率。有益效果:巖土工程實踐中，地表下土層特性對于工程建設是非常重要的，其影響土體與工程建筑物之間的相互關系。傳統的孔壓靜力觸探技術具有較低的土層分辨率，一般能準確判定的土層厚度在5 10cm，這就使得土層中紋泥層的許多特性難以獲得，降低土層識別、土體判定的精確度和有效性，對于工程建設是不利的。微型孔壓靜力觸探探頭和錐尖孔隙水壓力的量測大大提高了測試結果對孔隙水壓力的敏感度，有利于紋泥層等薄土層界面的識別和特征相近土體的判定。本專利技術提出了一種微型孔壓靜力觸探探頭，解決了國內現有孔壓靜力觸探探頭在土體判定、土層界面識別方面分辨率低的缺陷，使得孔壓靜力觸探測試技術能夠更好、更全面的服務于巖土工程實踐。附圖說明圖1是本專利技術的元件裝置圖；其中有:螺紋接頭1、探桿2、錐形探頭3、微探頭軸桿4、孔壓傳感器5、微型錐形探頭6、孔壓過濾環7。具體實施例方式本專利技術的一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，該探頭的頂部為螺紋接頭1，螺紋接頭I的下方依次設置有探桿2和錐形探頭3，錐形探頭3的下方為微探頭軸桿4，微探頭軸桿4內部設有孔壓傳感器5，探頭底部為微型錐形探頭6，微型錐形探頭6的錐尖設有孔壓過濾環7。探桿直徑為43.7mm,長度為15mm。錐形探頭的錐角為30°，錐底截面積為15cm2，長度為55_。微探頭軸桿的直徑為13.8mm,長度為40mm。微型錐形探頭的高度為10mm，錐角為60°，錐底截面直徑為13.8mm，錐底截面積為1.5cm2。孔壓過濾環的高度為3.3mm,過濾孔直徑為30 μ m。該微型孔壓靜力觸探探頭為不銹鋼材料，除螺紋接頭外總長度為120_。對于錐尖位置的孔隙水壓力對應的時間因子T定義為:本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，其特征在于該探頭的上部外側為螺紋接頭（1），螺紋接頭（1）的下方依次設置有探桿（2）、錐形探頭（3）、微探頭軸桿（4）、微型錐形探頭（6）、孔壓過濾環（7），在微探頭軸桿（4）內部設有孔壓傳感器（5）。
【技術特征摘要】
1.一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，其特征在于該探頭的上部外側為螺紋接頭(1)，螺紋接頭(I)的下方依次設置有探桿(2)、錐形探頭(3)、微探頭軸桿(4)、微型錐形探頭(6 )、孔壓過濾環(7 )，在微探頭軸桿(4 )內部設有孔壓傳感器(5 )。2.根據權利要求1所述的一種有效識別土層界面的微型孔壓靜力觸探探頭，其特征在于錐形探頭(3)的錐角為30°，錐底...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡國軍，張濤，劉松玉，鄒海峰，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：
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