[发明专利]一种多桥静力触探设备及多桥静力触探试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩土工程的测试设备，尤其涉及一种静力触探设备；本发明还涉及一种静力触探试验方法。

背景技术

现有技术中，应用于岩土工程勘察和原位测试方法的静力触探，按其测读的测试项目划分，分为单桥静力触探、双桥静力触探和三桥静力触探。单桥静力触探所使用的静力触探设备中探头只有一个压力传感器，只能读取土层的比贯入阻力P_s，数据单一，土层力学信息量小，工程技术人员较难进行分析，已越来越少使用。双桥静力触探的探头有两个压力传感器，分别读取土层中的锥头阻力q_c和侧壁摩阻力f_s，并可计算出摩阻比R_f＝(f_s/q_c)×100，其测试结果信息量较多，可用于土层的划分，估算土层承载力、压缩性、桩承载力，沉桩可能性和判定液化等等，是目前使用较多的静探方法，但其估算精度仍然不高。此后，还出现了一种三桥探头，其一般是在双桥静力触探探头的基础上再安装一种可测触探时产生的孔隙水压力的装置的探头，因而，三桥探头能够同时测定q_c、f_s和孔隙水压力，同时还能测量探头周围土中孔隙水压力的消散过程。另外还有一种静力触探方法，其使用的设备是在双桥静力触探设备的基础上在探杆的顶部增加测压体系，用于测量探杆压入土中的总贯入力P_静探，这样，使用该设备就可以得到锥尖阻力q_c、侧壁摩阻力f_s和总贯入力P_静探，从而可以计算出岩土层对探杆和探头侧壁的总阻力P_侧=P_静探-q_c·A_探（A探为探头的有效面积），以及计算出锥压比R_q=q_c·A_探P_静探及侧压比R_s=f_s·h·l/P_静探等，从而可以进行更多的分析，特别是在桩基工程中压桩力及桩极限承载力的估算。

然而，传统的静力触探设备，包括三桥静力触探设备，只能得到地下岩土层的上述压力信息，并不能得到如温度、侧压力、倾斜度、含水量、地震波速、地震加速度等信息，也不能获取地下的图像信息，如果需要测试更多的信息，往往是根据所需要测量的项目特制单独的探头，并且需要使用专门的试验设备进行测试，成本昂贵。同时，传统的取土钻探方法效率低，工人劳动强度高，操作环境差，导致越来越少劳动者愿意从事钻探工作，故急需寻找一种能替代钻探的高效的勘探工艺。

发明内容

为克服上述现有静力触探设备的缺陷与不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种测试项目多、测试信息量大的多桥静力触探设备；与此相应，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种测试项目多、测试信息量大的多桥静力触探方法，以及一种可以替代传统钻探方法的勘察手段。本发明所称的多桥静力触探设备，是指能同时测量4个或以上测试项目的静力触探设备，本发明所称的多桥静力触探方法，是指能同时测量4个或以上测试项目的静力触探试验方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多桥静力触探设备，包括杆体底端设有探头的静力触探杆和位于静力触探杆上方向所述静力触探杆施力的施力装置，所述探头设有用于测量锥尖阻力的锥尖阻力传感器和用于测量侧壁摩阻力的侧壁摩阻力传感器，其特征在于：所述静力触探杆还包括用于地下摄像的微型摄像机和分别用于测量孔隙水压力、温度、侧压力、倾斜度、含水量、地震波速和地震加速度的多个传感器。

作为本发明一种多桥静力触探设备技术方案的改进，所述多个传感器分别安装于多个传感器接手，所述微型摄像机安装于侧面与微型摄像机镜头相对处设有开口并封有透明高强耐磨玻璃的地下摄像接手，所述多个传感器接手和地下摄像接手根据测试的需要而选择并依次连接，并且所述多个传感器接手和地下摄像接手可拆卸的安装于所述静力触探杆探头与杆体之间。

作为本发明一种多桥静力触探设备技术方案的另一种改进，所述多个传感器和微型摄像机依次固定于所述静力触探杆杆体内部，并在静力触探杆杆体外表面与所述微型摄像机镜头相对的位置开口并封装透明高强耐磨玻璃。