[发明专利]一种新型静力触探试验成套设备及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型静力触探试验成套设备及试验方法，属于岩土工程勘察设备技术领域。

背景技术

静力触探试验作为一种重要的原位测试手段，是获得土性参数较准确的方法之一，多年来受到岩土工程界的广泛重视，它具有速度快、数据连续、再现性好、操作省力等优点。该技术是通过将带有探头的锥杆匀速贯入土中，用传感器量测探头上的比贯入阻力p_s阻力(或锥尖阻力q_c、侧壁摩阻力f_s)、超孔隙水压力△u等参数。利用测试结果，可以进行土层划分、辨别土性、确定土的物理力学性质及确定地基土的承载力等，具有较高的精度。

静力触探试验被广泛地应用于现场试验测试，具有快速、精确、经济和节省人力等特点，可以连续获得地层的强度和其他方面的信息，不受土样扰动的影响。这对于地基土在竖向变化比较复杂，而其他常规勘探实验手段不能通过测试查明土层变化的情况，静力触探试验具有独特的优越性。除了常规垂直静力触探试验外，由于特殊的岩土工程地质条件(如土层倾斜沉积存在倾斜节理面、倾斜片状沉积及倾斜岩脉)的限制、岩土工程设计施工(斜桩、锚杆支护、土钉支护以及隧道盾构开挖等)的要求，需要获得沿倾斜方向土体的工程力学性质；或者由于现场测试场地条件的限制无法进行常规垂直静力触探试验，这都要求进行倾斜静力触探试验。虽然原位静力触探有诸多优点，但是在原位测试存在试验重复性差、试验条件可控性差、投资大和试验历时长的缺点；而室内静力触探模型箱试验具有可重复性、试样均匀性好和边界条件及试样应力历史可控三个方面的重要优点，可以定量化研究静力触探模型箱试验中的影响因素，是对现场试验的一种有效的修正手段和发展。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种新型静力触探试验成套设备及试验方法，在保证测试精确度的同时，实现整套设备的轻量化和自动化，提高工作效率和安全性。

本发明采用如下技术方案：一种新型静力触探试验成套设备，其特征在于，包括动力系统、控制系统、贯入系统、底盘，所述动力系统和所述控制系统均固定设置于所述底盘上，所述动力系统与所述控制系统相连通，所述控制系统与所述贯入系统相连通；

所述贯入系统包括竖直放置在所述底盘上的双油缸，所述双油缸的顶部连接梁的中心位置设置有自动卡瓦装置，所述自动卡瓦装置的中心设置有贯穿的探杆，所述探杆的最下端设置有孔压静力触探探头，所述双油缸的左侧还设置有第一手动换向阀、快速接头，所述快速接头设置于所述第一手动换向阀的左端，所述第一手动换向阀的左端与所述快速接头相连通，所述第一手动换向阀的右端与所述双油缸相连通；

所述控制系统包括固定设置在所述底盘上的油箱，所述油箱的上部设置有调压阀，所述调压阀的上部设置有第二手动换向阀，所述调压阀的右侧设置有压力表，所述调压阀的左右两端均设置有快速接头，所述调压阀的右端的快速接头通过高压油管与所述第一手动换向阀左端的快速接头相连通；

所述动力系统包括固定在所述底盘上的柴油机，所述柴油机的一侧安装设置有油泵，所述油泵的出油口通过所述高压油管与所述调压阀左端的进油口相连通，所述油泵的进油口通过所述高压油管与所述油箱的出油口相连通。

优选地，贯入系统还包括设置于底部的主机架，双油缸固定设置于主机架上；双油缸包括卡杆体、活塞杆，活塞杆设置于卡杆体的内部，活塞杆与卡杆体滑动连接。

优选地，第一手动换向阀和第二手动换向阀的上方均设置有手柄。

优选地，第一手动换向阀和第二手动换向阀均包含A、B、C共三个档位。

优选地，油箱的顶部左右两端对称设置有油箱提手，油箱的后侧面上还设置有背带。

优选地，柴油机上还设置有滑轮。

优选地，探杆的外径为25mm、内径为14mm，探杆的单节长为0.5m，探杆的材质为45MnMoB合金材料。

优选地，孔压静力触探探头的顶角为30°，孔压静力触探探头的底面积为5cm²。

优选地，探杆的直径小于孔压静力触探探头的锥底直径，便于孔压静力触探探头嵌套在探杆上。

本发明还提出一种新型静力触探试验的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：