[发明专利]T型触探菱形截面探头

说明书

本发明一种T型触探菱形截面探头，该菱形截面探头为横杆，横杆与双桥静力触探探头相连接，该横杆的侧视图为菱形。横杆与双桥静力触探探头采用锥槽式连接结构或丝扣式连接结构。侧视图中，菱形长轴长度为2a，短轴为2b，0<b/a<0.8。本发明将传统T型触探的探头改为菱形截面，可大幅减小探头表面粗糙度差异和不确定性带来的测试误差，对原位求取软黏土地基不排水抗剪强度方法有质的提升，极大地推动该方法在工程实践中的应用。

技术领域

本发明涉及T型触探探头结构。

背景技术

T型触探也叫全流触探，是测试软黏土的不排水抗剪强度的一种方法。软黏土的不排水抗剪强度是确定地基承载力、桩基承载力和路堤临界高度的重要指标，是软粘土地基基坑支护设计必需的参数。

该指标的测试方法主要有室内试验法和原位测试法两类。室内试验过程中试样受力条件明确，但在取样和制样过程，对试样扰动大，试验结果离散度大，代表性差。原位测试方法中，十字板试验是目前最常用的方法，但测试过程中土体的排水条件不能控制，测试效率低，只能得到沿深度各离散点的不排水抗剪强度，测点间距一般为1m。原位测试方法中，静力触探试验根据经验关系，间接求得软黏土不排水抗剪强度。此经验关系中包含上覆土压力修正、与土性和地区相关的经验系数等内容。这些经验系数的取值都将影响测试结果的准确性。

原位测试传统T型触探探头为圆柱形，测试结果解译有严格的理论依据，测试效率高，能得到沿深度的连续不排水抗剪强度值，但测试结果受探头表面粗糙度的影响较大，对应于完全光滑和完全粗糙两种极限工况，测试结果差值与均值比达26％。实际工程中，受加工以及现场磨损的影响，很难控制探头的粗糙度,一定程度上限制了该试验方法的应用。因此工程实践中需要一种减小探头粗糙度影响的新型T型触探探头。

采用其它形状探头的触探仪，以减小系统误差，一直是工程和学术界努力研究的方向。探头是触探仪的核心部件，不同形状的探头对应不同的数据解译方式，形成不同的触探仪。圆柱形T型触探的解译理论依据为剑桥大学的Randolph和牛津大学的Houlsby提出的解析式[1]。该解析式的求得涉及到复杂的理论分析。

[1]M.F.RANDOLPH,G.T.HOULSBY The limiting pressure on a circular pileloaded laterally in cohesive soil[J].Géotechnique,1984,34(4):613–623.

发明内容

本发明所解决的技术问题在于，针对现有圆形截面T型触探探头的缺点，提出一种新型的探头，从而提高测试精度和可靠度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种T型触探菱形截面探头，该菱形截面探头为横杆，横杆与双桥静力触探探头相连接，该横杆的侧视图为菱形。

横杆与双桥静力触探探头采用锥槽式连接结构，横杆中部设置有顶角为60°的圆锥形容置槽，双桥静力触探探头具有竖杆及与竖杆底部相连接的顶帽，顶帽与该容置槽相切合。

横杆与双桥静力触探探头采用丝扣式连接结构，横杆中部设置有丝扣，丝扣通过接头与横杆相连接，双桥静力触探探头仅有竖杆，竖杆底部与丝扣相螺接。

侧视图中，长轴长度为2a，短轴为2b，0&lt;b/a&lt;0.8。

本发明的有益效果如下。本发明求得了菱形截面探头阻力的精确解，分析了系统误差随菱形轴长比的变化，找到了最优的轴长比区间，得到了菱形截面探头工作所需的计算参数。本发明将传统T型触探的探头改为菱形截面，可大幅减小探头表面粗糙度差异和不确定性带来的测试误差，对原位求取软黏土地基不排水抗剪强度方法有质的提升，极大地推动该方法在工程实践中的应用。

附图说明

图1为本发明工作结构示意图。