[发明专利]一种利用标定罐的可变能量动力触探方法

说明书

本发明公开了一种利用标定罐的可变能量动力触探方法，包括步骤：连接数据采集装置的步骤；制备土样的步骤；安装压力施加装置并施加上覆压力的步骤，包括在确认土样表面水平后，将具有开孔的刚性顶盖放于土样表面上，将穿心千斤顶置于压力加载梁与刚性顶盖之间，然后通过液压泵控制试验时上覆压力的大小；进行可变能量动力触探试验的步骤，包括将可变能量动力触探装置固定在压力加载梁上，使得钻杆和探头从压力加载梁的通孔、穿心千斤顶以及刚性顶盖的开孔穿过，然后施加锤击力进行可变能量动力触探试验并记录实验数据；以及计算土压力参数和贯入阻力值。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，更具体涉及一种利用标定罐的可变能量动力触探方法。

背景技术

由于岩土工程参数受到复杂多变自然环境影响以及岩土参数将直接影响工程设计质量，因此如何准确合理确定岩土工程参数是岩土工程中的关键问题。

岩土工程原位测试技术是直接在天然工程场地进行试验而获取工程参数的技术，相比于钻孔取样进行室内试验，其具有简便快捷，土体扰动小的优点，是获取岩土工程参数的有效方法。动力触探是利用一定质量的重锤以一定落距自由落下，将与探杆相连的标准探头打入土中一定深度所需的锤击数来判断土体力学性质的技术。常规动力触探的锤击能量为一固定标准值，势能装置笨重不便于携带，因此出现了可变能量动力触探装置。

但是，通过原位测试参数需要转换为土体参数，且建立基于原位测试参数的工程设计方法，需要大量原位测试数据和土体参数数据，相关原位测试技术经济成本和时间成本都较高，并且无法控制变量，研究单一参数的影响。

因此，需要新的方法和系统装置，以更加方便、经济和准确地进行动力触探。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，由此提供一种基于可变能量动力触探的标定罐系统以及基于该系统的动力触探方法。

本发明通过设计特定结构的标定罐，并将其结合可变能量动力触探仪，使得能够模拟特定条件下天然场地的土体应力状态，实时测量土压力状态和贯入阻力等参数，检测施加压力方式便捷简单，提高了制样效率，缩短了试验周期。

根据本发明的一方面，还提供一种利用标定罐的可变能量动力触探方法，包括步骤：

连接数据采集装置30的步骤，包括将多个土压力传感器31设置在标定罐20内部的侧壁以及底部上，并与数据采集仪32连接和校零；

制备土样的步骤，包括根据指定级配以及密度配制一定质量的土样，并将土样装入标定罐20内至指定深度；

安装压力施加装置40并施加上覆压力的步骤，包括在确认土样表面水平后，将具有开孔230的刚性顶盖23 放于土样表面上，将穿心千斤顶41置于压力加载梁24与刚性顶盖23之间，然后通过液压泵42控制试验时上覆压力的大小；

进行可变能量动力触探试验的步骤，包括将可变能量动力触探装置10固定在压力加载梁24上，使得钻杆和探头从压力加载梁24的通孔、穿心千斤顶41以及刚性顶盖23的开孔穿过，然后施加锤击力进行可变能量动力触探试验并记录实验数据；以及

计算贯入阻力值和土压力参数例如静止土压力系数 K0。

根据本发明的一个实施方案，其中所述可变能量动力触探装置10为Panda2可变能量动力触探仪。

根据本发明的一个实施方案，其中利用下面的荷兰人公式计算贯入阻力值qd：

式中：q_d——锥形探头的贯入阻力，Mpa；

m——标准重锤质量，kg；

A——锥形探头的截面积，m²；