[发明专利]一种软土地区孔隙水压力计深层埋设装置及其埋设方法

说明书

本发明涉及一种软土地区孔隙水压力计深层埋设装置及埋设方法。该装置包括外管、套管、击实器、挤土器、柱形连接杆和击实器手柄；外管与挤土器通过套结的方式连接；套管与外管同轴套置；套管内壁上沿周向均匀设有若干竖直的导向槽，套管内壁上还设有导线保护管，透水材料中埋有若干孔隙水压力计；孔隙水压力计连接有信号传输线，击实器上设有若干限位块和导线预留孔；限位块卡扣在套管的导向槽内。本发明埋设方法包括以下步骤：成孔、孔底密封处理、埋设孔隙水压力计、封孔、重复埋设孔隙水压力计及封孔、数据采集与分析。本发明装置简单、成本低廉、操作方便，野外埋设孔隙水压力计成活率高，定位准确，封孔质量好、数据可靠。

技术领域

本发明涉及一种软土地区孔隙水压计深层埋设装置及其埋设方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

在土木工程领域，经常需要测量或监测土体中的孔隙水压力变化情况来研究土体的应力、固结度和地基处理效果。孔隙水压力值是科研和工程项目的一个重要数据，尤其涉及到土与结构间的应力分布和变化规律研究、地基处理中的固结和沉降计算、基坑围护的应力监测等方面。孔隙水压力计是一种用于测量不同施工工况下的一定面积和深度范围内地层孔隙水压力变化情况的仪器，从而获得所需土层段的应力变化情况。地基土层不同深度处孔隙水压力值可通过在土层不同位置埋设孔隙水压力计进行测试而获得。在埋设时，一般通过钻孔进行埋设。然而，由于软土地基比较软弱，成孔时容易产生缩径，采用泥浆护壁的泥浆会对孔隙水压力计及其信号传输电缆产生浮托力；同时，野外现场工作环境恶劣，孔隙水压力计埋设方法不规范，导致孔隙水压力计安装与埋设过程繁琐、埋设成本较高、成活率偏低、封孔质量较差、埋设位置不准确等问题，使得所测得的数据不能真实反映测定土层的实际孔隙水压力，可信度难以保证。所有这些问题都直接影响到监测数据的准确性和可靠性，甚至会造成错误的判别及评价。

发明内容

本发明的目的是针对目前孔隙水压力计埋设时存在的问题，提供一种软土地区孔隙水压力计深层埋设装置及其埋设方法。本发明除了可实现深层埋设，还带有击实与封孔功能。

本发明所采用的技术方案是：

一种软土地区孔隙水压力计深层埋设装置，包括外管、套管、击实器、挤土器、柱形连接杆和击实器手柄；

所述的外管与所述的挤土器通过套结的方式连接；所述的外管用于护壁，以防止塌孔或缩径；所述的挤土器用于排挤土体以形成垂直钻孔；所述的垂直钻孔内装有封孔材料和透水材料；

所述的套管与外管同轴套置，二者内部皆中空；所述的套管的内壁上沿周向均匀设有若干竖直的导向槽，所述的套管的内壁上还设有导线保护管；

所述的透水材料中埋有孔隙水压力计；所述的孔隙水压力计连接有信号传输线，所述的导线保护管用于保护所述的信号传输线；

所述的击实器上设置有若干限位块和导线预留孔；所述的限位块卡扣在所述的套管的导向槽内，保证所述的击实器在套管内的运动为活塞运动；所述的导线预留孔供所述的信号传输线穿过并最终延伸到地面；

所述的柱形连接杆用于连接所述的击实器和所述的击实器手柄，所述的击实器手柄为管状或其他便于施力的形状，用于向击实器施加力，从而将封孔材料和透水材料击实。

上述技术方案中，进一步地，所述的外管由金属制成，所述的套管由金属或塑料制成，所述每节外管之间或每节套管之间采用螺纹连接。

进一步地，所述挤土器是由PVC塑料或金属制成圆锥形挤土器，其内部填充黏性土等材料使其重度与场地土体重度相等或接近，从而使挤土器所产生的沉降可忽略不计。

进一步地，所述的封孔材料和透水材料通过外管上方倒入。

进一步地，所述柱形长杆上端通过螺纹连接击实器手柄；所述柱形长杆下端通过螺纹连接击实器。所述柱形长杆长度可通过连接多个柱形连接杆使击实器达到设定深度。