[发明专利]原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法

摘要

本发明公开原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，采用包括裙板、总沉贯阻力量测装置、端阻力量测装置和侧摩阻力量测装置在内的原位量测装置，在装配式裙板基础上加装摩擦块、端头及压力传感器，实现直接量测裙板基础摩阻力和端阻力的功能。本发明技术方案直接量测裙板基础的端阻力和摩阻力，采用装配式裙板结构，将端阻力、侧摩阻力分别量测，并可对量测数据进行连续实时记录，量测数据可直接使用，可以更好地指导裙板基础沉放设计和施工。

主权项

原位量测裙板基础沉贯端阻力和摩阻力的方法，其特征在于，待量测装置与动力设备和采集设备连接完毕后，按照下述步骤进行：(1)装置在静压动力设备作用下，按照设定速度，匀速压入量测土体中；(2)压入过程中，第一压力传感器量测和记录总的静压贯入力P随深度变化过程，由于下沉过程中保持匀速，故由传感器量测，则某一深度处裙板基础总沉贯阻力R＝P；(3)压入过程中，端头在土体的作用下向上移动，与安装于基座肋板下侧的量测端阻力的第三压力传感器发生接触，二者之间压力N随深度变化过程由传感器量测和记录，则某一深度处裙板基础端阻力Rt＝N1+N2+......+Nn，其中Nn代表第n个第三压力传感器量测的压力；(4)压入过程中，摩擦块在土体的作用下向上移动，与安装于裙板的量测摩阻力的第二压力传感器发生接触，二者之间压力F随深度变化过程由传感器量测和记录，则某一深度h处内侧摩擦块受到的侧面摩阻力fh＝F1+F2+......+Fn，其中Fn为第n个第二压力传感器量测的压力；设摩擦块长为D，高度为l，则单位面积侧面摩阻力q可表示为：q＝fh/(D×l)裙板基础下沉至此深度z时总的摩阻力Q为：其中q(h)为深度为h的单位面积侧面摩阻力；所述量测装置包括量测总沉贯阻力的第一压力传感器、摩擦块、裙板、量测侧摩阻力的第二压力传感器、第一连接螺栓、基座肋板、量测端阻力的第三压力传感器、第二连接螺栓、端头、滑块、滑槽，其中：所述量测总沉贯阻力的第一压力传感器设置在裙板顶部，待装置由静压设备压入海洋土体过程中，量测总的静压贯入力；在所述裙板的侧面嵌入摩擦块，所述摩擦块与裙板侧面之间设置有滑块，所述摩擦块的上方，与裙板固定相连设置有量测侧摩阻力的第二压力传感器；当摩擦块受到土的摩阻力时，会向上移动，与第二压力传感器接触，第二压力传感器采集的总压力即为摩擦块受到的摩阻力；在所述裙板的末端通过第一连接螺栓与基座肋板固定连接，所述基座肋板的下方固定设置有量测端阻力的第三压力传感器；所述端头与裙板的末端通过第二连接螺栓相连，并设置在基座肋板的下方，所述第二连接螺栓一端与端头固定相连，另一端设置在位于裙板末端的滑槽中，第二连接螺栓可在端头的作用下沿滑槽上下移动，装置下沉时，第二连接螺栓沿滑槽向上移动，所述端头与第三压力传感器接触，第三压力传感器量测端阻力；装置上提时，裙板向上移动。