[发明专利]一种软土场地土体参数横向连续测量方法

摘要

本发明属于岩土、地质和环境等研究技术领域，提供了一种软土场地土体参数横向连续测量方法，主要测量步骤如下：拖曳装置前端布置土体强度测量装置、拖曳装置底端布置土体应变软化关系测量装置和土体与结构物之间界面摩擦参数测量，拖曳装置主动或被动在软土层内行走，确保拖曳装置在行走中部分贯入待测土层，通过调整拖曳装置上方配重及拖拽角度控制其入土深度。本发明所提方法突破了传统单点竖向测量方法不能获取横向连续土体参数的局限，通过一次拖拉试验即可完成土体强度、应变软化以及土体与结构物界面摩擦作用等参数的横向长距离连续现场测量，所测参数可用于指导防波堤工程、海底油气管线、电缆、光缆等工程的设计及施工。

主权项

1.一种软土场地土体参数横向连续测量方法，其特征在于，测量步骤如下：步骤1、拖曳装置前端布置土体强度测量装置：多个土体强度测量装置安装于拖曳装置前端；采集土体强度测量装置在横向运动过程中的电压信号，根据所测电压信号与土体强度测量装置所受阻力的转换关系，确定土体强度测量装置所受的阻力；再通过所得阻力与土体强度之间的关系，获得沿运动方向连续变化的土体强度；步骤2、拖曳装置底端布置土体应变软化关系测量装置：多个土体应变软化关系测量装置安装于拖曳装置底端；拖曳装置在土体内行进过程中，同一位置土体受到拖曳装置底端多个土体应变软化关系测量装置的扰动；通过土体应变软化关系测量装置所测电压信号与阻力之间的转化关系，获得土体应变软化关系测量装置行进中的阻力；对同一位置土体，即获得土体应变软化关系测量装置所受阻力与其对应的扰动土体的土体应变软化关系测量装置个数之间的关系；结合扰动土体应变软化关系测量装置个数与土体发生的累积塑性应变之间的关系，继而获得阻力和累积塑性应变之间的关系；结合土体应变软化关系测量装置所受阻力与土体强度之间的关系，最终确定土体强度与累积塑性应变之间的关系，即土体应变软化关系；步骤3、土体与结构物之间界面摩擦参数测量：拖曳装置底端设有多个摩擦板，摩擦板通过拉压传感器连接于拖曳装置底部，确保摩擦板的下表面与土体接触并位于同一行进线上；拖曳装置在土体内行进过程中，直接测量拉压传感器电压信号并通过其与力之间的转化关系，获得摩擦板所受土体的摩擦力和竖向压力；对于黏土，结合土层同一位置摩擦板所受的摩擦阻力和其对应的扰动土体的摩擦板个数之间的关系，以及扰动土体摩擦板个数与土体发生的相对位移之间的关系，最终获得摩擦板摩擦阻力和累积相对位移之间的关系；对于砂性土，通过土层同一位置摩擦板所受摩擦阻力与其所受竖向压力的关系，即获得摩擦板与土体之间的摩擦系数，结合经过同一位置扰动土体的摩擦板个数与土体发生的相对位移之间的关系，最终获得摩擦板摩擦系数和累积相对位移之间的关系；步骤4、拖曳装置主动或被动在土层内行走，确保拖曳装置在行走中部分贯入待测土层，通过调整拖曳装置上方配重及拖拽角度控制其入土深度。