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靜力觸探式是如何進行製造取土器?

2020-10-27 09:32:32

靜力觸探技術是指利用壓力機械裝置將具有一定規格的圓錐形探頭均勻壓入土中,通過測定各土層的錐頭阻力、側壁摩阻力等參數,以確定土體的某些基本物理力學特性的一種原位測試方法。該技術適用於軟土、一般性黏土、粉土、砂土和含少量碎石的土,至今已有80多年的曆史,特別是近幾年來靜力觸探技術向多功能、多領域方向迅速發展。除錐頭阻力、側壁摩阻力參數外,孔隙水壓力、溫度、地震波、甚至密度參數均可獲得。

取土樣是岩土工程勘察中必不可少的、經常性的工作,為定量評價岩土工程問題而提供室內試驗的樣品。現在取土器技術較為成熟,種類繁多,適用於各種類型的土體。國內現有的取土器除了在地麵工程地質測繪調查和坑探工程中采取試樣外,主要是在鑽孔中使用。對於地下深部的土體,必須使用合適的鑽具和鑽進方法進行鑽孔,達到取樣位置後取出鑽頭再下放取土器進行取樣。鑽探取樣工作量較大,速度慢,成本較高,一般占整個勘察費用的30%以上。從20世紀80年代開始,在國外出現了可取土樣的多功能探頭,至今已有較大發展。而國內這方麵起步相當晚,目前國內廣泛使用的單雙橋靜力觸探和孔壓靜力觸探不具備取樣的功能。2012年公布一種可取土樣的環境孔壓靜力觸探探頭,比較新穎,但技術不成熟,缺點明顯,實用性不強,表現在:
靜力觸探式是如何進行製造取土器?

1.取土樣的功能顯然被定位成探頭的附加功能,嚴格講不算是專用取土器;

2.自鎖機構占用的橫向空間明顯過大,利用鋼珠重力開鎖存在明顯缺陷;

3.缺乏密封設計,不能排除地下水壓力對取土活動的不利影響;

4.從行業實踐及技術原理上看,靜力觸探探頭不適合將數據采集功能同取樣功能完全整合在同一個結構設備上,因為其功能的實現並不同步或協調。靜力觸探的貫入係統由觸探主機和反力裝置兩部分組成,觸探主機按其傳動方式不同,可分為機械式和液壓式。

反力裝置有自重式和地錨式。工程普遍使用中的觸探主機提供的貫入力一般在30KN到200KN範圍內,近年國內有關單位經過科技攻關成功研發的新型觸探車可提供的貫入力達到350KN,不僅可以貫入一般性土層,還能貫入到碎石土、卵(礫)石土層中。觸探深度受設備條件、地質條件、勘探深度要求等因素的影響,應用中一般在35m以內,國外可見報道的實驗深度已達80多米。


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