Ⅰ 自鑽式旁壓測試簡介
一、概述
預鑽式旁壓試驗需要預先成孔,這樣會對孔壁土體產生一定的擾動,旁壓孔的深度也會因塌孔等原因而受到限制。為了克服預先成孔所帶來的一系列缺點,自鑽式旁壓儀就應運而生了。英國劍橋大學和法國道橋研究中心早在20 世紀70年代初開始研製自鑽式旁壓儀,並分別於1973年和1974年相繼投入商品市場,進入實際工程應用,使旁壓測試技術達到了一個更高的發展階段。
自鑽式旁壓儀是一種自行鑽進、定位和測試的鑽孔原位測試裝置。它藉助於地面上的(或水下的)回轉動力(通常可用液動正循環回轉鑽機作為動力),利用旁壓器內部的鑽進裝置,可自地面連續鑽進到預定的測試深度,然後在保持鑽孔周圍土層不受擾動的條件下測試,求得土或軟岩的各項力學參數。
目前,國際上有各種型號的自鑽式旁壓儀,但基本上是以法國道橋式和英國劍橋式兩種作為代表。英國劍橋式自鑽式旁壓儀簡稱camekomter;法國道橋式自鑽式旁壓儀簡稱PAFSOR。
英國劍橋式自鑽式旁壓儀是由探頭(包括鑽進器和旁壓器)、液壓地面升降架系統、鑽進器的驅動系統、泥漿循環系統、壓力控制系統和數據採集系統五部分組成。其動力設在地面,鑽進器由鑽桿回轉帶動,在刃腳內破碎土體,並藉助循環水(或泥漿)帶出地面。旁壓器被壓入地下預定位置後,停鑽,關閉水泵,解除鑽桿壓力並開始試驗。
圖6-14是英國劍橋式自鑽式旁壓儀的探頭構造圖。它是單腔,採用氣體加壓,其內裝有彈簧式電阻應變感測器,可測在不同壓力下膨脹時的應變值。
圖6-14 camekomter探頭構造圖
圖6-15 PAFSOR探頭構造圖
法國道橋式自鑽式旁壓儀(簡稱PAFSOR)由探頭(包括鑽進器4、旁壓器3和鑽桿加壓系統2),壓力容積控制器和同軸管路系統等組成(圖6-15)。它是在旁壓器下邊裝一個液壓馬達,以帶動切削器工作。為驅動液壓馬達,地表設置液壓泵,並通過管路與液壓馬達相連。旁壓器有三腔,也可單腔工作,與預鑽式旁壓器類似。該儀器仍然用水施加壓力於旁壓器,用水體積的變化來計算土體的變形。
我國於20世紀80年代初相繼研製出自鑽式旁壓儀,並投入使用。如建設部綜合勘察院研製的MIM—1型自鑽式旁壓儀就是以英、法兩國自鑽式旁壓儀為基礎的改進型。它是由地上裝置、管路系統和地下裝置三大部分組成。地上裝置包括顯示和自動記錄、動力源、氣壓和放大示波裝置。地下裝置則分成孔壓感測器、變形感測器、自鑽裝置、加壓裝置和拾震裝置等五個部分。地上、地下各相應部分由水、氣、電管路系統連接,使之協調地進行工作。
華東電力設計院研製的PYHL-1型自鑽式旁壓儀是在PY型預鑽式旁壓儀的基礎上試製成功的。由鑽機帶動鑽桿回轉,使探頭下部的鑽進器切削土體,並借循環水(或泥漿)將土屑帶出地面。探頭為三腔液壓式。旁壓器長940mm,測量腔長200mm,外徑90mm。
自鑽式旁壓試驗的突出優點是自動成孔,原位測試。它可以使土層的天然結構和應力狀態,在測試前保持不變真正起到了原位測試作用。所求土層的各項指標可代表土層的真實情況。其成果的分析和應用是建立在理論基礎上的,而不是建立在經驗關繫上,這是其他土的原位測試方法所無法比擬的。
自鑽式旁壓試驗的主要缺點是所用自鑽式旁壓儀結構復雜、操作方法也較復雜、測試人員需經較長時間的培訓。此法應用歷史較短,經驗不足,還處於不斷改進之中。因此,自鑽式旁壓試驗和預鑽式旁壓試驗將會長期共存,互相取長補短,在工程勘察中發揮重要作用。
二、自鑽式旁壓試驗成果及應用
自鑽式旁壓器試驗的最主要成果是旁壓曲線即P-X曲線,依旁壓器的加壓主方式不同,X的涵義也不同。劍橋式等氣壓式自鑽式旁壓曲線中的X指應變ε=Δr/r;對道橋式液壓型自鑽式旁壓曲線中的X指ΔV/V0;對國產PYHL-1型中的X則指測管的水位降。
對於等容剪切理論,應變ε與ΔV/V0之間有下述簡單的關系:
土體原位測試與工程勘察
雖然自鑽式和預鑽式旁壓試驗的主要成果都是旁壓曲線,但它們的旁壓曲線有下列不同之處。
圖6-16 自鑽式旁壓曲線及特徵值
自鑽式旁壓曲線如圖6-16 所示。把它和預鑽式旁壓曲線圖6-9 相比較,可以看出兩曲線的形狀有明顯的不同。預鑽式旁壓曲線可分為初始曲線段、似彈性變形直線段和塑性變形發展曲線段;而自鑽式旁壓曲線卻缺失首曲線段,只有似直線段和後部分曲線段。
產生兩條曲線不同的主要因素是:預鑽式旁壓曲線的首曲線段表示試驗開始時旁壓器和鑽孔之間有空隙,孔壁土層受到擾動。因此,施加較小的壓力後彈性膜就有較大的變形。
自鑽式旁壓曲線缺失首曲線段,是因為測試前孔壁土層未受擾動。當開始施加壓力時,由於土層中存在著原始水平應力(或靜止的土側壓力),彈性膜不膨脹。當所施加的壓力超過土層原始水平應力時,彈性膜開始膨脹。此時,自鑽式旁壓曲線才偏離壓力P軸。此偏離開始點即為P0,其意義為土層原始水平應力。自鑽式旁壓曲線沒有明顯的直線段,或者說只有似直線段,且比預鑽式旁壓曲線直線段陡。當達到極限壓力時,按兩線段分別求出的極限壓力值很接近,但自鑽式旁壓曲線的極限壓力值,所對應的應變值要比預鑽式的小得多。
1.通過自鑽式旁壓曲線,可以得到下列6個試驗指標
(1)P20:x=20%時的旁壓,大致相當於預鑽式旁壓曲線上的極限壓力PL值。
(2)P4:x=4%時的旁壓,大致相當於預鑽式旁壓曲線上的比例極限Pf值。
(3)P0:為土的原始水平應力。
(4)K0:為土的側壓力系數,由下式求得:
土體原位測試與工程勘察
式中:μ為孔隙水壓力(kPa);γ為土的密度;水下要用浮密度(kN/m3);h為測試點深度(m)。
(5)τ-x剪切曲線和不排水抗剪強度Cu值:該曲線系根據等容剪切理論推得。
土體原位測試與工程勘察
曲線如圖6-16虛線所示。各剪應力τ值為圖中旁壓曲線上與之相對應的次切距TN。τ-x曲線的峰值,即為不排水抗剪強度的CU值。
(6)不同x值對應的剪切模量Gx
土體原位測試與工程勘察
2.在自鑽式旁壓曲線上確定地基土體承載力、旁壓模量和確定土類
(1)在國內應用自鑽式旁壓測試確定地基承載力f0時,一般採用下式:
f0=Pf-P0 (6-41)
式中:f0為地基承載力。
(2)若在旁壓曲線上的比例界限出現後,曲線很快轉彎,並出現極限破壞時,則可用下式確定地基土的承載力:
土體原位測試與工程勘察
式中:F為安全系數,一般取2~3。
(3)計算旁壓模量。用PYHL-1型旁壓儀試驗,建議採用下式計算自鑽式旁壓模量Efm:
土體原位測試與工程勘察
式中:Sc=37cm;Sf為與旁壓器中腔體積相當的測管水位下降值(PYHL-1型旁壓儀為37cm)。
(4)鑒定土類。法國Baguelin、Frank等人通過對比試驗資料分析,提出了特徵系數β。
通過β可以對土進行定名:β<25%為靈敏粘土;25%<β<40%為粘土;35%<β<50%為粉土和松砂;45%<β<60%為密實砂;β>60%為極密實砂。
土體原位測試與工程勘察
(5)計算基礎沉降。法國Baguelin建議按照梅納德(Menard)理論來計算基礎的沉降值,其公式如下:
土體原位測試與工程勘察
式中:S為基礎沉降量(cm);P為基底單位荷載(kPa);B0為基礎參考寬度,取B0=60cm;當B<B0時,取B0=B。其他符號意義同前。
自鑽式旁壓試驗應用歷史較短,但是它能最大限度地減少土體的擾動,尤其是對那些高靈敏的土體(如軟土),有著很大的發展潛力,相信在不久的將來,對旁壓的相關測試指標的應用,將會得到較大的發展。
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Ⅱ 大師幫我兒子取個名字,謝謝
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Ⅲ 鍾琦超是不是陽痿了
硬不起來可能是最近太累、喝酒喝多等導致,只能屬於廣義的陽痿。
狹義的陽痿才是真正的病,不是「最近硬不起來」就能判斷的。
但我估計,他是真的陽痿了。
Ⅳ 龍鳳胎寶寶,寶爸姓趙,寶媽姓劉,起名字
睿茹 睿蕊 睿芯 睿晶 柔藍 柔莉 柔桐 柔茼 睿柯 睿珂 睿琦 睿伊 睿捷 睿埡 睿若 睿諾 瑞琦瑞霞 鍾琦 銀柔 銀柯 睿岩 睿雲 睿霞 鍾睿 睿雪 睿鈐 睿琴 睿欣 睿藝 睿鑠 睿錦 睿敏睿文 琛楠 琛榮 琛檸 睿峻 睿榮 睿琛 睿毓 睿敏 琛棕 琛寧 檬釗 榮釗 釗銳 琮榮 鑫植 鑫昊 鑫毓 這些名字就是一對對的名字 希望能幫到你,
Ⅳ 怎麼給寶寶起個大氣點的名字,給幾個參考!農歷2013年正月初十零六分出世,是個女孩!父親姓鍾!
公歷:2013年 鍾藍珊 鍾蘭潔 鍾芸菱 鍾憶柏 鍾雲昕 鍾書蘭 鍾巧春 鍾蕊妮 鍾菲陽 鍾佩青 鍾彥妮 鍾思菱 鍾紫英 鍾沛菡 鍾晴蘭 鍾榆曼 鍾巧沁 鍾莉梨 鍾幻紫 鍾采蓮 鍾璇梅 鍾雨珍 鍾琦昊 鍾綺菱 鍾幽茜 鍾芷涵 鍾黛曼 鍾芳林 鍾琦美 鍾初雪
Ⅵ "鍾琦"這個名字好聽么男生女生進來說說看…
多好一名字
別人是羨慕你的名字呢
Ⅶ 給三兄妹起名字。
【問君何能爾,心遠地自偏。】 - 心遠
Ⅷ 孔隙水壓力圓錐靜力觸探簡介
最早的電測式孔壓靜力觸探是由挪威土工研究所(NGI)的Janbu和Senneset(1974)研製成功的。與此同時,瑞典的Torstensson(1975)和美國的Wissa等(1975),也研製出了能測孔壓的CPT。1980年以後,出現了不少同時測孔壓和側阻力的研究成果,並在工程實踐中應用。1989年,ISSMFE推薦採用透水石位於錐尖後的孔壓u,此後,CPTU關於孔壓測試位置主要以此為准。
CPTU的測試成果表明:在岩土工程領域它已得到廣泛應用,其中主要包括四個方面:
(1)修正錐尖阻力,使錐尖阻力真正反映土的性質;
(2)評價滲流,固結特性;
(3)區分排水、部分排水、不排水貫入方式,以滿足不同需要;
(4)提高土分層與土質分類的可靠性。
研究成果表明:CPTU用於工程勘察具有以下優點:
(1)能更加准確地劃分地層;
(2)能更加准確地對土質進行分類;
(3)很經濟地測試土的固結系數等土力學參數。
一、探頭
圖3-30是孔隙水壓力觸探頭的一種(A.G.Franklin和S.S.Cooper,1981)。由圖可見,它有三個感測器,分別測定端阻qc、側阻fs和孔壓u。它們都是電阻應變式的,其中qc和fs感測器同前邊介紹的常規電測圓錐靜力觸探的感測器,沒有什麼不同。電阻應變式壓力盒感應由錐尖處多孔透水元件、通過內通過水孔傳遞過來的錐尖處孔隙水壓力。
圖3-30 多孔元件的孔隙水壓力觸探頭
多孔元件是孔隙水壓力觸探頭的最重要的部件,採用特殊的陶瓷材料或不銹鋼製作,這種元件孔隙極微,比粘粒小,土粒進不去,這樣它就能足夠充分地透水,使壓力盒作出快速反應,又能在錐尖短時暴露在空氣中(或非飽和土中)時,有足夠高的入口壓力其持其內部飽和。多孔元件的位置不同,構成了孔隙水壓力觸探頭的主要差別,它們(圖3-30)可以有:①多孔元件位於圓錐尖部;②多孔元件位於錐面范圍內某個位置;③多孔元件位於錐底與圓柱體交界處。
多孔元件在圓錐上的位置不同,所測的孔隙水壓力值是不一樣的。測壓管探頭量測結果表明,孔隙水壓力值在尖端處最大(Torstensson 1975,Baligh和Levadonx,1980,Tumay等人,1981,Battaglio等人,1981),因此為測量孔隙水壓力峰值,透水元件應置於圓錐尖部。
圖3-31 孔隙水壓力圓錐靜力觸探試驗結果
由於錐尖處易於損壞,多孔元件常置於錐面范圍內(Tumay等1981,De Ruiter 1981,Zuidberg等,1982)。一般認為:這樣安裝的多孔元件,探頭將對土層的土質變化具有最大的靈敏度。
圖3-30 所示的多孔元件位置(Senneset,1974,CampaneHa等1982,Tavenas等,1982),其優點是在貫入時能較好地防止破壞和磨損,而且比較容易達到飽和。然而,此處的應力狀態不夠穩定,這可能降低測量成果的再現性(J.De Ruiter,1982)。
為了能把孔隙水壓力與端阻qc和側阻fs建立關系,要求整個探頭的幾何外形設計得和常規探頭一樣。探頭截面積有10cm2和15cm2的兩種。
多孔元件和內通水孔中的充分飽和是至關重要的。為此,需要在真空室內抽吸探頭,使其徹底排氣,再用蒸餾水飽和,最後封在裝水的薄塑料袋內備用。
二、野外使用
進行孔隙水壓力圓錐靜力觸探時,應嚴格堅持2cm/s的標准貫入速率(J.De Ruiter)。當探頭被壓入到土中時,包在圓錐外面的塑料帶便被刺破。在到達地下水位以前的土層中,可能發生多孔元件和內通水孔中飽和度的降低。為避免這種情況,當地下水不深時,可先鑽或挖至地下水下,然後在此標高處開始貫入試驗。
在觸探間斷時(如接卸桿時),可對粘性上進行孔隙水壓力消散試驗。
圖3-32 孔隙水壓力圓錐靜力觸探測試結果
三、測試成果的應用
根據觸探過程中孔隙水壓力和端阻隨深度變化的情況見(見圖3-31),可計算出地層不同深度的孔隙壓力比u/qc。許多量測結果表明:砂土中u/qc很低;而粘性土中,u/qc值高得多。據此可對土進行分類並劃分地層。使用u/qc分類和劃分地層,比過去用qc和摩阻比Rf分類更精確(Baligh等人,1980)。
孔隙水壓力圓錐靜力觸探試驗結果圖3-32是Jones.G等人(1983)的測試成果,所反映的規律與圖3-31一樣。
Tumay等人(1981),Baligh等人(1981)還研究了孔隙壓力比u/qc與岩土超固結比OCR的相關性,認為:u/qc隨OCR的增加而降低(如圖3-33)。不過,近年來有人(Almeida和Parry(1985)的研究結果表明:u/qc和OCR之間並不具有圖中所示的那種線性關系和那樣大的斜率。此外尚有許多人還研究了孔隙水壓力的變化與貫入過程中砂土的體積變化以及相對密度的關系。
圖3-33 在Louisiana粘土中用各種觸探頭獲得的u/qc和OCR關系
貫入間歇期的孔隙水壓力消散試驗表明:砂土透水性好,一般孔隙水壓力消散50%所需要的時間不過幾秒鍾(A.G.Franklin等人1981)。而粘土消散時間較長。如果把孔壓消散50%所需時間同固結系數建立關系,則可利用消散實驗確定粘土的水平固結系數Ch。
國內一些單位(如同濟大學等)在孔隙水壓力觸探頭及其應用方面作了不少研究工作。
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