旋转触探确定钻孔灌注桩极限承载力研究

研究目的:旋转触探是一种新型原位测试技术。在相继完成方法设计、设备研制和试验测试和试生产后,为探索旋转触探试验在钻孔灌注桩设计中的应用,依据京津城际、京沪线等项目钻孔灌注桩桩身内力测试成果,开展利用旋转触探确定钻孔灌注桩极限承载力的研究。研究结论:(1)提出的旋转触探特征量——旋转触探比功的概念,可应用于后续的对比分析工作;(2)可利用旋转触探试验确定钻孔灌注桩极限承载力的估算,并根据收集的钻孔灌注桩桩身内力测试成果,对公式中修正系数进行拟合;(3)经实例验证,应用旋转触探公式能有效估算钻孔灌注桩极限承载力;(4)本研究成果可为桩基设计提供参考,同时对推动旋转触探新技术在岩土工程中的应用具有指导和借鉴作用。

基于旋转触探技术的土体压缩模量确定方法

研究目的:旋转触探具有勘探深度大、测试数据连续且重复性好、测试快捷经济等优点,是一种具有广阔工程应用前景的新型原位测试方法。本文通过大量现场对比试验分析,建立基于旋转触探技术的不同应力条件下土体压缩模量确定经验公式,揭示旋转触探比功和应力效应对土体压缩模量的影响规律,为促进旋转触探技术工程应用提供技术支撑。研究结论:(1)提出采用旋转触探探头贯入地层破坏单位体积土体所做的功,即旋转触探比功作为旋转触探特征量;(2)旋转触探比功与各应力条件下土体压缩模量之间均具有良好的线性相关性,可通过旋转触探试验预测土体压缩模量;(3)在土体通常所受的工程应力水平条件下(≤1.6 MPa),土体压缩模量随着应力水平增大而增大,具有显著的应力相关性;(4)利用旋转触探比功,建立了天津地区基于旋转触探技术确定粉土、粉质黏土和黏土不同应力条件下的土体压缩模量经验公式,可为相关工程提供参考。

应用旋转触探试验划分地层及确定土类定名方法研究

旋转触探作为一种新型原位测试技术已通过生产实践检验并在岩土工程勘察中逐步推广,然而有关其工程化应用问题尚有待完善。本文通过在京津城际线、京沪高铁线桩基试验点、邯郸至黄骅铁路线等地开展现场旋转试验,并将所得旋转触探试验结果与相应点位的静力触探及钻孔化验资料进行对比分析,初步总结出应用旋转触探试验结果划分地层、确定土的定名方法的一些规律,所得结果为推动旋转触探工程化应用提供了重要依据。

一种基于旋转触探的参数采集及处理微机系统

研究目的:为适应旋转触探技术的开发需研制旋转触探的参数采集、处理微机系统。研究结论:基于旋转触探的参数采集、处理微机系统是由AVR系列单片机构成的地上接收仪与地下参数采集存储系统等部分组成的。该系统可以实现地上两种参数的采集和地下三种参数的采集、存储功能,并按深度点回放地下存储参数形成曲线,还能通过上位机进行备份以及后处理。

西安黄土新型旋转触探试验研究

对西安理工大学研制的新型旋转触探仪进行调试并进行了5个干密度,4个含水率试样的室内旋转触探试验。通过对实验数据的分析定性得出了:相同含水率条件下稳定锥尖阻力与稳定扭矩随干密度增大而增大;相同干密度条件下稳定锥尖阻力与稳定扭矩随含水率增大而减小。试验结果也为通过旋转触探定量确定岩土物理力学性质参数提供了依据。

旋转触探数学模型及其试验分析

通过对旋转触探用双螺旋探头的受力分析,建立了螺旋探头的贯入阻力和扭矩与贯入速度和转速,以及岩土的力学性能参数间的数学模型。结合数学模型和试验数据对旋转触探技术的影响因素进行了分析,为设计探头结构和进一步理解该技术的力学机理提供了理论依据。

软岩的旋转触探诸参数间的内在关系

为经济快速合理地确定不同地层的旋转触探运行参数,及进一步研究通过触探诸参数确定岩石力学参数的方法,必须明确旋转触探软岩样时探头上的负荷、扭矩与探头的转速、钻进速度之间的内在关系。在理论研究分析的基础上,用角片式探头在笔者研制的"旋进式触探机"上系统地进行砌块的旋转触探试验,且结合已报道的对石灰岩和砂岩用PDC钻头在室内进行的钻进试验数据分析验证了触探岩土体时探头上的负荷、扭矩和其钻进参数间内在关系的正确性。得到了以下结论:当探头的转速不变,则扭矩和负荷与钻进速度呈线性关系;当探头的钻进速度不变时,负荷和扭矩与转速呈-1次曲线关系;当探头的钻进速度和转速不变时,扭矩与负荷间呈线性变化关系;当探头上的扭矩与负荷不变时,转速与钻进速度呈正比关系。

基于旋转触探技术的基础沉降计算方法研究

研究目的:旋转触探具有勘探深度大,测试数据连续、重复性好,测试快捷、经济等优点,是一种具有广阔工程应用前景的新型原位测试方法。为拓展旋转触探技术的应用领域和范围,本文提出一种基于旋转触探技术的基础沉降计算方法,建立相应的基础沉降计算经验公式,并通过工程实例验证该方法的可靠性。研究结论:(1)提出了基于旋转触探技术的基础沉降变形计算方法,建立了相应的基础沉降变形计算经验公式s=ψλΔpΣni=1[I_iΔz_i/(a_ie_(ri)^(—ci)+b_i)],经工程实例验证,计算效果良好;(2)所建立的基于旋转触探技术的基础沉降变形计算方法,概念明确、计算简单、精度高,计算过程所需参数通过旋转触探原位测试即可获取,无需钻探、取样及室内固结试验,可避免取原状样困难和试验结果离散性大等问题,能大幅降低勘探测试成本和试验周期;(3)所建立的基于旋转触探技术的基础沉降变形计算方法尚无法计算基础加固区沉降量,该部分沉降量的计算可采用复合地基加固区复合土层压缩变形量计算相应公式;(4)该研究成果可为基础沉降变形提供一种简便、快捷的新计算方法,可促进旋转触探技术的应用推广。

旋转触探在天津某铁路特大桥勘察中的应用

研究目的:目前在天津、华北平原等地区铁路勘察中采用的外业勘察手段主要为钻探、触探,而常规的双桥触探对于埋深大于35 m的密实的粉土及砂土层很难穿透,深部土层物理力学指标的取得主要以钻探取样及标贯为主。触探孔深已经不能满足现阶段的铁路桥梁及深厚软土路基沉降检算等工程设计需要,寻求能够应用于较硬、较深地层的连续、快速、准确、无扰动的静力触探技术是岩土测试技术研究的新方向。研究结论:(1)在天津南港铁路某特大桥勘察中采用的新型旋转触探技术,孔深达到了80 m,克服了常规的静力触探孔不能穿透厚层硬层、测试深度较浅的缺点,满足了设计要求;(2)旋转触探是一种可用于铁路及高层建筑等工程的深层原位测试方法。

基于砂土的旋转触探试验研究

简要介绍旋转触探技术的工作原理及静力触探技术的应用,并引入破碎比功的概念。通过试验及对试验数据的分析,确定了旋转触探过程中触探速率、旋转速度对旋转触探测试参数的影响,同时验证了砂层土中比功的变化规律。

CPT理论分析及提高触探能力的新思路

介绍了静力触探在我国的发展历史与研究现状,利用已有的触探理论分析了影响静力触探贯入能力的主要因素及静力触探在实际应用中的局限性。进一步提出了一种提高触探试验贯入能力的新思路,意在解决静力触探在我国西部坚硬黄土、冻土以及软岩地区中应用困难的问题,并建立上述岩土材料的基本力学性质指标与旋转触探过程中实测物理量之间的关系。

基于BP神经网络的训练函数选取研究

首先介绍BP神经网络的特点,论述其在岩土工程中的实用性,以Matlab神经网络的作为工具,基于触探模型作为研究对象,对不同的训练函数进行了仿真比较,建立黄土旋转触探模型,以所采集的实验参数,进行BP神经网络的训练函数研究。结果表明采用不同的训练函数其存在明显的差异。综合考虑干密度误差,含水量误差,干密度误差（样本顺序）,含水量误差（样本顺序）以及迭代次数和性能误差等因素,选用trainlm作为训练函数,trainlm函数由于其训练速度较快且计算精度较高而显现出一定的优势。最后采用不同的训练函数对网络进行训练,进行总结其优缺点。