海洋静力触探仪标准装置研究及不确定度评定

为解决海洋静力触探仪量值溯源问题,结合设备测量过程中受温度影响的分析,根据量值溯源技术路线,设计构建了可在模拟海洋温度条件下开展海洋静力触探仪校准的标准装置。在对该标准装置的稳定性和开展试验的重复性考核的基础上,对校准试验结果进行了不确定度评定分析,分析表明海洋静力触探仪标准装置所复现的孔隙水压力标准值扩展不确定度为0.017 MPa(k=2),锥尖阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.270 kN(k=2),侧壁摩阻力标准值扩展不确定度为0.031~0.036 kN(k=2),构建的标准装置性能指标满足海洋静力触探仪的量值溯源需求。

运用轻便动力触探仪研究黄土的岩土工程特性

运用可变能量轻便动力触探仪对黄土在天然状态及饱和状态下进行了一系列现场触探试验，并结合该仪器开展了黄土天然状态下及饱和状态下的静力分级加载载荷试验。在这些试验所获结果基础上，分析了黄土的岩土力学性质，尤其是黄土的湿陷性。对比用其它手段测得的湿陷参数，提出了一种运用触探仪现场测试黄土的力学强度，进而运用所测的力学强度对黄土的湿陷性进行间接评价的简单方法。

软土中T型触探仪贯入阻力的数值模拟

T型触探仪近年来在国外的海洋软土地基原位测试中得到了广泛应用,但贯入速率、地基土强度的各向异性与渐进软化等因素对于贯入阻力的影响没有得到系统的研究。在大型有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,针对基于Tresca屈服准则的理想弹塑性模型进行了相应改进,使之可以比较合理地反映上述因素的影响,进而对软土中T型触探仪的贯入机制进行了比较系统的数值分析。计算结果表明,贯入速率、地基土强度的各向异性与强度软化效应对于T型触探仪的贯入阻力系数影响较大。通过与有关极限分析上限解的对比分析,在一定程度上验证了有限元分析结果的合理性。

T型全流触探仪机理分析及海洋工程应用综述

随着近年来中国海洋开发的不断深入发展,海洋工程设计时对于海洋土承载能力及循环荷载效应的勘测提出了更高的要求。由于从深水地区回收土样进行室内试验的难度和成本过高,海洋岩土工程设计参数的确定往往依赖于现场原位测试技术。回顾了海洋静力触探技术的发展历程,介绍了一种适用于海相软土的全流触探仪。总结了国内外学者对全流触探仪的理论及试验研究,包括贯入阻力与软土不排水抗剪强度之间的关系、循环贯入试验对重塑土特性的评价以及通过数值模拟得出T型全流触探仪的阻力系数等。最后,对全流触探仪发展提出了展望。

运用轻便动力触探仪测试粉煤灰工程特性

结合某粉煤灰筑坝工程 ,运用轻便动力触探仪对粉煤灰在碾压填筑方面进行了一系列现场试验 ,与几种常规原位测试手段进行了对比分析 ,结合该仪器开展了粉煤灰分层碾压密实度试验 ,在此基础上 ,分析了粉煤灰的岩土力学性质 ,尤其是粉煤灰的密实性。对比与常规原位测试所测得的力学参数 ,提出了一种运用所测的力学强度对粉煤灰的密实度进行间接评价的简单方法。

微型触探仪的研制及粉质粘土中的静力触探试验研究

研制了一种新型的微型触探仪,该仪器能对贯入阻力与贯入深度数据进行自动采集。同时为了进行微型静力触探试验研究,研制了一套新颖的土样制作装置。通过用微型触探仪对粉质粘土进行静力触探试验发现,触探曲线与锥头锥角没有必然的联系,而且其初始段为直线段。对粉质粘土,当锥头贯入到一定深度时,锥头阻力将趋于稳定,这是由不同围压下土体的不同破坏机理引起的。通过对触探曲线上的特征值与土力学参数之间的关系进行分析发现,无量纲锥头阻力系数和tanφ(φ为土的内摩擦角)成近似的线性关系。另外,还得到了锥头极限阻力与临界深度之间的经验关系。

球型静力触探仪贯入双层土的困土效应

为研究各种几何类型的球型静力触探仪在双层黏土地基中的贯入特性,采用改进的RITSS(remeshing and interpolation technique with small strain)大变形有限元方法对贯入过程进行数值模拟,研究土体流动特性和贯入阻力变化规律。利用理论解和试验结果验证模型的有效性,通过参数分析探讨上层土厚度、土体强度、球土间摩擦因数和杆轴投影面与球截面面积比等因素对贯入特性的影响。结果表明,球型静力触探仪贯入上硬下软双层黏土地基时存在困土现象(即上层硬土陷于探头底端并被带入下层土)。困土尺寸是影响其困土效应的关键因素。研究发现,困土尺寸随下层土与上层土不排水抗剪强度比的减小而增大,随球土间摩擦因数的增大而增大,杆轴面积比对贯入特性有一定的影响,但是相对摩擦因数和土体强度比影响较小,与上层土厚度和下层土不排水抗剪强度无关。困土厚度变化为0~0.20 D、困土宽度变化为0~0.50 D。困土效应增大下层软土贯入阻力,导致不排水抗剪强度计算值偏大。基于影响因素量化分析,提出考虑土体强度特性、杆轴比和摩擦因数因素的困土效应修正公式,得到更为准确的下层软土不排水抗剪强度值。

T型触探仪在南海北部深水软土中的应用分析

原位测试在海洋岩土工程勘察中起着重要的作用。近年来,T型触探仪因其在软土中评价不排水抗剪强度的可靠性高于常规的孔压静力触探仪,而在深水油气开发中得到了应用。本文介绍了T型触探仪在南海北部深水软土区两个场址的应用,并和静力触探试验以及现场原位十字板试验和室内DSS试验结果相对比获得探头系数,结果显示T-bar系数NT-bar值变化范围要小于锥尖系数Nkt。根据计算结果,给出了南海北部深水软土区的T-bar系数NT-bar值和锥尖系数Nkt推荐值,可为南海深水工程勘察相关工程分析提供参考。

基于球形全流动触探仪的软土地基不排水强度确定

球形全流动触探仪在软弱土体中具有测试数据稳定且无须修正的特点,因而在近海工程中有着较好的适用性。对球形探头贯入阻力及确定土体不排水剪切强度的方法进行介绍,并讨论了贯入阻力系数取值范围。在此基础上,通过开展离心模型试验,分析比较球形全流动触探和传统锥形静力触探的贯入阻力,以及确定的软土不排水剪切强度。研究结果表明,利用孔压修正后的锥形探头较球形全流动触探探头的贯入阻力大;而基于球形触探结果确定的软土不排水剪切强度值较传统静探方法确定的更为稳定,且与K_0固结条件下强度值较为接近。本研究将为球形全流动触探仪在近海工程中的应用提供依据。

可变能量动力触探仪及其对比试验

作为土体原位测试的一种重要手段 ,本文介绍了一种便携式可变能量动力触探仪的原理、数据处理及其在岩土工程中的主要用途。结合动力触探仪在国外及中国的使用重点介绍该测试方法和其它原位测试手段的对比试验研究 ,特别是在中国结合一些具体应用所进行的对比试验 。

便携式可变能量动力触探仪PANDA在岩土工程的应用

简要介绍便携式可变能量动力触探仪ＰＡＮＤＡ的原理、结构、使用方法、数据处理及在岩土工程上的主要用途。结合在中国和法国的具体应用实例，对该仪器和其它原位测试手段作了对比研究，不仅分析了该测试手段的优缺点，而且重点论述了该仪器在密实度检测方面的应用。

球型全流触探仪的机理研究及工程应用综述

近年来,随着全球海洋开发战略的逐步开展,越来越多的工程建设和试验研究将在海洋中进行,为了掌握海底的土体环境,静力触探(CPT)技术在国内外海洋工程领域中的运用变得更加重要。本文根据国内外大量文献中相关海洋原位测试技术的报道,对海洋静力触探的国内外发展历程进行总结,重点阐述和研究了一种适用于海底淤泥质土的球型全流触探仪。分析结果表明,球型全流触探仪在海洋岩土工程勘察中具有很好的应用前景,且集测量数据精确可靠、试验方法多样化、理论解析丰富全面等优点于一身;利用球型全流触探仪能够有效避免较大的实测数据修正,贯入机理清晰严谨,开展循环贯入试验可以评价土的重塑特性,变速率贯入试验在评价应变速率和现场土体强度以及测试中土体固结状态之间的关系上具有优势;结合现场试验,对比分析传统CPT和球型全流触探仪的试验结果,并考虑海底软土的性质,摸索出一种可停靠球型探头新形式。

静力触探仪系统的实现

目前工程中使用的静力触探仪大多是以51系列单片机开发的,外围电路较为复杂。而MICROCHIP公司的PIC系列单片机具有内置的AD转换模块,更重要的是从硬件上支持目前较为通用的I2C总线串行通信方式,由此可大大简化外围电路,从而降低仪器成本,缩小仪器体积。

便携式动力触探仪在深层搅拌桩检测中的应用

深层搅拌桩加固软弱地基作为一种有效的地基处理方法已广泛应用工程建设中 ,其施工质量的优劣直接关系地基处理成功与否。本文提出采用PANDA便携式动力触探仪进行深层搅拌桩检测 ,为准确快捷检验桩身质量提供了一种新方法 。

便携式可变能量动力触探仪的岩土工程上的应用

该文介绍了便携式可变能量动力触探仪的原理，结构，使用方法，数据处理及在岩土工程上的主要用途，结合一些在中国和法国的具体的作用实例，对该仪器和其它现场测试手段作了对比研究，分析了该测试手段的优缺点，结合国内的岩土工程论述了该仪器在岩土领域的应用前景。

用XC－1型袖珍触探仪测定液塑限的新方法

用ＸＣ－１型袖珍触探仪测定液塑限的新方法聂守智（安徽省淮委水利科学研究所，蚌埠，２３３０００）１前言液限和塑限是划分土类和评估土的稠度的两个重要指标，在工程实用上极为重要。目前测定液限的方法主要为碟式仪法和圆锥仪法。测定塑限的方法主要为搓滚法和圆锥仪...

模拟履带-软黏土相互作用的环形触探仪研发

海底履带机器人在软黏土海床上行走时会压陷并剪切土体。压陷反映了履带贯入深度与土体强度,剪切则决定了土体能够提供的驱动力。传统地面力学中的贝式仪将压陷和剪切过程剥离测试,忽略了两者之间的相互作用关系。提出了新的环形触探形式与工作方法,将床面行走的压陷和剪切过程统一到触探仪的压陷贯入和扭转剪切中,通过与前人室内模型试验的对比,验证了环形触探概念的有效性和可行性。针对海床常见的正常固结软黏土,采用修正剑桥模型结合有限元方法,基于环形触探仪对履齿结构参数齿高、齿距进行了敏感性分析,探究了履齿结构参数对软黏土强度发挥的影响。研究结果表明,齿高、齿距对软黏土的强度发挥影响显著,适当增大齿高、缩小齿距有助于软黏土强度的充分发挥。

便携式T型触探仪研究与实践

T型触探是一种测试软黏土不排水抗剪强度的原位试验方法。与静力触探相比,T型触探探头水平投影面积较大。勘探深度较浅时,地基土对探杆握裹阻力远小于探头阻力。基于以上事实,设计了便携式T型触探仪。触探仪由探头、探杆、阻力量测系统及框架4部分组成,简化了设备结构。探头采用轴长比为0.5的椭圆形截面探头,提高了测试准确度。该设备最大测试深度为1.5m,可应用于软黏土场地勘察、地基验槽等方面。工程实践表明,该设备具有较好的检测效果。